WO2022189727A1 - Element for detecting the corrosion or the possibility of corrosion of a part - Google Patents

Element for detecting the corrosion or the possibility of corrosion of a part Download PDF

Info

Publication number
WO2022189727A1
WO2022189727A1 PCT/FR2022/050360 FR2022050360W WO2022189727A1 WO 2022189727 A1 WO2022189727 A1 WO 2022189727A1 FR 2022050360 W FR2022050360 W FR 2022050360W WO 2022189727 A1 WO2022189727 A1 WO 2022189727A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
corrosion
modifying agent
particles
assembly
detection element
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/050360
Other languages
French (fr)
Inventor
Ioannis STASINOPOULOS
Maya GEAGEA
Oscar D'almeida
Minh Chau Phan Huy
Loic EXBRAYAT
Nassim SALHI
Jacques ECHOUARD
Gérald LOPEZ
Original Assignee
Safran
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR2102468A external-priority patent/FR3120705B1/en
Priority claimed from FR2102470A external-priority patent/FR3120704B1/en
Application filed by Safran filed Critical Safran
Publication of WO2022189727A1 publication Critical patent/WO2022189727A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/04Corrosion probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/7703Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/08Optical fibres; light guides
    • G01N2201/088Using a sensor fibre
    • G01N2201/0886Using a sensor fibre and using OTDR

Definitions

  • An element for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part which is able to undergo an alteration in the presence of a compound associated with the corrosion of said part. This alteration produces a modification in the propagation of the physical signal in the detection element, the highlighting of which is used to obtain information on the state of corrosion or the possibility of corrosion of the part.
  • the invention also relates to an assembly including the detection element, the part to be checked and a control unit capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal, as well as an associated method.
  • the invention relates to an element for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part, the detection element comprising a conduction portion capable of transmitting a physical signal, the detection being characterized in that it incorporates particles encapsulating a modifying agent which is capable of being released in the presence of a compound associated with the corrosion of the part, said modifying agent being capable, when it is released, of chemically eliminating at least part of the detection element so as to modify the propagation of the physical signal in the conduction portion.
  • the invention is based on detecting corrosion or the possibility of corrosion of the part by altering the structure of the detection element produced following the release of the modifying agent which is triggered by contact with the compound associated with the corrosion of the part. This alteration leads to a modification of the propagation of the physical signal in the detection element, which is highlighted in order to obtain information on the state of corrosion or on possible corrosion of the part in the future.
  • the physical signal can be an optical or electrical signal, for example.
  • the compound associated with the corrosion of the part can be a product resulting from the corrosion of the part, such as an H + ion, a hydroxide ion (OH ), or an entity comprising a metal from the part, such as an ion of a part metal.
  • the detection element makes it possible to identify corrosion of the part which has already occurred.
  • the compound associated with the corrosion of the part can be an entity capable of corroding the part and/or of catalyzing this corrosion, such as an H + ion or a halide ion, such as a chloride or fluoride ion. .
  • the detection element makes it possible to identify possible corrosion of the part, which has not necessarily yet occurred. It is thus possible to detect corrosion from the very beginning in order to take appropriate measures to avoid it or reduce its consequences.
  • the modification of the propagation of the physical signal following the release of the modifying agent can be a reduction in the transmission capacity of the physical signal in the conduction portion, for example a total or almost total loss of this transmission capacity.
  • the modification of the propagation of the physical signal following the release of the modifying agent can comprise at least one of a frequency shift of the physical signal, a phase shift of this signal or a change in the shape of this physical signal.
  • the modifying agent is capable, when it is released, of dissolving said at least part of the detection element.
  • the modifying agent is a solvent for all or part of the detection element.
  • This choice constitutes a relatively simple solution to allow the elimination of said at least part of the detection element.
  • the modifying agent is able, when it is released, to consume said at least part of the detection element by chemical reaction.
  • the particles are present in said at least part of the detection element and the sum of the external surfaces of said particles relative to the volume of said at least part being between 60 m 1 and 6.10 8 m 1 .
  • Such a characteristic advantageously implements a sufficiently high quantity of particles to produce a substantial modification of the propagation of the physical signal in the presence of the compound associated with the corrosion of the part, while limiting the quantity of these particles in order to avoid any risk alter the properties of the sensing element in normal operation (without corrosion or possibility of corrosion).
  • the particles comprise a wall encapsulating the modifying agent, said wall comprising a first internal layer insensitive to the modifying agent and able to open in the presence of the compound associated with the corrosion of the part to release the modifying agent, and a second outer layer adapted to open on contact with the modifying agent.
  • Such a characteristic advantageously makes it possible to have a particularly sensitive detection element, making it possible, after the release of the modifying agent outside of one particle, to cause a cascade release of the modifying agent outside the others. particles, and thus produce a very significant modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion.
  • the detection element is an optical waveguide.
  • the detection element can be an optical fiber.
  • the optical fiber may comprise at least one core forming a conduction portion capable of transmitting an optical signal, and a sheath surrounding the core, and the particles may be present in at least one of the core and of the sheath.
  • the sensing element is an electrical conductor.
  • the detection element can thus be in the form of one or more conductive wires or tracks possibly present within a sheath, for example.
  • the invention also relates, according to this first embodiment, to an assembly for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part, comprising at least:
  • control unit capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion following the chemical elimination of said at least part of the detection element by the modifying agent.
  • the part is an aircraft part, for example a landing gear.
  • the invention also relates, according to this first embodiment, to a method for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part implementing an assembly as described above, comprising at least:
  • the invention relates to an assembly for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part, comprising at least:
  • a detection element comprising a conduction portion capable of transmitting a physical signal
  • said part incorporating particles encapsulating a modifying agent which is capable of being released in the presence of a compound associated with the corrosion of the part, said modifying agent being capable, upon its release, of chemically eliminating at least part of the so as to modify the propagation of the physical signal in the conduction portion.
  • the invention is based on detecting corrosion or the possibility of corrosion of the part by altering the structure of the detection element produced following the release of the modifying agent which is triggered by contact with the compound associated with the corrosion of the part. This alteration leads to a modification of the propagation of the physical signal in the detection element, which is highlighted in order to obtain information on the state of corrosion or on possible corrosion of the part in the future.
  • the physical signal can be an optical or electrical signal, for example.
  • the compound associated with the corrosion of the part can be a product resulting from the corrosion of the part, such as an H + ion, a hydroxide ion (OH ) or a species comprising a metal originating from the piece, like an ion of a piece metal.
  • the detection element makes it possible to identify corrosion of the part which has already occurred.
  • the compound associated with the corrosion of the part can be an entity capable of corroding the part and/or of catalyzing this corrosion, such as an H + ion or a halide ion, such as a chloride or fluoride ion. .
  • the detection element makes it possible to identify possible corrosion of the part, which has not necessarily yet occurred. It is thus possible to detect corrosion from the very beginning in order to take appropriate measures to avoid it or reduce its consequences.
  • the modification of the propagation of the physical signal following the release of the modifying agent can be a reduction in the transmission capacity of the physical signal in the conduction portion, for example a total or near total loss. total of this transmission capacity.
  • the modification of the propagation of the physical signal following the release of the modifying agent can comprise at least one of a frequency shift of the physical signal, a phase shift of this signal or a modification of the shape of this physical signal.
  • the modifying agent is capable, when it is released, of dissolving said at least part of the detection element.
  • the modifying agent is a solvent for all or part of the detection element.
  • This choice constitutes a relatively simple solution to allow the elimination of said at least part of the detection element.
  • the modifying agent is able, when it is released, to consume said at least part of the detection element by chemical reaction.
  • the particles are present in at least one zone of the part and the sum of the external surfaces of said particles relative to the volume of said at least one zone being between 60 m 1 and 6.10 8 m 1 .
  • Such a characteristic advantageously implements a sufficiently high quantity of particles to produce a substantial modification of the propagation of the physical signal in the presence of the compound associated with the corrosion of the part, while limiting the quantity of these particles in order to avoid any risk alter the properties of the sensing element in normal operation (without corrosion or possibility of corrosion).
  • the particles comprise a wall encapsulating the modifying agent, said wall comprising a first internal layer insensitive to the modifying agent and able to open in the presence of the compound associated with the corrosion of the part to release the modifying agent, and a second outer layer adapted to open on contact with the modifying agent.
  • Such a feature advantageously makes it possible to have a particularly sensitive detection assembly, allowing after the release of the modifying agent outside of one particle to cause a cascade release of the modifying agent outside the others. particles, and thus produce a very significant modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion.
  • the detection element is an optical waveguide.
  • the detection element can be an optical fiber.
  • the sensing element is an electrical conductor.
  • the detection element can thus be in the form of one or more conductive wires or tracks possibly present within a sheath, for example.
  • the part comprises a substrate coated with at least one layer in which the particles are present, the detection element being in contact with said at least one layer.
  • the layer can be an anti-corrosion layer.
  • the layer may be a layer of paint.
  • the part is an aircraft part, for example a landing gear.
  • the assembly further comprises a control unit capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion following the chemical elimination of said at least part of the detection element by the modifying agent.
  • the invention also relates, according to this second embodiment, to a method for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part implementing an assembly as described above, comprising at least:
  • FIG. 1 represents, schematically and in cross section, an example of a detection element according to the first embodiment of the invention in the form of an optical fiber, before release of the modifying agent.
  • FIG. 2 represents, schematically and in cross section, the optical fiber of FIG. 1 in the presence of a compound associated with the corrosion of the part.
  • FIG. 3 represents, schematically and in cross section, the chemical elimination of part of the cladding of the optical fiber of FIG. 1 following the release of the modifying agent.
  • FIG. 4 represents, schematically and in cross section, the evolution of FIG. 3 with the elimination of an additional part of the sheath of the optical fiber.
  • Figure 5 shows, schematically and in cross section, a variant of the situation illustrated in Figure 4 with the additional elimination of part of the heart of the optical fiber.
  • FIG. 6 schematically represents an example of an assembly according to the first embodiment of the invention incorporating a detection element according to the invention in the form of an optical fiber.
  • FIG. 7 schematically represents another example of an assembly according to the first embodiment of the invention incorporating a detection element according to the invention in the form of an optical fiber.
  • Figure 8 schematically shows another example of an assembly according to the first embodiment of the invention incorporating a detection element according to the invention in the form of an optical fiber.
  • FIG. 9 schematically represents a variant of a detection element according to the first embodiment of the invention in the form of an electrical conductor, before release of the modifying agent.
  • FIG. 10 Figure 10 schematically shows the detection element of Figure 9 after release of the modifying agent.
  • FIG. 11 schematically represents a variant of particles encapsulating the modifying agent which can be implemented within the scope of the invention.
  • FIG. 12 Figure 12 schematically represents the diffusion of the compound associated with the corrosion of the part within the particle of figure 11.
  • Figure 13 schematically shows the opening of the inner layer of the wall of the particle of Figure 11 and the release of the modifying agent.
  • Figure 14 schematically shows the cascade release of the modifying agent following its release.
  • FIG. 15 schematically represents an example of an assembly according to the second embodiment of the invention incorporating a detection element in the form of an optical fiber.
  • Figure 16 schematically shows the presence of particles in an anti-corrosion layer of the part of the assembly of Figure 15.
  • FIG. 17 represents, schematically and in cross section, an example of a detection element that can be implemented within the framework of the second embodiment of the invention in the form of an optical fiber, before release of the modifying agent.
  • FIG. 18 schematically represents the release of the modifying agent following contact with a compound associated with the corrosion of the part.
  • Figure 19 shows, schematically and in cross section, the chemical removal of part of the cladding of the optical fiber of Figure 17 following the release of the modifying agent.
  • Figure 20 represents, schematically and in cross section, the evolution of Figure 19 with the elimination of an additional part of the sheath of the optical fiber.
  • FIG. 21 represents, schematically and in cross-section, a variant of the situation illustrated in FIG. 20 with the additional elimination of part of the core of the optical fiber.
  • FIG. 22 schematically represents another example of an assembly according to the second embodiment of the invention incorporating a detection element in the form of an optical fiber.
  • FIG. 23 schematically shows another example of an assembly according to the invention incorporating a detection element in the form of an optical fiber.
  • FIG. 24 schematically represents a variant of a detection element that can be implemented in the context of the second embodiment of the invention after release of the modifying agent.
  • Figure 1 illustrates an example of detection element 1 according to the first embodiment of the invention, useful for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part.
  • the detection element 1 is an optical fiber which is illustrated, in FIG. 1 as well as in FIGS. 2 to 5 which will be described subsequently, in cross section with respect to its longitudinal axis.
  • the optical fiber 1 comprises a core 3 forming a conduction portion which is capable of transmitting an optical signal along the longitudinal axis of the fiber 1.
  • the possible directions for the propagation of the optical signal SO are illustrated in FIG. forward relative to the drawing plane or backward relative to this plane).
  • the core 3 can comprise silica or a polymeric material, such as poly(methyl methacrylate) (PM MA) or polystyrene (PS).
  • the optical fiber 1 further comprises a sheath 5 which surrounds the core 3 and participates in the confinement of the optical signal in the core 3.
  • the sheath 5 can be in contact with the heart 3.
  • the sheath 5 can comprise silica or a polymeric material, such as poly(methyl methacrylate) (PMMA) or polystyrene (PS).
  • the optical fiber 1 may comprise one or more additional coatings surrounding the sheath 5 and the core 3.
  • the coating or coatings may be made of polymeric material, such as a polyacrylic, a silicone, a polyimide, a polyetheretherketone (PEEK), poly(butylene terephthalate) (PBT), polypropylene (PP), polyethylene (PE), poly(vinyl chloride) (PVC), polyurethane (PU), fluoropolymer, such as ethylene tetrafluoroethylene (ETFE ), a polytetrafluoroethylene (PTFE), be made of carbon, or of a metallic material.
  • polymeric material such as a polyacrylic, a silicone, a polyimide, a polyetheretherketone (PEEK), poly(butylene terephthalate) (PBT), polypropylene (PP), polyethylene (PE), poly(vinyl chloride) (PVC), polyurethane (PU), fluoropolymer, such as
  • the optical fiber 1 is devoid of such a coating and only comprises the core 3 and the sheath 5.
  • the following examples in connection with Figures 6 to 8 which will be described below show, for their part, the presence of a metal coating 7 surrounding the optical fiber.
  • the optical fiber 1 can be doped or undoped, monomode or multimode, or optionally with a refractive index gradient.
  • the optical fiber 1 comprises particles 10 encapsulating a modifying agent 12 which makes it possible to chemically eliminate in contact with it at least a part of the detection element 1. These particles 10 are housed within the optical fiber 1. In the illustrated example, the particles 10 are present in the sheath 5 but it is not beyond the scope of the invention if these particles are also present in the core 3, or are only present in the core 3.
  • the particles 10 can be of the size any, for example micrometric, having for example a D50 size comprised between 10 ⁇ m and 100 ⁇ m, or nanometric, having for example a D50 size comprised between 10 nm and 999 nm. In a manner known per se, the average size D50 designates the dimension given by the statistical particle size distribution to half of the population.
  • first particles encapsulating a first modifying agent and second particles encapsulating a second modifying agent different from the first modifying agent are used, for example the first modifying agent is able to eliminate the sheath 5 of the optical fiber and the second modifying agent is able to eliminate the core 3 optical fiber which is made of a material different from that of the sheath 5.
  • particles 10 which encapsulate the mixture of the first and second modifying agents which have just been described.
  • the particles 10 can be in the form of capsules or “core-shell” particles comprising a wall 14 surrounding and containing the modifying agent 12.
  • the particles 10 can only comprise the modifying agent 12 which allows to chemically eliminate at least part of the detection element 1 and a wall 14 encapsulating this modifying agent 12.
  • the particles 10 can thus be devoid of third-party compound other than the modifying agent 12 and the wall 14 of these particles encapsulating this agent 12.
  • the particles 10 can only comprise the wall 14 and the modifying agent 12 constituting a solvent for at least part of the detection element 1.
  • the particles 10 can comprise an auxiliary compound distinct from the agent modifier 12 and not reactive with it.
  • the thickness of the wall 14 of the particles 10 can be greater than or equal to 1 nm, for example between 1 nm and 5 ⁇ m, for example between 1 nm and 1 ⁇ m.
  • the wall 14 can be single-layer or optionally multi-layer, as will be described below.
  • the particles 10 can be of substantially spherical shape or of elongated shape, for example in the form of fibers.
  • the particles 10 may be present in said at least part of the detection element and the sum of the outer surfaces of the particles 10 per unit volume of said part may be between 60 m 1 and 6.10 8 m 1 .
  • the particles 10 can be present over at least half the thickness of the sheath 5 and/or of the core 3, or even over substantially the whole of this thickness.
  • the particles 10 can be uniformly dispersed in the volume of said at least part of the detection element 1, for example be uniformly dispersed in the sheath 5 and/or the core 3. However, this does not depart from the scope of the invention if the distribution of the particles 10 is not uniform. It is for example possible to have a first concentration by volume of particles 10 in a first radial part of the sheath 5 located on the side of the heart which is greater than a second concentration by volume of particles (possibly zero) in a second radial part of the sheath 5 located on the side opposite the heart 3. Such an example is advantageous because it makes it possible to guarantee a significant modification of the physical signal in the conduction portion during the release of the modifying agent, thus increasing the detection sensitivity.
  • the presence of particles 10 in the optical fiber 1 is determined so as to obtain a detectable modification of the propagation of the optical signal, following the release of the modifying agent 12.
  • the choice of the diameters of the core and of the cladding, in combination with the wavelength chosen, will determine the distribution of the optical power between the core of the cladding.
  • Relatively thin sheaths can be favored so as to ensure that the zone in which the particles 10 release the modifying agent 12 has a dimension comparable to the extent of the optical mode in the cladding 5, in order to be able to easily detect the modification of the propagation of the optical signal without having to alter the core 3.
  • the core 3 can nevertheless be altered if a strong modification of the propagation of the signal optics is sought, in order to facilitate detection.
  • the person skilled in the art knows how to determine, using his general knowledge, the dimensions of the core 3 and of the sheath 5 to be adopted as well as the distribution of the particles 10 in the optical fiber, so as to obtain a modification detectable optical signal propagation.
  • the modifying agent 12 is able to be released in the presence of a compound associated with the corrosion of the part, which can be a product resulting from the corrosion of the part or an entity able to corrode the part and /or to catalyze this corrosion.
  • This release leads to a chemical elimination of at least part of the detection element 1 leading to an alteration of the propagation of the physical signal in the conduction portion 3.
  • the following illustrates, in connection with FIGS. 2 to 5, the chemical elimination of at least part of the optical fiber 1 following the release of the modifying agent 12.
  • FIG. 2 illustrates the optical fiber of FIG. 1 in the presence of the compound 16 associated with the corrosion of the part, for example an H + ion or an OH ion or even a halide ion, which allows the release of the modifying agent 12
  • the compound 16 diffuses into the detection element 1, in particular into the sheath 5 and possibly the core 3 of the optical fiber 1.
  • FIG. with compound 16. This release produces a chemical elimination of the sheath 5 of the optical fiber 1 by a dissolution or chemical reaction mechanism, as will be described in more detail below.
  • the release of the modifying agent 12 can be due to a total or partial destruction of the wall 14 in contact with the compound 16. partial or total of this wall and the release of the encapsulated modifying agent 12.
  • FIG. 1 illustrates the optical fiber of FIG. 1 in the presence of the compound 16 associated with the corrosion of the part, for example an H + ion or an OH ion or even a halide ion, which allows the release of the modifying agent 12
  • FIG. 4 shows the evolution over time of the chemical elimination of the optical fiber 1 as it is brought into contact with the compound 16. This bringing into contact results in a greater elimination of the sheath 5 than that illustrated in FIG. 3 so that the effect of modification of the optical signal is maximized without however disturbing the heart 3 which is here another material, insensitive to the modifying agent 12.
  • FIG. 5 illustrates a variant of FIG.
  • the wall 14 of the particles 10 can be formed from various materials, organic or inorganic.
  • the wall 14 can be made of silica, a polymeric material, such as a polyurea, a urea-formaldehyde or melamine-formaldehyde resin, or a polysaccharide, such as chitosan or an alginate optionally forming a complex with a metal ion, such as a silver ion.
  • the modifying agent 12 can be a solvent for at least part of the detection element 1.
  • the release of the modifying agent 12 makes it possible in this case to dissolve all or part of the detection element.
  • the modifying agent 12 can be an organic solvent, an acid or a base.
  • the modifying agent 12 when it is an organic solvent, it can comprise at least one of the following compounds: ethyl acetate, benzene or benzene derivative such as toluene, o-xylene, chlorobenzene, acetone, tetrahydrofuran (THF ), trichlorethylene, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dichloromethane, dichloroethane, cyclohexane, chloroform, anisole, styrenes.
  • the modifying agents 12 listed above can in particular be useful for dissolving poly(methyl methacrylate) or polystyrene, for example.
  • the modifying agent 12 when the modifying agent 12 is an acid, it can comprise at least one of the following compounds: hydrofluoric acid (HF), hydrochloric acid (HCl), sulfuric acid (H 2 S0 4 ) or acetic acid.
  • HF hydrofluoric acid
  • HCl hydrochloric acid
  • S0 4 sulfuric acid
  • acetic acid When the modifying agent 12 is a base, it can comprise sodium hydroxide (NaOH).
  • NaOH sodium hydroxide
  • the acid modifying agents listed above may in particular be useful for dissolving silica, and sodium hydroxide may in particular be useful for dissolving polymeric materials or silica.
  • the release of the modifying agent 12 can consume all or part of the detection element by chemical reaction.
  • the modifying agent 12 can for example comprise sodium hydroxide.
  • the use of sodium hydroxide as a modifying agent 12 can make it possible to consume said at least part of the detection element formed from a polymeric material, for example polyester, by chemical reaction.
  • the manufacture of particles 10 is carried out by implementing techniques known per se.
  • the modifying agent 12 to be encapsulated is determined according to the nature of the material of the detection element to be chemically eliminated.
  • a wall material 14 of compatible particles is then chosen, for example which is not substantially eliminated by the modifying agent itself in order to avoid an undesired release, but capable of allowing the release in the presence of the associated compound 16 corrosion of the part. It will be noted that the invention is not limited to the use of walls of particles insensitive to the modifying agent as will be detailed below in connection with FIGS. 11 to 14.
  • a novel capsule-based self-recovery System with a chloride ion trigger proposes the use of particles having a wall formed by a complex of a silver ion and a polysaccharide capable of releasing the encapsulated compound on contact with a halide ion (DOI: 10.1038/srepl0866).
  • a halide ion DOE: 10.1038/srepl0866.
  • Different encapsulation methods known per se can be implemented such as emulsification, for example with an “oil in water” emulsion, or drying by atomization (“spray drying”).
  • the wall 14 can be made of inorganic material, for example silica, or of polymeric material, for example urea-formaldehyde, melamine-formaldehyde, polyurea or optionally complexed polysaccharide.
  • said at least part of the detection element 1 intended to be chemically eliminated can be made of polymeric material, such as poly(methyl methacrylate) or polystyrene, and the compound associated with the corrosion of the part allowing the release of the modifying agent can be an H + ion, an OH ion, or a halide ion.
  • the organic solvent modifying agent may be acetone.
  • the wall of the particles 10 can be made of polymeric material, for example of polysaccharide, for example of chitosan, said at least part of the detection element intended to be eliminated chemically may be silica, and the compound associated with the corrosion of the part allowing the release of the modifying agent may be the OH ion.
  • the optical fiber can be manufactured by a fiber manufacturing process using a modified chemical vapor deposition technique (“Modified Chemical Vapor Deposition Fiber Fabrication Method”; “ MCVD”), or by an assembly-drawing technique (“stack-and-draw technique”) or even by extrusion which are known per se, in which there is added in the core 3 and/or the sheath 5 the particles 10 described above. It is also possible to use sol-gel techniques to form the optical fiber, which are known per se.
  • MCVD Modified Chemical Vapor Deposition Fiber Fabrication Method
  • assembly-drawing technique assembly-drawing technique
  • sol-gel techniques to form the optical fiber, which are known per se.
  • FIG. 6 illustrates an example of an assembly 20 according to the first embodiment of the invention implementing a detection element 1 in the form of an optical fiber of the type described above.
  • This assembly 20 comprises a part 22 whose corrosion or the possibility of corrosion is to be assessed.
  • This part 22 is in contact with the detection element 1.
  • a single detection element 1 has been shown in contact with the part 22 but this does not depart from the scope of the invention when the part 22 is provided with a plurality of detection elements 1 in contact with it.
  • the part 22 may, as shown, be in the form of a substrate 24 coated with one or more layers 26, 28 of coating.
  • the layer or layers 26 are anti-corrosion layers
  • the layer 28 is a paint layer, optionally comprising an anti-corrosion primer and a polyurethane finish, or simply a primer with nti-corrosion.
  • the part can be in the form of an uncoated substrate.
  • the substrate 24 can be metallic, for example steel, aluminum or aluminum alloy.
  • the anti-corrosion layer or layers 26 can be made of ZnNi, ZnFe, or be layers obtained by cadmium plating.
  • the anti-corrosion layer(s) 26 may be anodization layers.
  • the detection element 1 is in contact with at least one of the coating layers of the part 22, and in particular in contact with at least one anti-corrosion layer 26. It may be advantageous, as shown, for the optical fiber 1 to be coated on its outer surface with a metal coating 7 (covering the sheath 5) in order to promote the adhesion of the fiber to an anti-corrosion layer 26 of the room.
  • This coating 7 can for example be made of zinc, nickel, aluminum, titanium, magnesium, niobium, zirconium, hafnium, tantalum, or one of their alloys, or a ZnNi coating.
  • the optical fiber 1 is inserted between the anti-corrosion layer 26 and the paint layer 28. In this case, the optical fiber 1 can be in contact with the anti-corrosion layer -corrosion 26 and the paint layer 28.
  • the optical fiber 1 is inserted between the substrate 24 and the anti ⁇ corrosion layer 26. In this case, the optical fiber 1 may be in contact with the anti- corrosion layer 26 and the substrate 24.
  • the optical fiber 1 is inserted between two anti-corrosion layers 26, and may be in contact of these two layers 26.
  • the configurations of the first and third examples (FIGS. 6 and 8) make it possible to detect corrosion before attack on the substrate 24.
  • the anti-corrosion layer 26 can form hydroxides, for example zinc hydroxides, which cause the release of the encapsulated modifying agent, and the degradation of the optical fiber 1 as described above.
  • the anti-corrosion layer 26 can be inert and the detection element 1 can simply detect an entity able to corrode the part and/or to catalyze this corrosion, such as an H + ion.
  • a modifying agent 12 which attacks exclusively the material of the optical fiber 1, and in particular not the part 22, that is to say neither the substrate 24, nor a coating layer 26 or 28.
  • the assembly 20 further comprises a control unit 30 or “interrogator” (represented only in FIG.
  • control unit 30 which is capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion following the chemical elimination of said at least a part of the detection element 1 by the modifying agent 12.
  • the control unit 30 can be fixed, for example mounted on an aircraft comprising the part 22 to be inspected, which can make it possible to carry out the detection in continuously, and in particular during the operating phases of the part 22.
  • the control unit 30 can be connected to the detection element 1 only to carry out the control, then disconnected once the control has been carried out (control unit 30 removable).
  • the signal coming from the control unit can be transmitted and analyzed by a computer which can return a result giving information on the state of corrosion or the possibility of corrosion of part 22.
  • the control unit can implement an opto-electronic system.
  • the techniques for detecting a modification of the propagation of a physical signal in a portion of conduction following an alteration of a conductor are known per se.
  • a detection element in the form of an optical fiber 1 it is possible to implement a control technique by reflectometry, for example using an optical time domain reflectometer (“Optical Time Domain Reflectometer”; “OTDR”) or an optical frequency domain reflectometer (“Optical Frequency Domain Reflectometer”; “OFDR”).
  • OFDR optical Frequency Domain Reflectometer
  • the use of an “OTDR” reflectometer can be favored in the case of significant degradation of the detection element 1 following the release of the modifying agent 12.
  • the use of an “OFDR” reflectometer can be suitable for small degradations of the detection element 1, and has improved performance in terms of spatial resolution compared to the “OTDR” technique. These methods also have the advantage of being able to detect the damage over the entire length of the detection element, and not only at certain predefined positions, as well as to locate the location of the damage.
  • the control unit 30 can allow control by Rayleigh scattering so as to identify a loss or attenuation of the signal following the alteration of the detection element 1 caused by the release of the modifying agent 12. Rayleigh scattering can enable a slight removal of the sensing element to be detected.
  • the unit of control 30 can allow pumping through the sheath 5 in which a beam is injected through the sheath 5 so as to increase the power of the light signal propagating in the heart 3, and thus detect any modification of this signal following the alteration fiber optic.
  • a chemical alteration at the level of the cladding 5 leads to a change in coupling between the main wave in the core 3 and the wave injected by the cladding 5. This leads to a modification of the optical power, which is easily detectable.
  • the Bragg grating or gratings will be able to detect the damage if the latter has occurred nearby, and in this case make it possible to trace the location of the damage.
  • a sheath 5 partially eliminated following the release of the modifying agent 12 could lead to a modification of the spectral response of the Bragg grating.
  • a total elimination of the sheath 5 could lead to a complete or substantially complete loss of the optical signal.
  • FIGS. 1 to 8 The description which has just been given, in connection with FIGS. 1 to 8, has detailed the case of a detection element in the form of an optical fiber 1 for which a conclusion as to the state of corrosion or possible corrosion of the part 22 can be obtained by highlighting a modification of the propagation of the optical signal in the fiber.
  • the invention is however not limited to a detection element in the form of an optical waveguide.
  • FIGS. 9 and 10 the case of a detection element in the form of an electrical conductor, for which the check is carried out in detecting a change in the propagation of an electrical signal, and no longer optical.
  • FIG. 9 thus represents a detection element 1a in the form of an electrical conductor which is able to allow the propagation of an electrical current in normal operation.
  • the electrical conductor la can have any shape and can for example be in the form of at least one tab conductive as shown, or in the form of one or more wires in a variant not shown.
  • the electrical conductor has a sheath surrounding the conduction portion.
  • the electrical conductor 1a can be arranged with respect to the part 22 in the same way as illustrated in FIGS. 6 to 8.
  • the electrical conductor 1a comprises a conduction portion 3a, for example made of copper, in which are present a plurality of particles 10 encapsulating a modifying agent 12.
  • the particles 10 are as described above.
  • the modifying agent 12 in the presence of a compound 16 associated with the corrosion of the part, the modifying agent 12 is released producing an elimination of at least part of the electrical conductor 1a (see FIG. 10).
  • the modifying agent 12 can for example be an acid which makes it possible to dissolve a metallic conduction portion 3a, made of copper for example. It is then possible to detect the presence of the compound 16 associated with the corrosion using a control unit which is able to measure the change in resistance or resistivity of the detection element la, for example by balancing a resistive bridge like a Wheatstone bridge.
  • the detection element may comprise an electrically conductive wire or cable in place of the core 3 and a sheath around it comprising the particles 10, such as the sheath 5 illustrated.
  • the release of the modifying agent makes it possible to eliminate all or part of the conductive wire or cable, thus modifying the resistance or resistivity of the detection element.
  • FIG 11 a variant of particles 100 which can be used in the context of the invention regardless of the nature of the detection element 1 and the.
  • the particles 100 differ from the particles 10 previously described in that the wall 140 encapsulating the modifying agent 12 is multi-layered, here bi-layered, comprising a first internal layer 140a encapsulating the modifying agent 12, and a second external layer 140b around the first internal layer 140a.
  • the first internal layer 140a is insensitive to the modifying agent 12, that is to say it is not affected by contact with the modifying agent 12.
  • the second external layer 140b is nevertheless able to open on contact with modifying agent 12, for example modifying agent 12 may be a solvent for this layer 140b or be able to cause disintegration of the latter.
  • the first inner layer 140a can be hydrophilic and the second outer layer 140b hydrophobic.
  • the wall 140 can be formed by an amphiphilic polymer.
  • the modifying agent 12 is held in the particles 100 and is not released. It will be noted that compound 16 can come from single-layer particles as described above which therefore play, in this case, the role of initiators of the chain reaction.
  • FIG. 12 illustrates the diffusion of the compound 16 associated with the corrosion of the part in the particles 100.
  • the compound 16 diffuses as far as the internal layer 140a and causes it to open, for example its disintegration, so as to release the modifying agent 12 as illustrated in FIG. 13.
  • This release causes the modifying agent 12 to come into contact with the outer layer 140b, also resulting in its opening and the release of the modifying agent 12 outside the particles 100.
  • FIG. 14 illustrates the cascade opening of a plurality of particles 100 following the opening initially of a single particle 100.
  • the modifying agent 12 released by the first particle 100 which has been opened triggers a chain release of the modifying agent 12 in the other particles 100.
  • the modifying agent 12 opens the outer wall 140b of the other particles 100 and one can choose a wall 140 for which the opening of the outer wall 140b triggers the disintegration of the inner wall 140a.
  • a wall 140 is an amphiphilic diblock system comprising a hydrophilic block such as polyethylene glycol (PEG) and a hydrophobic block such as polycarbonate.
  • the modifying agent 12 can be a hydrophobic compound contained in the particles and solvent of the hydrophilic block.
  • An example of such a modifying agent 12 is toluene.
  • the modifying agent 12 can be a vector of the compound 16 associated with corrosion capable of triggering the opening of the internal layer 140a, in order to bring this compound 16 to the other particles 100.
  • An element particularly sensitive detection device since the opening of a single particle 100 makes it possible to trigger in cascade the opening of other particles present in the detection element and thus to produce a very significant modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion.
  • FIG. 15 illustrates an example of an assembly 201 according to the second embodiment of the invention implementing a detection element 11 in the form of an optical fiber. Elements identical to those described above are denoted by the same reference symbols and the associated description is omitted for the sake of brevity.
  • Part 221 is in contact with the detection element 11.
  • a single detection element 11 has been shown in contact with the part 221 but does not depart from the scope of the invention when the part 221 is provided with a plurality of detection elements 11 in contact with it.
  • Part 221 may, as illustrated, be in the form of a substrate 24 coated with one or more layers 261, 281 of coating.
  • the layer or layers 261 are anti-corrosion layers
  • the layer 281 is a layer of paint, optionally comprising an anti-corrosion primer and a finish of polyurethane, or simply an anti-corrosion primer.
  • the part can be in the form of an uncoated substrate.
  • the substrate 24 can be metallic, for example steel, aluminum or aluminum alloy.
  • the anti-corrosion layer(s) 261 can be made of ZnNi, ZnFe, or be layers obtained by cadmium plating.
  • the anti-corrosion layer(s) 261 may be anodization layers.
  • the detection element 11 is in contact with at least one of the coating layers of the part 221, and in particular in contact with at least one anti-corrosion layer 261. It can be advantageous, as shown, that the optical fiber 11 is coated on its outer surface with a metal coating 7 (covering the sheath 5) in order to promote the adhesion of the fiber to an anti-corrosion layer 261 of the part. Coating 7 is as described above.
  • the optical fiber 11 is inserted between the anti-corrosion layer 261 and the paint layer 281. In this case, the optical fiber 11 can be in contact with the layer a nti -corrosion 261 and the paint layer 281.
  • the optical fiber 11 is inserted between the substrate 24 and the anti ⁇ corrosion layer 261.
  • the fiber optical fiber 11 can be in contact with the anti-corrosion layer 261 and the substrate 24.
  • the optical fiber 11 is inserted between two anti- corrosion layers 261, and can be in contact with these two layers 261.
  • the configurations of the first and third examples make it possible to detect corrosion before attack on the substrate 24.
  • the second embodiment is remarkable in that the part 221 comprises the particles 10 encapsulating the modifying agent 12 making it possible to chemically eliminate a part thereof in contact with it. less of the sensing element 11.
  • the modifying agent 12 is capable of being released in the presence of a compound associated with the corrosion of the part, which can be a product resulting from the corrosion of the part or an entity able to corrode the part and/or to catalyze this corrosion.
  • the compound associated with the corrosion of the part likely to cause the release of the modifying agent is as described above. This release leads to a chemical elimination of at least part of the detection element 11 leading to an alteration of the propagation of the physical signal in the conduction portion 3.
  • the particles 10 are present in a zone of the part in contact with the detection element 11. In the example illustrated, these particles 10 are housed in the anti-corrosion layer(s) 261 . It is not beyond the scope of the invention if these particles are present in the substrate 24 itself and/or in the paint layer 281 instead of or in addition to their presence in the anti-corrosion layer(s) 261 .
  • the particles 10 have been described above in connection with the first embodiment and the description given remains applicable to the second embodiment. realization, in particular with respect to the nature of the modifying agent 12 and of the wall 14.
  • the particles 10 are present in a zone of the part, here in the anti-corrosion layer(s) 261, and the sum of the external surfaces of the particles 10 per unit volume of said zone can be between 60 m 1 and 6.10 8 m 1 .
  • the particles 10 may be present over at least half the thickness of the anti-corrosion layer(s) 261, or even over substantially the whole of this thickness.
  • the particles 10 can be uniformly dispersed in the volume of the anti-corrosion layer(s) 261. However, it is not beyond the scope of the invention if the distribution of the particles 10 is not uniform.
  • first concentration by volume of particles 10 in a first part of an anti-corrosion layer 261 located on the side of the detection element 11 which is greater than a second concentration by volume of particles (possibly zero) in a second part of the anti-corrosion layer 261 located on the side opposite the detection element.
  • a first concentration by volume of particles 10 in a first part of an anti-corrosion layer 261 located on the side of the detection element 11 which is greater than a second concentration by volume of particles (possibly zero) in a second part of the anti-corrosion layer 261 located on the side opposite the detection element.
  • FIG. 17 illustrates an example of a detection element 11 that can be implemented within the scope of the invention, useful for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part.
  • the detection element 11 is an optical fiber which is illustrated, in FIG. 17 as well as in FIGS. 19 to 21, in cross section with respect to its longitudinal axis.
  • the optical fiber 11 comprises a core 3 forming a conduction portion which is able to transmit an optical signal along the longitudinal axis of the fiber 11.
  • the possible directions for the propagation of the optical signal SO are illustrated in FIG. forward relative to the drawing plane or backward relative to this plane).
  • the details relating to the optical fiber described above (core, sheath, possible coating, manufacturing method, etc.) in connection with the first embodiment remain applicable.
  • the particles 10 are not present in the fiber 11 but in the part 221.
  • FIG. 18 illustrates the particles 10 in contact with the compound 16 associated with the corrosion of the part, for example an H + ion or an OH ion or even an ion halide, which allows the release of the modifying agent 12.
  • the compound 16 is present in the part 221, in particular in the anti-corrosion layer(s) 261.
  • the anti-corrosion layer 261 can form hydroxides, for example zinc hydroxides, which cause the release of the encapsulated modifying agent, and the degradation of the optical fiber 11.
  • the anti-corrosion layer 261 can be inert and the detection element 11 can simply detect an entity able to corrode the part and/or to catalyze this corrosion, such as an H + ion.
  • the modified agent 12 released comes into contact with the detection element 11 and produces its chemical elimination. It can thus be seen in FIG. 19 that this release produces a chemical elimination of the sheath 5 of the optical fiber 11 by a dissolution or chemical reaction mechanism.
  • the release of the modifying agent 12 can be due to a total or partial destruction of the wall 14 in contact with the compound 16. partial or total of this wall and the release of the encapsulated modifying agent 12.
  • FIG. 20 shows the evolution over time of the chemical elimination of the optical fiber 11 as it comes into contact with the modifying agent 12 released.
  • FIG. 21 illustrates a variant of FIG. 20 in which there is, in addition to the total or partial elimination of the sheath 5, a total or partial elimination of the core 3.
  • the alteration of the optical fiber 11 produced following contact with the modifying agent 12 released can lead to a rupture of the optical fiber 11, or simply to damage to the latter, which can be demonstrated by detecting a modification of the propagation of the optical signal compared to the situation before the release of the modifying agent.
  • the presence of particles 10 in the part 221 is determined so as to obtain a detectable modification of the propagation of the optical signal, following the release of the modifying agent 12.
  • the choice of the diameters of the core and of the cladding, in combination with the wavelength chosen, will determine the distribution of optical power between the core of the cladding. It is possible to favor relatively thin sheaths so as to ensure that the modifying agent 12 released will be present in a zone of size comparable to the extent of the optical mode in the sheath 5, in order to be able to easily detect the modification of the propagation of the optical signal without having to alter the heart 3.
  • the heart 3 can nevertheless be altered if a strong modification of the propagation of the optical signal is sought, in order to facilitate detection.
  • the person skilled in the art knows how to determine, using his general knowledge, the dimensions of the core 3 and of the sheath 5 to be adopted as well as the distribution of the particles 10 in the part 221, so as to obtain a modification detectable optical signal propagation.
  • the assembly 201 further comprises a control unit 30 or "interrogator” which is capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion following the chemical elimination of said at least part of the element detection 11 by the modifying agent 12.
  • the control unit 30 has been described in connection with the first embodiment and the description given remains applicable.
  • FIG. 24 represents a detection element 11a in the form of an electrical conductor which is capable of allowing the propagation of an electrical current in normal operation and of experiencing a change in resistance or resistivity in the presence of a compound associated with corrosion. It will also be noted that the variant relating to the particles 100 with a multilayer wall 140 described in connection with FIGS. 11 to 14 remains applicable to the second embodiment.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

The invention relates to an element (1) for detecting the corrosion or the possibility of corrosion of a part, comprising particles (10) encapsulating a modifying agent (12) which is capable of being released in the presence of a compound associated with the corrosion of the part so as to chemically eliminate at least one portion of the detection element (1) and thus modify the propagation of the physical signal (SO) in this element.

Description

Description Description
Titre de l'invention : ELEMENT DE DETECTION DE LA CORROSION OU DE LA POSSIBILITE DE CORROSION D'UNE PIECE Title of the invention: ELEMENT FOR DETECTION OF CORROSION OR THE POSSIBILITY OF CORROSION OF A PART
Domaine Technique Technical area
L'invention concerne un élément de détection de la corrosion ou la possibilité de corrosion d'une pièce qui est apte à subir une altération en présence d'un composé associé à la corrosion de ladite pièce. Cette altération produit une modification de la propagation du signal physique dans l'élément de détection dont la mise en évidence est utilisée pour obtenir une information sur l'état de corrosion ou la possibilité de corrosion de la pièce. L'invention vise également un ensemble incluant l'élément de détection, la pièce à contrôler et une unité de contrôle apte à détecter la modification de la propagation du signal physique, ainsi qu'un procédé associé. An element for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part which is able to undergo an alteration in the presence of a compound associated with the corrosion of said part. This alteration produces a modification in the propagation of the physical signal in the detection element, the highlighting of which is used to obtain information on the state of corrosion or the possibility of corrosion of the part. The invention also relates to an assembly including the detection element, the part to be checked and a control unit capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal, as well as an associated method.
Technique antérieure Prior technique
Différentes méthodes ont été décrites dans l'état de l'art pour détecter la corrosion d'une pièce, notamment dans le domaine aéronautique ou aérospatial. Various methods have been described in the state of the art for detecting the corrosion of a part, in particular in the aeronautical or aerospace field.
A ce titre, on peut citer la demande WO 2018/193220 qui divulgue un revêtement renfermant des nanocapsules aptes à produire un signal de fluorescence en présence d'un produit de la corrosion d'une pièce, en l'occurrence un ion métallique. In this regard, mention may be made of application WO 2018/193220 which discloses a coating containing nanocapsules capable of producing a fluorescence signal in the presence of a corrosion product of a part, in this case a metal ion.
Il reste néanmoins souhaitable de proposer de nouveaux dispositifs et procédé de détection de la corrosion d'une pièce, ou de la simple possibilité de corrosion d'une pièce. It nevertheless remains desirable to propose new devices and method for detecting the corrosion of a part, or the simple possibility of corrosion of a part.
Exposé de l'invention Disclosure of Invention
Selon un premier mode de réalisation, l'invention concerne un élément de détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d'une pièce, l'élément de détection comprenant une portion de conduction apte à transmettre un signal physique, l'élément de détection étant caractérisé en ce qu'il incorpore des particules encapsulant un agent modificateur qui est apte à être libéré en présence d'un composé associé à la corrosion de la pièce, ledit agent modificateur étant apte, lors de sa libération, à éliminer chimiquement une partie au moins de l'élément de détection de sorte à modifier la propagation du signal physique dans la portion de conduction. According to a first embodiment, the invention relates to an element for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part, the detection element comprising a conduction portion capable of transmitting a physical signal, the detection being characterized in that it incorporates particles encapsulating a modifying agent which is capable of being released in the presence of a compound associated with the corrosion of the part, said modifying agent being capable, when it is released, of chemically eliminating at least part of the detection element so as to modify the propagation of the physical signal in the conduction portion.
L'invention repose sur une détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion de la pièce par altération de la structure de l'élément de détection produite suite à la libération de l'agent modificateur qui est déclenchée par la mise en contact avec le composé associé à la corrosion de la pièce. Cette altération conduit à une modification de la propagation du signal physique dans l'élément de détection, laquelle est mise en évidence afin d'obtenir une information sur l'état de corrosion ou sur une possible corrosion de la pièce dans le futur. The invention is based on detecting corrosion or the possibility of corrosion of the part by altering the structure of the detection element produced following the release of the modifying agent which is triggered by contact with the compound associated with the corrosion of the part. This alteration leads to a modification of the propagation of the physical signal in the detection element, which is highlighted in order to obtain information on the state of corrosion or on possible corrosion of the part in the future.
Différents exemples de réalisation sont possibles et seront détaillés dans la suite.Various embodiments are possible and will be detailed below.
Le signal physique peut être un signal optique ou électrique, par exemple. The physical signal can be an optical or electrical signal, for example.
Le composé associé à la corrosion de la pièce peut être un produit résultant de la corrosion de la pièce, comme un ion H+, un ion hydroxyde (OH ) ou une entité comprenant un métal provenant de la pièce, comme un ion d'un métal de la pièce. Dans ce cas, l'élément de détection permet d'identifier une corrosion de la pièce qui s'est déjà produite. En variante ou en combinaison, le composé associé à la corrosion de la pièce peut être une entité apte à corroder la pièce et/ou à catalyser cette corrosion, comme un ion H + ou un ion halogénure, tel qu'un ion chlorure ou fluorure. Dans ce cas, l'élément de détection permet d'identifier une corrosion possible de la pièce, qui ne s'est pas nécessairement encore produite. Il est ainsi possible de détecter la corrosion dès les prémices afin de prendre les mesures adaptées pour l'éviter ou réduire ses conséquences. The compound associated with the corrosion of the part can be a product resulting from the corrosion of the part, such as an H + ion, a hydroxide ion (OH ), or an entity comprising a metal from the part, such as an ion of a part metal. In this case, the detection element makes it possible to identify corrosion of the part which has already occurred. As a variant or in combination, the compound associated with the corrosion of the part can be an entity capable of corroding the part and/or of catalyzing this corrosion, such as an H + ion or a halide ion, such as a chloride or fluoride ion. . In this case, the detection element makes it possible to identify possible corrosion of the part, which has not necessarily yet occurred. It is thus possible to detect corrosion from the very beginning in order to take appropriate measures to avoid it or reduce its consequences.
La modification de la propagation du signal physique suite à la libération de l'agent modificateur peut être une diminution de la capacité de transmission du signal physique dans la portion conduction, par exemple une perte totale ou quasi-totale de cette capacité de transmission. En variante ou en combinaison, la modification de la propagation du signal physique suite à la libération de l'agent modificateur peut comprendre l'un au moins d'un décalage en fréquence du signal physique, d'un déphasage de ce signal ou d'une modification de la forme de ce signal physique. Dans un exemple de réalisation, l'agent modificateur est apte, lors de sa libération, à dissoudre ladite au moins une partie de l'élément de détection. The modification of the propagation of the physical signal following the release of the modifying agent can be a reduction in the transmission capacity of the physical signal in the conduction portion, for example a total or almost total loss of this transmission capacity. As a variant or in combination, the modification of the propagation of the physical signal following the release of the modifying agent can comprise at least one of a frequency shift of the physical signal, a phase shift of this signal or a change in the shape of this physical signal. In an exemplary embodiment, the modifying agent is capable, when it is released, of dissolving said at least part of the detection element.
Selon cet exemple, l'agent modificateur est un solvant de tout ou partie de l'élément de détection. Ce choix constitue une solution relativement simple pour permettre l'élimination de ladite au moins une partie de l'élément de détection. According to this example, the modifying agent is a solvent for all or part of the detection element. This choice constitutes a relatively simple solution to allow the elimination of said at least part of the detection element.
En variante ou en combinaison, l'agent modificateur est apte, lors de sa libération, à consommer par réaction chimique ladite au moins une partie de l'élément de détection. As a variant or in combination, the modifying agent is able, when it is released, to consume said at least part of the detection element by chemical reaction.
Dans un exemple de réalisation, les particules sont présentes dans ladite au moins une partie de l'élément de détection et la somme des surfaces externes desdites particules rapportée au volume de ladite au moins partie étant comprise entre 60 m 1 et 6.108 m 1. In an exemplary embodiment, the particles are present in said at least part of the detection element and the sum of the external surfaces of said particles relative to the volume of said at least part being between 60 m 1 and 6.10 8 m 1 .
Une telle caractéristique met avantageusement en œuvre une quantité de particules suffisamment élevée pour produire une modification substantielle de la propagation du signal physique en présence du composé associé à la corrosion de la pièce, tout en limitant la quantité de ces particules afin d'éviter tout risque d'altérer les propriétés de l'élément de détection en fonctionnement normal (sans corrosion ou possibilité de corrosion). Such a characteristic advantageously implements a sufficiently high quantity of particles to produce a substantial modification of the propagation of the physical signal in the presence of the compound associated with the corrosion of the part, while limiting the quantity of these particles in order to avoid any risk alter the properties of the sensing element in normal operation (without corrosion or possibility of corrosion).
Dans un exemple de réalisation, les particules comprennent une paroi encapsulant l'agent modificateur, ladite paroi comprenant une première couche interne insensible à l'agent modificateur et apte à s'ouvrir en présence du composé associé à la corrosion de la pièce pour libérer l'agent modificateur, et une deuxième couche externe apte à s'ouvrir au contact de l'agent modificateur. In an exemplary embodiment, the particles comprise a wall encapsulating the modifying agent, said wall comprising a first internal layer insensitive to the modifying agent and able to open in the presence of the compound associated with the corrosion of the part to release the modifying agent, and a second outer layer adapted to open on contact with the modifying agent.
Une telle caractéristique permet avantageusement de disposer d'un élément de détection particulièrement sensible, permettant après la libération de l'agent modificateur à l'extérieur d'une particule de provoquer une libération en cascade de l'agent modificateur à l'extérieur des autres particules, et de produire ainsi une modification très importante de la propagation du signal physique dans la portion de conduction. Such a characteristic advantageously makes it possible to have a particularly sensitive detection element, making it possible, after the release of the modifying agent outside of one particle, to cause a cascade release of the modifying agent outside the others. particles, and thus produce a very significant modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion.
Dans un exemple de réalisation, l'élément de détection est un guide d'onde optique. En particulier, l'élément de détection peut être une fibre optique. Plus particulièrement, la fibre optique peut comprendre au moins un cœur formant portion de conduction apte à transmettre un signal optique, et une gaine entourant le cœur, et les particules peuvent être présentes dans l'un au moins du cœur et de la gaine. In an exemplary embodiment, the detection element is an optical waveguide. In particular, the detection element can be an optical fiber. More particularly, the optical fiber may comprise at least one core forming a conduction portion capable of transmitting an optical signal, and a sheath surrounding the core, and the particles may be present in at least one of the core and of the sheath.
En variante, l'élément de détection est un conducteur électrique. L'élément de détection peut ainsi être sous la forme d'un ou plusieurs fils ou pistes conducteurs éventuellement présents au sein d'une gaine, par exemple. Alternatively, the sensing element is an electrical conductor. The detection element can thus be in the form of one or more conductive wires or tracks possibly present within a sheath, for example.
L'invention vise également, selon ce premier mode de réalisation, un ensemble pour la détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d'une pièce, comprenant au moins : The invention also relates, according to this first embodiment, to an assembly for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part, comprising at least:
- un élément de détection tel que décrit plus haut, - a detection element as described above,
- une pièce en contact avec l'élément de détection, et - a part in contact with the detection element, and
- une unité de contrôle apte à détecter la modification de la propagation du signal physique dans la portion de conduction suite à l'élimination chimique de ladite au moins une partie de l'élément de détection par l'agent modificateur. - a control unit capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion following the chemical elimination of said at least part of the detection element by the modifying agent.
Dans un exemple de réalisation, la pièce est une pièce d'aéronef, par exemple un train d'atterrissage. In an exemplary embodiment, the part is an aircraft part, for example a landing gear.
L'invention vise également, selon ce premier mode de réalisation, un procédé de détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d'une pièce mettant en œuvre un ensemble tel que décrit plus haut, comprenant au moins : The invention also relates, according to this first embodiment, to a method for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part implementing an assembly as described above, comprising at least:
- la détection d'une éventuelle modification de la propagation du signal physique dans la portion de conduction à l'aide de l'unité de contrôle, et - the detection of a possible modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion using the control unit, and
- la détermination d'un état de corrosion ou d'une possible corrosion de la pièce à partir de la détection réalisée. - the determination of a state of corrosion or possible corrosion of the part from the detection carried out.
Selon un deuxième mode de réalisation, l'invention concerne un ensemble pour la détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d'une pièce, comprenant au moins : According to a second embodiment, the invention relates to an assembly for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part, comprising at least:
- un élément de détection comprenant une portion de conduction apte à transmettre un signal physique, et - a detection element comprising a conduction portion capable of transmitting a physical signal, and
- une pièce en contact avec l'élément de détection, ladite pièce incorporant des particules encapsulant un agent modificateur qui est apte à être libéré en présence d'un composé associé à la corrosion de la pièce, ledit agent modificateur étant apte, lors de sa libération, à éliminer chimiquement une partie au moins de l'élément de détection de sorte à modifier la propagation du signal physique dans la portion de conduction. - a part in contact with the detection element, said part incorporating particles encapsulating a modifying agent which is capable of being released in the presence of a compound associated with the corrosion of the part, said modifying agent being capable, upon its release, of chemically eliminating at least part of the so as to modify the propagation of the physical signal in the conduction portion.
Comme pour le premier mode de réalisation, l'invention repose sur une détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion de la pièce par altération de la structure de l'élément de détection produite suite à la libération de l'agent modificateur qui est déclenchée par la mise en contact avec le composé associé à la corrosion de la pièce. Cette altération conduit à une modification de la propagation du signal physique dans l'élément de détection, laquelle est mise en évidence afin d'obtenir une information sur l'état de corrosion ou sur une possible corrosion de la pièce dans le futur. As for the first embodiment, the invention is based on detecting corrosion or the possibility of corrosion of the part by altering the structure of the detection element produced following the release of the modifying agent which is triggered by contact with the compound associated with the corrosion of the part. This alteration leads to a modification of the propagation of the physical signal in the detection element, which is highlighted in order to obtain information on the state of corrosion or on possible corrosion of the part in the future.
Différents exemples de réalisation sont possibles et seront détaillés dans la suite. Comme pour le premier mode de réalisation, le signal physique peut être un signal optique ou électrique, par exemple. Various embodiments are possible and will be detailed below. As for the first embodiment, the physical signal can be an optical or electrical signal, for example.
Comme pour le premier mode de réalisation, le composé associé à la corrosion de la pièce peut être un produit résultant de la corrosion de la pièce, comme un ion H+, un ion hydroxyde (OH ) ou une entité comprenant un métal provenant de la pièce, comme un ion d'un métal de la pièce. Dans ce cas, l'élément de détection permet d'identifier une corrosion de la pièce qui s'est déjà produite. En variante ou en combinaison, le composé associé à la corrosion de la pièce peut être une entité apte à corroder la pièce et/ou à catalyser cette corrosion, comme un ion H + ou un ion halogénure, tel qu'un ion chlorure ou fluorure. Dans ce cas, l'élément de détection permet d'identifier une corrosion possible de la pièce, qui ne s'est pas nécessairement encore produite. Il est ainsi possible de détecter la corrosion dès les prémices afin de prendre les mesures adaptées pour l'éviter ou réduire ses conséquences. As with the first embodiment, the compound associated with the corrosion of the part can be a product resulting from the corrosion of the part, such as an H + ion, a hydroxide ion (OH ) or a species comprising a metal originating from the piece, like an ion of a piece metal. In this case, the detection element makes it possible to identify corrosion of the part which has already occurred. As a variant or in combination, the compound associated with the corrosion of the part can be an entity capable of corroding the part and/or of catalyzing this corrosion, such as an H + ion or a halide ion, such as a chloride or fluoride ion. . In this case, the detection element makes it possible to identify possible corrosion of the part, which has not necessarily yet occurred. It is thus possible to detect corrosion from the very beginning in order to take appropriate measures to avoid it or reduce its consequences.
Comme pour le premier mode de réalisation, la modification de la propagation du signal physique suite à la libération de l'agent modificateur peut être une diminution de la capacité de transmission du signal physique dans la portion conduction, par exemple une perte totale ou quasi-totale de cette capacité de transmission. En variante ou en combinaison, la modification de la propagation du signal physique suite à la libération de l'agent modificateur peut comprendre l'un au moins d'un décalage en fréquence du signal physique, d'un déphasage de ce signal ou d'une modification de la forme de ce signal physique. As for the first embodiment, the modification of the propagation of the physical signal following the release of the modifying agent can be a reduction in the transmission capacity of the physical signal in the conduction portion, for example a total or near total loss. total of this transmission capacity. In Alternatively or in combination, the modification of the propagation of the physical signal following the release of the modifying agent can comprise at least one of a frequency shift of the physical signal, a phase shift of this signal or a modification of the shape of this physical signal.
Dans un exemple de réalisation, l'agent modificateur est apte, lors de sa libération, à dissoudre ladite au moins une partie de l'élément de détection. In an exemplary embodiment, the modifying agent is capable, when it is released, of dissolving said at least part of the detection element.
Selon cet exemple, l'agent modificateur est un solvant de tout ou partie de l'élément de détection. Ce choix constitue une solution relativement simple pour permettre l'élimination de ladite au moins une partie de l'élément de détection. According to this example, the modifying agent is a solvent for all or part of the detection element. This choice constitutes a relatively simple solution to allow the elimination of said at least part of the detection element.
En variante ou en combinaison, l'agent modificateur est apte, lors de sa libération, à consommer par réaction chimique ladite au moins une partie de l'élément de détection. As a variant or in combination, the modifying agent is able, when it is released, to consume said at least part of the detection element by chemical reaction.
Dans un exemple de réalisation, les particules sont présentes dans au moins une zone de la pièce et la somme des surfaces externes desdites particules rapportée au volume de ladite au moins une zone étant comprise entre 60 m 1 et 6.108 m 1. In an exemplary embodiment, the particles are present in at least one zone of the part and the sum of the external surfaces of said particles relative to the volume of said at least one zone being between 60 m 1 and 6.10 8 m 1 .
Une telle caractéristique met avantageusement en œuvre une quantité de particules suffisamment élevée pour produire une modification substantielle de la propagation du signal physique en présence du composé associé à la corrosion de la pièce, tout en limitant la quantité de ces particules afin d'éviter tout risque d'altérer les propriétés de l'élément de détection en fonctionnement normal (sans corrosion ou possibilité de corrosion). Such a characteristic advantageously implements a sufficiently high quantity of particles to produce a substantial modification of the propagation of the physical signal in the presence of the compound associated with the corrosion of the part, while limiting the quantity of these particles in order to avoid any risk alter the properties of the sensing element in normal operation (without corrosion or possibility of corrosion).
Dans un exemple de réalisation, les particules comprennent une paroi encapsulant l'agent modificateur, ladite paroi comprenant une première couche interne insensible à l'agent modificateur et apte à s'ouvrir en présence du composé associé à la corrosion de la pièce pour libérer l'agent modificateur, et une deuxième couche externe apte à s'ouvrir au contact de l'agent modificateur. In an exemplary embodiment, the particles comprise a wall encapsulating the modifying agent, said wall comprising a first internal layer insensitive to the modifying agent and able to open in the presence of the compound associated with the corrosion of the part to release the modifying agent, and a second outer layer adapted to open on contact with the modifying agent.
Une telle caractéristique permet avantageusement de disposer d'un ensemble de détection particulièrement sensible, permettant après la libération de l'agent modificateur à l'extérieur d'une particule de provoquer une libération en cascade de l'agent modificateur à l'extérieur des autres particules, et de produire ainsi une modification très importante de la propagation du signal physique dans la portion de conduction. Such a feature advantageously makes it possible to have a particularly sensitive detection assembly, allowing after the release of the modifying agent outside of one particle to cause a cascade release of the modifying agent outside the others. particles, and thus produce a very significant modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion.
Dans un exemple de réalisation, l'élément de détection est un guide d'onde optique. En particulier, l'élément de détection peut être une fibre optique. In an exemplary embodiment, the detection element is an optical waveguide. In particular, the detection element can be an optical fiber.
En variante, l'élément de détection est un conducteur électrique. L'élément de détection peut ainsi être sous la forme d'un ou plusieurs fils ou pistes conducteurs éventuellement présents au sein d'une gaine, par exemple. Alternatively, the sensing element is an electrical conductor. The detection element can thus be in the form of one or more conductive wires or tracks possibly present within a sheath, for example.
Dans un exemple de réalisation, la pièce comprend un substrat revêtu par au moins une couche dans laquelle les particules sont présentes, l'élément de détection étant au contact de ladite au moins une couche. In an exemplary embodiment, the part comprises a substrate coated with at least one layer in which the particles are present, the detection element being in contact with said at least one layer.
En particulier, la couche peut être une couche a nti -corrosion. In particular, the layer can be an anti-corrosion layer.
En variante ou en combinaison, la couche peut être une couche de peinture. Alternatively or in combination, the layer may be a layer of paint.
Dans un exemple de réalisation, la pièce est une pièce d'aéronef, par exemple un train d'atterrissage. In an exemplary embodiment, the part is an aircraft part, for example a landing gear.
Dans un exemple de réalisation, l'ensemble comprend en outre une unité de contrôle apte à détecter la modification de la propagation du signal physique dans la portion de conduction suite à l'élimination chimique de ladite au moins une partie de l'élément de détection par l'agent modificateur. In an exemplary embodiment, the assembly further comprises a control unit capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion following the chemical elimination of said at least part of the detection element by the modifying agent.
L'invention vise également, selon ce deuxième mode de réalisation, un procédé de détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d'une pièce mettant en œuvre un ensemble tel que décrit plus haut, comprenant au moins : The invention also relates, according to this second embodiment, to a method for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part implementing an assembly as described above, comprising at least:
- la détection d'une éventuelle modification de la propagation du signal physique dans la portion de conduction à l'aide de l'unité de contrôle, et - the detection of a possible modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion using the control unit, and
- la détermination d'un état de corrosion ou d'une possible corrosion de la pièce à partir de la détection réalisée. - the determination of a state of corrosion or possible corrosion of the part from the detection carried out.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
[Fig. 1] La figure 1 représente, de manière schématique et en section transversale, un exemple d'élément de détection selon le premier mode de réalisation de l'invention sous forme de fibre optique, avant libération de l'agent modificateur. [Fig. 2] La figure 2 représente, de manière schématique et en section transversale, la fibre optique de la figure 1 en présence d'un composé associé à la corrosion de la pièce. [Fig. 1] FIG. 1 represents, schematically and in cross section, an example of a detection element according to the first embodiment of the invention in the form of an optical fiber, before release of the modifying agent. [Fig. 2] FIG. 2 represents, schematically and in cross section, the optical fiber of FIG. 1 in the presence of a compound associated with the corrosion of the part.
[Fig. 3] La figure 3 représente, de manière schématique et en section transversale, l'élimination chimique d'une partie de la gaine de la fibre optique de la figure 1 suite à la libération de l'agent modificateur. [Fig. 3] FIG. 3 represents, schematically and in cross section, the chemical elimination of part of the cladding of the optical fiber of FIG. 1 following the release of the modifying agent.
[Fig. 4] La figure 4 représente, de manière schématique et en section transversale, l'évolution de la figure 3 avec élimination d'une partie supplémentaire de la gaine de la fibre optique. [Fig. 4] FIG. 4 represents, schematically and in cross section, the evolution of FIG. 3 with the elimination of an additional part of the sheath of the optical fiber.
[Fig. 5] La figure 5 représente, de manière schématique et en section transversale, une variante de la situation illustrée en figure 4 avec en plus élimination d'une partie du cœur de la fibre optique. [Fig. 5] Figure 5 shows, schematically and in cross section, a variant of the situation illustrated in Figure 4 with the additional elimination of part of the heart of the optical fiber.
[Fig. 6] La figure 6 représente, de manière schématique, un exemple d'ensemble selon le premier mode de réalisation de l'invention incorporant un élément de détection selon l'invention sous forme de fibre optique. [Fig. 6] FIG. 6 schematically represents an example of an assembly according to the first embodiment of the invention incorporating a detection element according to the invention in the form of an optical fiber.
[Fig. 7] La figure 7 représente, de manière schématique, un autre exemple d'ensemble selon le premier mode de réalisation de l'invention incorporant un élément de détection selon l'invention sous forme de fibre optique. [Fig. 7] FIG. 7 schematically represents another example of an assembly according to the first embodiment of the invention incorporating a detection element according to the invention in the form of an optical fiber.
[Fig. 8] La figure 8 représente, de manière schématique, un autre exemple d'ensemble selon le premier mode de réalisation de l'invention incorporant un élément de détection selon l'invention sous forme de fibre optique. [Fig. 8] Figure 8 schematically shows another example of an assembly according to the first embodiment of the invention incorporating a detection element according to the invention in the form of an optical fiber.
[Fig. 9] La figure 9 représente, de manière schématique, une variante d'élément de détection selon le premier mode de réalisation de l'invention sous forme de conducteur électrique, avant libération de l'agent modificateur. [Fig. 9] FIG. 9 schematically represents a variant of a detection element according to the first embodiment of the invention in the form of an electrical conductor, before release of the modifying agent.
[Fig. 10] La figure 10 représente, de manière schématique, l'élément de détection de la figure 9 après libération de l'agent modificateur. [Fig. 10] Figure 10 schematically shows the detection element of Figure 9 after release of the modifying agent.
[Fig. 11] La figure 11 représente, de manière schématique, une variante de particules encapsulant l'agent modificateur pouvant être mise en œuvre dans le cadre de l'invention. [Fig. 11] FIG. 11 schematically represents a variant of particles encapsulating the modifying agent which can be implemented within the scope of the invention.
[Fig. 12] La figure 12 représente, de manière schématique, la diffusion du composé associé à la corrosion de la pièce au sein de la particule de la figure 11. [Fig. 13] La figure 13 représente, de manière schématique, l'ouverture de la couche interne de la paroi de la particule de la figure 11 et la libération de l'agent modificateur. [Fig. 12] Figure 12 schematically represents the diffusion of the compound associated with the corrosion of the part within the particle of figure 11. [Fig. 13] Figure 13 schematically shows the opening of the inner layer of the wall of the particle of Figure 11 and the release of the modifying agent.
[Fig. 14] La figure 14 représente, de manière schématique, la libération en cascade de l'agent modificateur suite à sa libération. [Fig. 14] Figure 14 schematically shows the cascade release of the modifying agent following its release.
[Fig. 15] La figure 15 représente, de manière schématique, un exemple d'ensemble selon le deuxième mode de réalisation de l'invention incorporant un élément de détection sous forme de fibre optique. [Fig. 15] FIG. 15 schematically represents an example of an assembly according to the second embodiment of the invention incorporating a detection element in the form of an optical fiber.
[Fig. 16] La figure 16 représente, de manière schématique, la présence de particules dans une couche anti-corrosion de la pièce de l'ensemble de la figure 15. [Fig. 16] Figure 16 schematically shows the presence of particles in an anti-corrosion layer of the part of the assembly of Figure 15.
[Fig. 17] La figure 17 représente, de manière schématique et en section transversale, un exemple d'élément de détection pouvant être mis en œuvre dans le cadre du deuxième mode de réalisation de l'invention sous forme de fibre optique, avant libération de l'agent modificateur. [Fig. 17] FIG. 17 represents, schematically and in cross section, an example of a detection element that can be implemented within the framework of the second embodiment of the invention in the form of an optical fiber, before release of the modifying agent.
[Fig. 18] La figure 18 représente, de manière schématique, la libération de l'agent modificateur suite à la mise en présence avec un composé associé à la corrosion de la pièce. [Fig. 18] FIG. 18 schematically represents the release of the modifying agent following contact with a compound associated with the corrosion of the part.
[Fig. 19] La figure 19 représente, de manière schématique et en section transversale, l'élimination chimique d'une partie de la gaine de la fibre optique de la figure 17 suite à la libération de l'agent modificateur. [Fig. 19] Figure 19 shows, schematically and in cross section, the chemical removal of part of the cladding of the optical fiber of Figure 17 following the release of the modifying agent.
[Fig. 20] La figure 20 représente, de manière schématique et en section transversale, l'évolution de la figure 19 avec élimination d'une partie supplémentaire de la gaine de la fibre optique. [Fig. 20] Figure 20 represents, schematically and in cross section, the evolution of Figure 19 with the elimination of an additional part of the sheath of the optical fiber.
[Fig. 21] La figure 21 représente, de manière schématique et en section transversale, une variante de la situation illustrée en figure 20 avec en plus élimination d'une partie du cœur de la fibre optique. [Fig. 21] FIG. 21 represents, schematically and in cross-section, a variant of the situation illustrated in FIG. 20 with the additional elimination of part of the core of the optical fiber.
[Fig. 22] La figure 22 représente, de manière schématique, un autre exemple d'ensemble selon le deuxième mode de réalisation de l'invention incorporant un élément de détection sous forme de fibre optique. [Fig. 22] FIG. 22 schematically represents another example of an assembly according to the second embodiment of the invention incorporating a detection element in the form of an optical fiber.
[Fig. 23] La figure 23 représente, de manière schématique, un autre exemple d'ensemble selon l'invention incorporant un élément de détection sous forme de fibre optique. [Fig. 24] La figure 24 représente, de manière schématique, une variante d'élément de détection pouvant être mis en œuvre dans le cadre du deuxième mode de réalisation de l'invention après libération de l'agent modificateur. [Fig. 23] Figure 23 schematically shows another example of an assembly according to the invention incorporating a detection element in the form of an optical fiber. [Fig. 24] FIG. 24 schematically represents a variant of a detection element that can be implemented in the context of the second embodiment of the invention after release of the modifying agent.
Description des modes de réalisation Description of embodiments
La figure 1 illustre un exemple d'élément de détection 1 selon le premier mode de réalisation de l'invention, utile pour détecter la corrosion ou la possibilité de corrosion d'une pièce. Dans l'exemple illustré, l'élément de détection 1 est une fibre optique qui est illustrée, à la figure 1 ainsi qu'aux figures 2 à 5 qui seront décrites par la suite, en section transversale par rapport à son axe longitudinal. Figure 1 illustrates an example of detection element 1 according to the first embodiment of the invention, useful for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part. In the example illustrated, the detection element 1 is an optical fiber which is illustrated, in FIG. 1 as well as in FIGS. 2 to 5 which will be described subsequently, in cross section with respect to its longitudinal axis.
La fibre optique 1 comprend un cœur 3 formant portion de conduction qui est apte à transmettre un signal optique le long de l'axe longitudinal de la fibre 1. Les sens possibles pour la propagation du signal optique SO sont illustrés à la figure 1 (vers l'avant par rapport au plan du dessin ou vers l'arrière par rapport à ce plan). Le cœur 3 peut comprendre de la silice ou un matériau polymérique, comme le poly(méthacrylate de méthyle) (PM MA) ou le polystyrène (PS). La fibre optique 1 comprend, en outre, une gaine 5 qui entoure le cœur 3 et participe au confinement du signal optique dans le cœur 3. La gaine 5 peut être au contact du cœur 3. La gaine 5 peut comprendre de la silice ou un matériau polymérique, comme le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) ou le polystyrène (PS). De manière optionnelle, la fibre optique 1 peut comprendre un ou plusieurs revêtements supplémentaires entourant la gaine 5 et le cœur 3. Le ou les revêtements peuvent être en matériau polymérique, comme un polyacrylique, une silicone, un polyimide, une polyétheréthercétone (PEEK), un poly(téréphtalate de butylène) (PBT), un polypropylène (PP), un polyéthylène (PE), un poly(chlorure de vinyle) (PVC), un polyuréthane (PU), un fluoropolymère, comme l'éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE), un polytétrafluoroéthylène (PTFE), être en carbone, ou en matériau métallique. Dans l'exemple illustré aux figures 1 à 5, la fibre optique 1 est dépourvue d'un tel revêtement et ne comprend que le cœur 3 et la gaine 5. Les exemples suivants en lien avec les figures 6 à 8 qui seront décrits plus bas montrent, quant à eux, la présence d'un revêtement métallique 7 entourant la fibre optique. D'une manière générale, la fibre optique 1 peut être dopée ou non dopée, monomode ou multimode, ou éventuelle à gradient d'indice de réfraction. The optical fiber 1 comprises a core 3 forming a conduction portion which is capable of transmitting an optical signal along the longitudinal axis of the fiber 1. The possible directions for the propagation of the optical signal SO are illustrated in FIG. forward relative to the drawing plane or backward relative to this plane). The core 3 can comprise silica or a polymeric material, such as poly(methyl methacrylate) (PM MA) or polystyrene (PS). The optical fiber 1 further comprises a sheath 5 which surrounds the core 3 and participates in the confinement of the optical signal in the core 3. The sheath 5 can be in contact with the heart 3. The sheath 5 can comprise silica or a polymeric material, such as poly(methyl methacrylate) (PMMA) or polystyrene (PS). Optionally, the optical fiber 1 may comprise one or more additional coatings surrounding the sheath 5 and the core 3. The coating or coatings may be made of polymeric material, such as a polyacrylic, a silicone, a polyimide, a polyetheretherketone (PEEK), poly(butylene terephthalate) (PBT), polypropylene (PP), polyethylene (PE), poly(vinyl chloride) (PVC), polyurethane (PU), fluoropolymer, such as ethylene tetrafluoroethylene (ETFE ), a polytetrafluoroethylene (PTFE), be made of carbon, or of a metallic material. In the example illustrated in Figures 1 to 5, the optical fiber 1 is devoid of such a coating and only comprises the core 3 and the sheath 5. The following examples in connection with Figures 6 to 8 which will be described below show, for their part, the presence of a metal coating 7 surrounding the optical fiber. In a way In general, the optical fiber 1 can be doped or undoped, monomode or multimode, or optionally with a refractive index gradient.
La fibre optique 1 comprend des particules 10 encapsulant un agent modificateur 12 qui permet d'éliminer chimiquement à son contact une partie au moins de l'élément de détection 1. Ces particules 10 sont logées au sein de la fibre optique 1. Dans l'exemple illustré, les particules 10 sont présentes dans la gaine 5 mais on ne sort pas du cadre de l'invention si ces particules sont également présentes dans le cœur 3, ou sont seulement présentes dans le cœur 3. Les particules 10 peuvent être de taille quelconque, par exemple micrométriques, ayant par exemple une taille D50 comprise entre 10 pm et 100 pm, ou nanométriques, ayant par exemple une taille D50 comprise entre 10 nm et 999 nm. De manière connue en soi, la taille moyenne D50 désigne la dimension donnée par la distribution granulométrique statistique à la moitié de la population. On ne sort, bien entendu, pas du cadre de l'invention si l'on utilise un mélange de particules 10 micrométriques et nanométriques, ou plus généralement des mélanges de particules 10 de taille D50 différente, ou encore de composition différente. A ce titre, on peut utiliser des premières particules encapsulant un premier agent modificateur et des deuxièmes particules encapsulant un deuxième agent modificateur différent du premier agent modificateur. Chacun des premier et deuxième agents modificateurs étant apte à éliminer une partie distincte de l'élément de détection, par exemple le premier agent modificateur est apte à éliminer la gaine 5 de la fibre optique et le deuxième agent modificateur est apte à éliminer le cœur 3 de la fibre optique qui est en un matériau différent de celui de la gaine 5. Sur le même principe, on peut également utiliser des particules 10 qui encapsulent le mélange des premier et deuxième agents modificateurs qui viennent d'être décrits. The optical fiber 1 comprises particles 10 encapsulating a modifying agent 12 which makes it possible to chemically eliminate in contact with it at least a part of the detection element 1. These particles 10 are housed within the optical fiber 1. In the illustrated example, the particles 10 are present in the sheath 5 but it is not beyond the scope of the invention if these particles are also present in the core 3, or are only present in the core 3. The particles 10 can be of the size any, for example micrometric, having for example a D50 size comprised between 10 μm and 100 μm, or nanometric, having for example a D50 size comprised between 10 nm and 999 nm. In a manner known per se, the average size D50 designates the dimension given by the statistical particle size distribution to half of the population. It is, of course, not departing from the scope of the invention if a mixture of micrometric and nanometric particles 10 is used, or more generally mixtures of particles 10 of different size D50, or else of different composition. As such, it is possible to use first particles encapsulating a first modifying agent and second particles encapsulating a second modifying agent different from the first modifying agent. Each of the first and second modifying agents being able to eliminate a distinct part of the detection element, for example the first modifying agent is able to eliminate the sheath 5 of the optical fiber and the second modifying agent is able to eliminate the core 3 optical fiber which is made of a material different from that of the sheath 5. On the same principle, it is also possible to use particles 10 which encapsulate the mixture of the first and second modifying agents which have just been described.
Les particules 10 peuvent être sous forme de capsules ou de particules « cœur- écorce » (« core-shell ») comprenant une paroi 14 entourant et renfermant l'agent modificateur 12. Les particules 10 peuvent uniquement comprendre l'agent modificateur 12 qui permet d'éliminer chimiquement une partie au moins de l'élément de détection 1 et une paroi 14 encapsulant cet agent modificateur 12. Les particules 10 peuvent ainsi être dépourvues de composé tiers autre que l'agent modificateur 12 et la paroi 14 de ces particules encapsulant cet agent 12. En particulier, les particules 10 peuvent uniquement comprendre la paroi 14 et l'agent modificateur 12 constituant un solvant d'une partie au moins de l'élément de détection 1. En variante, les particules 10 peuvent comprendre un composé auxiliaire distinct de l'agent modificateur 12 et non réactif avec ce dernier. L'épaisseur de la paroi 14 des particules 10 peut être supérieure ou égale à 1 nm, par exemple comprise entre 1 nm et 5 pm, par exemple comprise entre 1 nm et 1 pm. La paroi 14 peut être monocouche ou éventuellement multi-couches, comme il sera décrit plus bas. Les particules 10 peuvent être de forme sensiblement sphérique ou de forme allongée, par exemple sous la forme de fibres. Les particules 10 peuvent être présentes dans ladite au moins une partie de l'élément de détection et la somme des surfaces externes des particules 10 par unité de volume de ladite partie peut être comprise entre 60 m 1 et 6.108 m 1. Les particules 10 peuvent être présentes sur au moins la moitié de l'épaisseur de la gaine 5 et/ou du cœur 3, voire sur sensiblement la totalité de cette épaisseur. Les particules 10 peuvent être dispersées uniformément dans le volume de ladite au moins une partie de l'élément de détection 1, par exemple être dispersées uniformément dans la gaine 5 et/ou le cœur 3. On ne sort néanmoins pas du cadre de l'invention si la répartition des particules 10 n'est pas uniforme. On peut par exemple avoir une première concentration volumique en particules 10 dans une première partie radiale de la gaine 5 située du côté du cœur qui est supérieure à une deuxième concentration volumique en particules (éventuellement nulle) dans une deuxième partie radiale de la gaine 5 située du côté opposé au cœur 3. Un tel exemple est avantageux car il permet de garantir une modification importante du signal physique dans la portion de conduction lors de la libération de l'agent modificateur, augmentant ainsi la sensibilité de détection. D'une manière générale, la présence de particules 10 dans la fibre optique 1 est déterminée de sorte à obtenir une modification détectable de la propagation du signal optique, suite à la libération de l'agent modificateur 12. Le choix des diamètres du cœur et de la gaine, en combinaison avec la longueur d'onde choisie, vont déterminer la distribution de la puissance optique entre le cœur de la gaine. On peut privilégier des gaines relativement fines de sorte à s'assurer que la zone dans laquelle les particules 10 libèrent l'agent modificateur 12 a une dimension comparable à l'étendue du mode optique dans la gaine 5, afin de pouvoir aisément détecter la modification de la propagation du signal optique sans avoir à altérer le cœur 3. Le cœur 3 peut néanmoins être altéré si une forte modification de la propagation du signal optique est recherchée, afin de faciliter la détection. D'une manière générale, l'homme du métier sait déterminer, en utilisant ses connaissances générales, les dimensions du cœur 3 et de la gaine 5 à adopter ainsi que la répartition des particules 10 dans la fibre optique, de sorte à obtenir une modification détectable de la propagation du signal optique. The particles 10 can be in the form of capsules or “core-shell” particles comprising a wall 14 surrounding and containing the modifying agent 12. The particles 10 can only comprise the modifying agent 12 which allows to chemically eliminate at least part of the detection element 1 and a wall 14 encapsulating this modifying agent 12. The particles 10 can thus be devoid of third-party compound other than the modifying agent 12 and the wall 14 of these particles encapsulating this agent 12. In particular, the particles 10 can only comprise the wall 14 and the modifying agent 12 constituting a solvent for at least part of the detection element 1. As a variant, the particles 10 can comprise an auxiliary compound distinct from the agent modifier 12 and not reactive with it. The thickness of the wall 14 of the particles 10 can be greater than or equal to 1 nm, for example between 1 nm and 5 μm, for example between 1 nm and 1 μm. The wall 14 can be single-layer or optionally multi-layer, as will be described below. The particles 10 can be of substantially spherical shape or of elongated shape, for example in the form of fibers. The particles 10 may be present in said at least part of the detection element and the sum of the outer surfaces of the particles 10 per unit volume of said part may be between 60 m 1 and 6.10 8 m 1 . The particles 10 can be present over at least half the thickness of the sheath 5 and/or of the core 3, or even over substantially the whole of this thickness. The particles 10 can be uniformly dispersed in the volume of said at least part of the detection element 1, for example be uniformly dispersed in the sheath 5 and/or the core 3. However, this does not depart from the scope of the invention if the distribution of the particles 10 is not uniform. It is for example possible to have a first concentration by volume of particles 10 in a first radial part of the sheath 5 located on the side of the heart which is greater than a second concentration by volume of particles (possibly zero) in a second radial part of the sheath 5 located on the side opposite the heart 3. Such an example is advantageous because it makes it possible to guarantee a significant modification of the physical signal in the conduction portion during the release of the modifying agent, thus increasing the detection sensitivity. In general, the presence of particles 10 in the optical fiber 1 is determined so as to obtain a detectable modification of the propagation of the optical signal, following the release of the modifying agent 12. The choice of the diameters of the core and of the cladding, in combination with the wavelength chosen, will determine the distribution of the optical power between the core of the cladding. Relatively thin sheaths can be favored so as to ensure that the zone in which the particles 10 release the modifying agent 12 has a dimension comparable to the extent of the optical mode in the cladding 5, in order to be able to easily detect the modification of the propagation of the optical signal without having to alter the core 3. The core 3 can nevertheless be altered if a strong modification of the propagation of the signal optics is sought, in order to facilitate detection. In general, the person skilled in the art knows how to determine, using his general knowledge, the dimensions of the core 3 and of the sheath 5 to be adopted as well as the distribution of the particles 10 in the optical fiber, so as to obtain a modification detectable optical signal propagation.
Comme indiqué plus haut, l'agent modificateur 12 est apte à être libéré en présence d'un composé associé à la corrosion de la pièce, qui peut être un produit résultant de la corrosion de la pièce ou une entité apte à corroder la pièce et/ou à catalyser cette corrosion. Cette libération conduit à une élimination chimique d'une partie au moins de l'élément de détection 1 conduisant à une altération de la propagation du signal physique dans la portion de conduction 3. La suite illustre, en lien avec les figures 2 à 5, l'élimination chimique d'une partie au moins de la fibre optique 1 suite à la libération de l'agent modificateur 12. As indicated above, the modifying agent 12 is able to be released in the presence of a compound associated with the corrosion of the part, which can be a product resulting from the corrosion of the part or an entity able to corrode the part and /or to catalyze this corrosion. This release leads to a chemical elimination of at least part of the detection element 1 leading to an alteration of the propagation of the physical signal in the conduction portion 3. The following illustrates, in connection with FIGS. 2 to 5, the chemical elimination of at least part of the optical fiber 1 following the release of the modifying agent 12.
La figure 2 illustre la fibre optique de la figure 1 en présence du composé 16 associé à la corrosion de la pièce, par exemple un ion H+ ou un ion OH ou encore un ion halogénure, lequel permet la libération de l'agent modificateur 12. Le composé 16 diffuse dans l'élément de détection 1, notamment dans la gaine 5 et éventuellement le cœur 3 de la fibre optique 1. La figure 3 illustre la libération de l'agent modificateur 12 suite à la mise en contact des particules 10 avec le composé 16. Cette libération produit une élimination chimique de la gaine 5 de la fibre optique 1 par un mécanisme de dissolution ou de réaction chimique, comme il sera décrit plus en détails dans la suite. La libération de l'agent modificateur 12 peut être due à une destruction totale ou partielle de la paroi 14 au contact du composé 16. Par exemple dans le cas d'une paroi 14 des particules 10 en silice, une acidification du milieu permet la destruction partielle ou totale de cette paroi et la libération de l'agent modificateur 12 encapsulé. La figure 4 montre l'évolution dans le temps de l'élimination chimique de la fibre optique 1 au fur et à mesure de sa mise en contact avec le composé 16. Cette mise en contact aboutit à une élimination plus conséquente de la gaine 5 que celle illustrée à la figure 3 de sorte que l'effet de modification du signal optique soit maximisé sans pour autant perturber le cœur 3 qui est ici en un autre matériau, insensible à l'agent modificateur 12. La figure 5 illustre une variante de la figure 4 dans laquelle il y a, en plus de l'élimination totale ou partielle de la gaine 5, une élimination totale ou partielle du cœur 3. L'altération de la fibre optique 1 produite suite à la mise en contact avec le composé 16 peut conduire à une rupture de la fibre optique 1, ou simplement à un endommagement de celle-ci, que l'on peut mettre en évidence en détectant une modification de la propagation du signal optique par rapport à la situation avant libération de l'agent modificateur. FIG. 2 illustrates the optical fiber of FIG. 1 in the presence of the compound 16 associated with the corrosion of the part, for example an H + ion or an OH ion or even a halide ion, which allows the release of the modifying agent 12 The compound 16 diffuses into the detection element 1, in particular into the sheath 5 and possibly the core 3 of the optical fiber 1. FIG. with compound 16. This release produces a chemical elimination of the sheath 5 of the optical fiber 1 by a dissolution or chemical reaction mechanism, as will be described in more detail below. The release of the modifying agent 12 can be due to a total or partial destruction of the wall 14 in contact with the compound 16. partial or total of this wall and the release of the encapsulated modifying agent 12. FIG. 4 shows the evolution over time of the chemical elimination of the optical fiber 1 as it is brought into contact with the compound 16. This bringing into contact results in a greater elimination of the sheath 5 than that illustrated in FIG. 3 so that the effect of modification of the optical signal is maximized without however disturbing the heart 3 which is here another material, insensitive to the modifying agent 12. FIG. 5 illustrates a variant of FIG. 4 in which there is, in addition to the total or partial elimination of the sheath 5, a total or partial elimination of the core 3 The alteration of the optical fiber 1 produced following the bringing into contact with the compound 16 can lead to a rupture of the optical fiber 1, or simply to a damage of the latter, which can be demonstrated by detecting a change in the propagation of the optical signal compared to the situation before the release of the modifying agent.
On vient de décrire, en lien avec les figures 1 à 5, la structure générale d'un exemple de fibre optique 1 selon l'invention ainsi que l'évolution de l'altération de cette fibre 1 produite suite à la libération de l'agent modificateur 12. La suite s'attache à décrire différents exemples de matériaux utilisables pour former les particules 10. We have just described, in connection with FIGS. 1 to 5, the general structure of an example of optical fiber 1 according to the invention as well as the evolution of the alteration of this fiber 1 produced following the release of modifying agent 12. The following describes various examples of materials that can be used to form the particles 10.
La paroi 14 des particules 10 peut être formée de matériaux divers, organiques ou inorganiques. A titre d'exemple, la paroi 14 peut être en silice, en matériau polymérique, tel qu'une polyurée, une résine urée-formaldéhyde ou mélamine- formaldéhyde, ou un polysaccharide, comme le chitosane ou un alginate formant éventuellement un complexe avec un ion métallique, tel qu'un ion argent. The wall 14 of the particles 10 can be formed from various materials, organic or inorganic. By way of example, the wall 14 can be made of silica, a polymeric material, such as a polyurea, a urea-formaldehyde or melamine-formaldehyde resin, or a polysaccharide, such as chitosan or an alginate optionally forming a complex with a metal ion, such as a silver ion.
Comme indiqué plus haut, l'agent modificateur 12 peut être un solvant d'une partie au moins de l'élément de détection 1. La libération de l'agent modificateur 12 permet dans ce cas de dissoudre tout ou partie de l'élément de détection 1. L'agent modificateur 12 peut être un solvant organique, un acide ou une base. Lorsque l'agent modificateur 12 est un solvant organique, il peut comprendre l'un au moins des composés suivants : acétate d'éthyle, benzène ou dérivé du benzène comme le toluène, le o-xylène, le chlorobenzène, acétone, tétrahydrofurane (THF), trichloroéthylène, diméthylsulfoxyde (DMSO), diméthylformamide (DMF), dichlorométhane, dichloroéthane, cyclohexane, chloroforme, anisole, styrènes. Les agents modificateurs 12 listés ci-avant peuvent en particulier être utiles pour dissoudre le poly(méthacrylate de méthyle) ou le polystyrène, par exemple. Lorsque l'agent modificateur 12 est un acide, il peut comprendre l'un au moins des composés suivants : acide fluorhydrique (HF), acide chlorhydrique (HCl), acide sulfurique (H2S04) ou acide acétique. Lorsque l'agent modificateur 12 est une base, il peut comprendre de la soude (NaOH). Les agents modificateurs acides listés ci-avant peuvent en particulier être utiles pour dissoudre la silice, et la soude peut en particulier être utile pour dissoudre des matériaux polymériques ou la silice. As indicated above, the modifying agent 12 can be a solvent for at least part of the detection element 1. The release of the modifying agent 12 makes it possible in this case to dissolve all or part of the detection element. detection 1. The modifying agent 12 can be an organic solvent, an acid or a base. When the modifying agent 12 is an organic solvent, it can comprise at least one of the following compounds: ethyl acetate, benzene or benzene derivative such as toluene, o-xylene, chlorobenzene, acetone, tetrahydrofuran (THF ), trichlorethylene, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dichloromethane, dichloroethane, cyclohexane, chloroform, anisole, styrenes. The modifying agents 12 listed above can in particular be useful for dissolving poly(methyl methacrylate) or polystyrene, for example. When the modifying agent 12 is an acid, it can comprise at least one of the following compounds: hydrofluoric acid (HF), hydrochloric acid (HCl), sulfuric acid (H 2 S0 4 ) or acetic acid. When the modifying agent 12 is a base, it can comprise sodium hydroxide (NaOH). The acid modifying agents listed above may in particular be useful for dissolving silica, and sodium hydroxide may in particular be useful for dissolving polymeric materials or silica.
En variante ou en combinaison, la libération de l'agent modificateur 12 peut consommer par réaction chimique tout ou partie de l'élément de détection. Dans ce cas, l'agent modificateur 12 peut par exemple comprendre de la soude. L'emploi de soude en tant qu'agent modificateur 12 peut permettre de consommer par réaction chimique ladite au moins une partie de l'élément de détection formée d'un matériau polymérique, par exemple en polyester. As a variant or in combination, the release of the modifying agent 12 can consume all or part of the detection element by chemical reaction. In this case, the modifying agent 12 can for example comprise sodium hydroxide. The use of sodium hydroxide as a modifying agent 12 can make it possible to consume said at least part of the detection element formed from a polymeric material, for example polyester, by chemical reaction.
La fabrication de particules 10 est réalisée par mise en œuvre de techniques connues en soi. L'agent modificateur 12 à encapsuler est déterminé en fonction de la nature du matériau de l'élément de détection à éliminer chimiquement. On choisit alors un matériau de paroi 14 de particules compatible, par exemple qui n'est pas sensiblement éliminé par l'agent modificateur lui-même afin d'éviter une libération non souhaitée, mais apte à permettre la libération en présence du composé 16 associé à la corrosion de la pièce. On notera que l'invention n'est pas limitée à l'emploi de parois de particules insensibles à l'agent modificateur comme il sera détaillé plus bas en lien avec les figures 11 à 14. The manufacture of particles 10 is carried out by implementing techniques known per se. The modifying agent 12 to be encapsulated is determined according to the nature of the material of the detection element to be chemically eliminated. A wall material 14 of compatible particles is then chosen, for example which is not substantially eliminated by the modifying agent itself in order to avoid an undesired release, but capable of allowing the release in the presence of the associated compound 16 corrosion of the part. It will be noted that the invention is not limited to the use of walls of particles insensitive to the modifying agent as will be detailed below in connection with FIGS. 11 to 14.
A titre d'exemples de publications décrivant des techniques d'encapsulation d'un agent dans des particules, on peut citer la publication Zhao et a! As examples of publications describing techniques for encapsulating an agent in particles, mention may be made of the publication Zhao et a!
« Microencapsulation of Hydrophobie Liquids in Closed All-Silica Colloidosomes » (Langmuir, 2014, 30, 4253) qui décrit notamment l'encapsulation de toluène dans des particules de silice. La publication Sousa et a! « Chitosan Microspheres as Carriers for pH - Indicating Species in Corrosion Sensing » (« Macromolecular Materials and Engineering, Volume 305, Issue 2 ») décrit l'encapsulation d'acide acétique dans des microcapsules de chitosane. La publication Esser-Kahn et a! « Triggered Release from Polymer Capsules » (Macromolecules 2011, 44, 14, 5539- 5553) décrit différentes méthodes d'encapsulation. La publication Maia et a! « Active sensing coating for early détection of corrosion processes » (« RSC Adv., 2014, 4, 17780-17786 ») décrit, quant à elle, l'encapsulation d'un agent comprenant de l'acétone dans des particules à paroi en polyurée. La publication Xiong et a! « A novel capsule-based self-recovery System with a chloride ion trigger » propose l'emploi de particules ayant une paroi formée par un complexe d'un ion argent et d'un polysaccharide apte à libérer le composé encapsulé au contact d'un ion halogénure (DOI: 10.1038/srepl0866). Différentes méthodes d'encapsulation connues en soi peuvent être mises en œuvre comme l'émulsification, par exemple avec une émulsion « huile dans eau », ou le séchage par atomisation (« spray drying »). “Microencapsulation of Hydrophobia Liquids in Closed All-Silica Colloidosomes” (Langmuir, 2014, 30, 4253) which describes in particular the encapsulation of toluene in silica particles. The publication Sousa et a! “Chitosan Microspheres as Carriers for pH—Indicating Species in Corrosion Sensing” (“Macromolecular Materials and Engineering, Volume 305, Issue 2”) describes the encapsulation of acetic acid in chitosan microcapsules. The Esser-Kahn et a! "Triggered Release from Polymer Capsules" (Macromolecules 2011, 44, 14, 5539-5553) describes different encapsulation methods. The publication Maia et a! "Active sensing coating for early detection of corrosion processes"("RSC Adv., 2014, 4, 17780-17786") describes, for its part, the encapsulation of an agent comprising acetone in particles with a polyurea. The publication Xiong et a! "A novel capsule-based self-recovery System with a chloride ion trigger" proposes the use of particles having a wall formed by a complex of a silver ion and a polysaccharide capable of releasing the encapsulated compound on contact with a halide ion (DOI: 10.1038/srepl0866). Different encapsulation methods known per se can be implemented such as emulsification, for example with an “oil in water” emulsion, or drying by atomization (“spray drying”).
La description ci-dessous décrit des exemples d'associations de matériaux qui peuvent être mis en œuvre dans le cadre de l'invention. The description below describes examples of combinations of materials that can be implemented within the scope of the invention.
Selon un exemple lorsque l'agent modificateur 12 est un solvant organique, la paroi 14 peut être en matériau inorganique, par exemple en silice, ou en matériau polymérique, par exemple en urée-formaldéhyde, mélamine-formaldéhyde, polyurée ou en polysaccharide éventuellement complexé par un ion métallique, ladite au moins une partie de l'élément de détection 1 destinée à être éliminée chimiquement peut être en matériau polymérique, comme en poly(méthacrylate de méthyle) ou en polystyrène, et le composé associé à la corrosion de la pièce permettant la libération de l'agent modificateur peut être un ion H+, un ion OH , ou un ion halogénure. De préférence, l'agent modificateur 12 solvant organique peut être l'acétone. According to an example when the modifying agent 12 is an organic solvent, the wall 14 can be made of inorganic material, for example silica, or of polymeric material, for example urea-formaldehyde, melamine-formaldehyde, polyurea or optionally complexed polysaccharide. by a metal ion, said at least part of the detection element 1 intended to be chemically eliminated can be made of polymeric material, such as poly(methyl methacrylate) or polystyrene, and the compound associated with the corrosion of the part allowing the release of the modifying agent can be an H + ion, an OH ion, or a halide ion. Preferably, the organic solvent modifying agent may be acetone.
Selon un autre exemple lorsque l'agent modificateur 12 est un acide, la paroi des particules 10 peut être en matériau polymérique, par exemple en polysaccharide, par exemple en chitosane, ladite au moins une partie de l'élément de détection destinée à être éliminée chimiquement peut être en silice, et le composé associé à la corrosion de la pièce permettant la libération de l'agent modificateur peut être l'ion OH . Dans le cas d'une fibre optique formant l'élément de détection 1, on peut fabriquer la fibre optique par un procédé de fabrication de fibre par technique de dépôt chimique en phase vapeur modifié (« Modified Chemical Vapor Déposition Fiber Fabrication Method » ; « MCVD »), ou par une technique d'assemblage-étirage (« stack-and-draw technique ») ou encore par extrusion qui sont connues en soi, dans laquelle il est ajouté dans le cœur 3 et/ou la gaine 5 les particules 10 décrites plus haut. On peut également utiliser des techniques sol-gel pour former la fibre optique, connues en soi. According to another example when the modifying agent 12 is an acid, the wall of the particles 10 can be made of polymeric material, for example of polysaccharide, for example of chitosan, said at least part of the detection element intended to be eliminated chemically may be silica, and the compound associated with the corrosion of the part allowing the release of the modifying agent may be the OH ion. In the case of an optical fiber forming the detection element 1, the optical fiber can be manufactured by a fiber manufacturing process using a modified chemical vapor deposition technique (“Modified Chemical Vapor Deposition Fiber Fabrication Method”; “ MCVD"), or by an assembly-drawing technique ("stack-and-draw technique") or even by extrusion which are known per se, in which there is added in the core 3 and/or the sheath 5 the particles 10 described above. It is also possible to use sol-gel techniques to form the optical fiber, which are known per se.
La description qui vient d'être faite a fourni des détails de structure et de fabrication relatifs à un élément de détection 1 sous la forme d'une fibre optique. La suite s'attache à décrire, en lien avec les figures 6 à 8, différents agencements possibles pour instrumenter une pièce à contrôler par ce type d'élément. The description that has just been given has provided structural and manufacturing details relating to a detection element 1 in the form of an optical fiber. The following sets out to describe, in connection with FIGS. 6 to 8, various possible arrangements for instrumenting a part to be inspected by this type of element.
La figure 6 illustre un exemple d'ensemble 20 selon le premier mode de réalisation de l'invention mettant en œuvre un élément de détection 1 sous la forme d'une fibre optique du type de celui décrit plus haut. Cet ensemble 20 comprend une pièce 22 dont on cherche à évaluer la corrosion ou la possibilité de corrosion. Cette pièce 22 est en contact avec l'élément de détection 1. On a représenté un unique élément de détection 1 en contact avec la pièce 22 mais on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque la pièce 22 est munie d'une pluralité d'éléments de détection 1 en contact avec celle-ci. La pièce 22 peut, comme illustré, être sous la forme d'un substrat 24 revêtu d'une ou plusieurs couches 26, 28 de revêtement. Dans les exemples illustrés aux figures 6 à 8, la ou les couches 26 sont des couches anti-corrosion, et la couche 28 est une couche de peinture, comprenant éventuellement un primaire anti¬ corrosion et une finition de polyuréthane, ou simplement un primaire a nti -corrosion. Selon une variante non illustrée, la pièce peut être sous la forme d'un substrat non revêtu. Quel que soit le mode de réalisation considéré, le substrat 24 peut être métallique, par exemple en acier, en aluminium ou alliage d'aluminium. Dans le cas où le substrat 24 est en acier, la ou les couches anti-corrosion 26 peuvent être en ZnNi, ZnFe, ou être des couches obtenues par cadmiage. Dans le cas où le substrat 24 est en aluminium ou en alliage d'aluminium, la ou les couches anti-corrosion 26 peuvent être des couches d'anodisation. FIG. 6 illustrates an example of an assembly 20 according to the first embodiment of the invention implementing a detection element 1 in the form of an optical fiber of the type described above. This assembly 20 comprises a part 22 whose corrosion or the possibility of corrosion is to be assessed. This part 22 is in contact with the detection element 1. A single detection element 1 has been shown in contact with the part 22 but this does not depart from the scope of the invention when the part 22 is provided with a plurality of detection elements 1 in contact with it. The part 22 may, as shown, be in the form of a substrate 24 coated with one or more layers 26, 28 of coating. In the examples illustrated in Figures 6 to 8, the layer or layers 26 are anti-corrosion layers, and the layer 28 is a paint layer, optionally comprising an anti-corrosion primer and a polyurethane finish, or simply a primer with nti-corrosion. According to a variant not shown, the part can be in the form of an uncoated substrate. Whatever the embodiment considered, the substrate 24 can be metallic, for example steel, aluminum or aluminum alloy. In the case where the substrate 24 is made of steel, the anti-corrosion layer or layers 26 can be made of ZnNi, ZnFe, or be layers obtained by cadmium plating. In case the substrate 24 is made of aluminum or an aluminum alloy, the anti-corrosion layer(s) 26 may be anodization layers.
Dans chacun des exemples illustrés aux figures 6 à 8, l'élément de détection 1 est en contact de l'une au moins des couches de revêtement de la pièce 22, et en particulier en contact avec au moins une couche anti-corrosion 26. Il peut être avantageux, comme illustré, que la fibre optique 1 soit revêtue sur sa surface externe d'un revêtement métallique 7 (recouvrant la gaine 5) afin de favoriser l'adhésion de la fibre à une couche a nti -corrosion 26 de la pièce. Ce revêtement 7 peut par exemple être en zinc, nickel, aluminium, titane, magnésium, niobium, zirconium, hafnium, tantale, ou un de leurs alliages, ou un revêtement ZnNi. In each of the examples illustrated in Figures 6 to 8, the detection element 1 is in contact with at least one of the coating layers of the part 22, and in particular in contact with at least one anti-corrosion layer 26. It may be advantageous, as shown, for the optical fiber 1 to be coated on its outer surface with a metal coating 7 (covering the sheath 5) in order to promote the adhesion of the fiber to an anti-corrosion layer 26 of the room. This coating 7 can for example be made of zinc, nickel, aluminum, titanium, magnesium, niobium, zirconium, hafnium, tantalum, or one of their alloys, or a ZnNi coating.
Selon un premier exemple d'ensemble 20 illustré à la figure 6, la fibre optique 1 est intercalée entre la couche anti-corrosion 26 et la couche de peinture 28. Dans ce cas, la fibre optique 1 peut être au contact de la couche anti-corrosion 26 et de la couche de peinture 28. Selon un deuxième exemple d'ensemble 20a illustré à la figure 7, la fibre optique 1 est intercalée entre le substrat 24 et la couche anti¬ corrosion 26. Dans ce cas, la fibre optique 1 peut être au contact de la couche anti¬ corrosion 26 et du substrat 24. Selon un troisième exemple d'ensemble 20b illustré à la figure 8, la fibre optique 1 est intercalée entre deux couches anti-corrosion 26, et peut être au contact de ces deux couches 26. Les configurations des premier et troisième exemples (figures 6 et 8) permettent de détecter la corrosion avant attaque du substrat 24. According to a first example of assembly 20 illustrated in FIG. 6, the optical fiber 1 is inserted between the anti-corrosion layer 26 and the paint layer 28. In this case, the optical fiber 1 can be in contact with the anti-corrosion layer -corrosion 26 and the paint layer 28. According to a second example of assembly 20a illustrated in Figure 7, the optical fiber 1 is inserted between the substrate 24 and the anti ¬ corrosion layer 26. In this case, the optical fiber 1 may be in contact with the anti- corrosion layer 26 and the substrate 24. According to a third example of an assembly 20b illustrated in FIG. 8, the optical fiber 1 is inserted between two anti-corrosion layers 26, and may be in contact of these two layers 26. The configurations of the first and third examples (FIGS. 6 and 8) make it possible to detect corrosion before attack on the substrate 24.
Lorsqu'elle est corrodée, la couche a nti -corrosion 26 peut former des hydroxydes, par exemple des hydroxydes de zinc, qui provoquent la libération de l'agent modificateur encapsulé, et la dégradation de la fibre optique 1 comme décrit plus haut. En variante, la couche anti-corrosion 26 peut être inerte et l'élément de détection 1 peut simplement détecter une entité apte à corroder la pièce et/ou à catalyser cette corrosion, comme un ion H+. On peut avantageusement choisir un agent modificateur 12 qui s'attaque exclusivement au matériau de la fibre optique 1, et en particulier pas à la pièce 22, c'est-à-dire ni au substrat 24, ni à une couche de revêtement 26 ou 28. L'ensemble 20 comprend en outre une unité de contrôle 30 ou « interrogateur » (représentée uniquement à la figure 6) qui est apte à détecter la modification de la propagation du signal physique dans la portion de conduction suite à l'élimination chimique de ladite au moins une partie de l'élément de détection 1 par l'agent modificateur 12. L'unité de contrôle 30 peut être fixe, par exemple montée à un aéronef comprenant la pièce 22 à inspecter, ce qui peut permettre de réaliser la détection en continu, et notamment lors des phases de fonctionnement de la pièce 22. En variante, l'unité de contrôle 30 peut être connectée à l'élément de détection 1 uniquement pour effectuer le contrôle, puis déconnectée une fois le contrôle réalisé (unité de contrôle 30 amovible). Le signal provenant de l'unité de contrôle peut être transmis et analysé par un ordinateur lequel peut renvoyer un résultat donnant une information sur l'état de corrosion ou la possibilité de corrosion de la pièce 22. When it is corroded, the anti-corrosion layer 26 can form hydroxides, for example zinc hydroxides, which cause the release of the encapsulated modifying agent, and the degradation of the optical fiber 1 as described above. As a variant, the anti-corrosion layer 26 can be inert and the detection element 1 can simply detect an entity able to corrode the part and/or to catalyze this corrosion, such as an H + ion. One can advantageously choose a modifying agent 12 which attacks exclusively the material of the optical fiber 1, and in particular not the part 22, that is to say neither the substrate 24, nor a coating layer 26 or 28. The assembly 20 further comprises a control unit 30 or “interrogator” (represented only in FIG. 6) which is capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion following the chemical elimination of said at least a part of the detection element 1 by the modifying agent 12. The control unit 30 can be fixed, for example mounted on an aircraft comprising the part 22 to be inspected, which can make it possible to carry out the detection in continuously, and in particular during the operating phases of the part 22. As a variant, the control unit 30 can be connected to the detection element 1 only to carry out the control, then disconnected once the control has been carried out (control unit 30 removable). The signal coming from the control unit can be transmitted and analyzed by a computer which can return a result giving information on the state of corrosion or the possibility of corrosion of part 22.
L'unité de contrôle peut mettre en œuvre un système opto-électronique. Les techniques pour détecter une modification de la propagation d'un signal physique dans une portion de conduction suite à une altération d'un conducteur sont connues en soi. Dans le cas d'un élément de détection sous forme de fibre optique 1, on peut mettre en œuvre une technique de contrôle par réflectométrie, par exemple à l'aide d'un réflectomètre optique à domaine temporel (« Optical Time Domain Reflectometer » ; « OTDR ») ou d'un réflectomètre optique à domaine fréquentiel (« Optical Frequency Domain Reflectometer » ; « OFDR »). L'emploi d'un réflectomètre « OTDR » peut être privilégié dans le cas d'une dégradation importante de l'élément de détection 1 suite à la libération de l'agent modificateur 12. L'emploi d'un réflectomètre « OFDR » peut convenir pour de faibles dégradations de l'élément de détection 1, et présente une performance améliorée en termes de résolution spatiale par rapport à la technique « OTDR ». Ces méthodes présentent par ailleurs l'avantage de pouvoir détecter l'endommagement sur toute la longueur de l'élément de détection, et pas seulement à certaines positions prédéfinies, ainsi que de localiser l'endroit de l'endommagement. L'unité de contrôle 30 peut permettre un contrôle par diffusion Rayleigh de sorte à identifier une perte ou atténuation du signal suite à l'altération de l'élément de détection 1 provoquée par la libération de l'agent modificateur 12. La diffusion Rayleigh peut permettre de détecter une légère élimination de l'élément de détection. En variante, l'unité de contrôle 30 peut permettre un pompage par la gaine 5 dans lequel on injecte un faisceau par la gaine 5 de sorte à augmenter la puissance du signal lumineux se propageant dans le cœur 3, et détecter ainsi une modification éventuelle de ce signal suite à l'altération de la fibre optique. En effet, une altération chimique au niveau de la gaine 5 mène à un changement de couplage entre l'onde principale dans le cœur 3 et l'onde injectée par la gaine 5. Ceci conduit à une modification de la puissance optique, qui est facilement détectable. On peut encore utiliser un ou plusieurs réseaux de Bragg dans la fibre optique 1, et détecter la modification de propagation du signal optique par analyse de la réponse spectrale en transmission ou en réflexion. Le ou les réseaux de Bragg pourront détecter l'endommagement si ce dernier s'est produit à proximité, et permettent dans ce cas de remonter à la localisation de l'endommagement. Une gaine 5 partiellement éliminée suite à la libération de l'agent modificateur 12 pourra conduire à une modification de la réponse spectrale du réseau de Bragg. Une élimination totale de la gaine 5 pourra conduire à une perte complète ou sensiblement complète du signal optique. The control unit can implement an opto-electronic system. The techniques for detecting a modification of the propagation of a physical signal in a portion of conduction following an alteration of a conductor are known per se. In the case of a detection element in the form of an optical fiber 1, it is possible to implement a control technique by reflectometry, for example using an optical time domain reflectometer (“Optical Time Domain Reflectometer”; “OTDR”) or an optical frequency domain reflectometer (“Optical Frequency Domain Reflectometer”; “OFDR”). The use of an “OTDR” reflectometer can be favored in the case of significant degradation of the detection element 1 following the release of the modifying agent 12. The use of an “OFDR” reflectometer can be suitable for small degradations of the detection element 1, and has improved performance in terms of spatial resolution compared to the “OTDR” technique. These methods also have the advantage of being able to detect the damage over the entire length of the detection element, and not only at certain predefined positions, as well as to locate the location of the damage. The control unit 30 can allow control by Rayleigh scattering so as to identify a loss or attenuation of the signal following the alteration of the detection element 1 caused by the release of the modifying agent 12. Rayleigh scattering can enable a slight removal of the sensing element to be detected. Alternatively, the unit of control 30 can allow pumping through the sheath 5 in which a beam is injected through the sheath 5 so as to increase the power of the light signal propagating in the heart 3, and thus detect any modification of this signal following the alteration fiber optic. Indeed, a chemical alteration at the level of the cladding 5 leads to a change in coupling between the main wave in the core 3 and the wave injected by the cladding 5. This leads to a modification of the optical power, which is easily detectable. It is also possible to use one or more Bragg gratings in the optical fiber 1, and to detect the modification of propagation of the optical signal by analysis of the spectral response in transmission or in reflection. The Bragg grating or gratings will be able to detect the damage if the latter has occurred nearby, and in this case make it possible to trace the location of the damage. A sheath 5 partially eliminated following the release of the modifying agent 12 could lead to a modification of the spectral response of the Bragg grating. A total elimination of the sheath 5 could lead to a complete or substantially complete loss of the optical signal.
La description qui vient d'être faite, en lien avec les figures 1 à 8, a détaillé le cas d'un élément de détection sous la forme d'une fibre optique 1 pour lequel une conclusion quant à l'état de corrosion ou de possible corrosion de la pièce 22 peut être obtenue par mise en évidence d'une modification de la propagation du signal optique dans la fibre. Comme indiqué plus haut, l'invention ne se limite toutefois pas à un élément de détection sous la forme d'un guide d'onde optique. Afin d'illustrer cet aspect, la description qui suit s'attache à décrire, en lien avec les figures 9 et 10, le cas d'un élément de détection sous la forme d'un conducteur électrique, pour lequel le contrôle est effectué en détectant une modification de la propagation d'un signal électrique, et non plus optique. The description which has just been given, in connection with FIGS. 1 to 8, has detailed the case of a detection element in the form of an optical fiber 1 for which a conclusion as to the state of corrosion or possible corrosion of the part 22 can be obtained by highlighting a modification of the propagation of the optical signal in the fiber. As indicated above, the invention is however not limited to a detection element in the form of an optical waveguide. In order to illustrate this aspect, the following description sets out to describe, in connection with FIGS. 9 and 10, the case of a detection element in the form of an electrical conductor, for which the check is carried out in detecting a change in the propagation of an electrical signal, and no longer optical.
La figure 9 représente ainsi un élément de détection la sous la forme d'un conducteur électrique qui est apte à permettre la propagation d'un courant électrique en fonctionnement normal. Le conducteur électrique la peut avoir une forme quelconque et peut par exemple être sous la forme d'au moins une languette conductrice comme illustré, ou sous la forme d'un ou plusieurs fils dans une variante non illustrée. Le conducteur électrique comporte une gaine entourant la portion de conduction. Le conducteur électrique la peut être agencé par rapport à la pièce 22 de la même manière qu'illustré aux figures 6 à 8. Selon un exemple, le conducteur électrique la comporte une portion de conduction 3a, par exemple en cuivre, dans laquelle sont présentes une pluralité de particules 10 encapsulant un agent modificateur 12. Les particules 10 sont telles que décrites plus haut. De la même manière que décrit plus haut, en présence d'un composé 16 associé à la corrosion de la pièce, l'agent modificateur 12 est libéré produisant une élimination d'une partie au moins du conducteur électrique la (voir figure 10). L'agent modificateur 12 peut par exemple être un acide qui permet de dissoudre une portion de conduction 3a métallique, en cuivre par exemple. On peut alors détecter la présence du composé 16 associé à la corrosion à l'aide d'une unité de contrôle qui est apte à mesurer le changement de résistance ou de résistivité de l'élément de détection la, par exemple par équilibrage d'un pont résistif comme un pont de Wheatstone. FIG. 9 thus represents a detection element 1a in the form of an electrical conductor which is able to allow the propagation of an electrical current in normal operation. The electrical conductor la can have any shape and can for example be in the form of at least one tab conductive as shown, or in the form of one or more wires in a variant not shown. The electrical conductor has a sheath surrounding the conduction portion. The electrical conductor 1a can be arranged with respect to the part 22 in the same way as illustrated in FIGS. 6 to 8. According to one example, the electrical conductor 1a comprises a conduction portion 3a, for example made of copper, in which are present a plurality of particles 10 encapsulating a modifying agent 12. The particles 10 are as described above. In the same way as described above, in the presence of a compound 16 associated with the corrosion of the part, the modifying agent 12 is released producing an elimination of at least part of the electrical conductor 1a (see FIG. 10). The modifying agent 12 can for example be an acid which makes it possible to dissolve a metallic conduction portion 3a, made of copper for example. It is then possible to detect the presence of the compound 16 associated with the corrosion using a control unit which is able to measure the change in resistance or resistivity of the detection element la, for example by balancing a resistive bridge like a Wheatstone bridge.
On peut également avoir une structure similaire à celle illustrée à la figure 5 pour le conducteur électrique. Dans ce cas, l'élément de détection peut comprendre un fil ou câble conducteur de l'électricité à la place du cœur 3 et une gaine autour comprenant les particules 10, comme la gaine 5 illustrée. Selon cette variante, la libération de l'agent modificateur permet d'éliminer tout ou partie du fil ou câble conducteur, modifiant ainsi la résistance ou résistivité de l'élément de détection. It is also possible to have a structure similar to that illustrated in FIG. 5 for the electrical conductor. In this case, the detection element may comprise an electrically conductive wire or cable in place of the core 3 and a sheath around it comprising the particles 10, such as the sheath 5 illustrated. According to this variant, the release of the modifying agent makes it possible to eliminate all or part of the conductive wire or cable, thus modifying the resistance or resistivity of the detection element.
On a représenté à la figure 11 une variante de particules 100 qui peuvent être utilisées dans le cadre de l'invention quelle que soit la nature de l'élément de détection 1 et la. Les particules 100 diffèrent des particules 10 précédemment décrites en ce que la paroi 140 encapsulant l'agent modificateur 12 est multicouches, ici bi-couches, comprenant une première couche interne 140a encapsulant l'agent modificateur 12, et une deuxième couche externe 140b autour de la première couche interne 140a. La première couche interne 140a est insensible à l'agent modificateur 12, c'est-à-dire qu'elle n'est pas affectée par le contact avec l'agent modificateur 12. La deuxième couche externe 140b est néanmoins apte à s'ouvrir au contact de l'agent modificateur 12, par exemple l'agent modificateur 12 peut être un solvant de cette couche 140b ou être apte à provoquer une désintégration de celle-ci. La première couche interne 140a peut être hydrophile et la deuxième couche externe 140b hydrophobe. La paroi 140 peut être formée par un polymère amphiphile. En l'absence du composé 16 associé à la corrosion de la pièce, l'agent modificateur 12 est maintenu dans les particules 100 et n'est pas libéré. On notera que le composé 16 peut provenir de particules mono-couche telles que décrites précédemment qui jouent donc, dans ce cas, le rôle d'initiateurs de la réaction en chaîne. There is shown in Figure 11 a variant of particles 100 which can be used in the context of the invention regardless of the nature of the detection element 1 and the. The particles 100 differ from the particles 10 previously described in that the wall 140 encapsulating the modifying agent 12 is multi-layered, here bi-layered, comprising a first internal layer 140a encapsulating the modifying agent 12, and a second external layer 140b around the first internal layer 140a. The first internal layer 140a is insensitive to the modifying agent 12, that is to say it is not affected by contact with the modifying agent 12. The second external layer 140b is nevertheless able to open on contact with modifying agent 12, for example modifying agent 12 may be a solvent for this layer 140b or be able to cause disintegration of the latter. The first inner layer 140a can be hydrophilic and the second outer layer 140b hydrophobic. The wall 140 can be formed by an amphiphilic polymer. In the absence of the compound 16 associated with the corrosion of the part, the modifying agent 12 is held in the particles 100 and is not released. It will be noted that compound 16 can come from single-layer particles as described above which therefore play, in this case, the role of initiators of the chain reaction.
La figure 12 illustre la diffusion du composé 16 associé à la corrosion de la pièce dans les particules 100. Le composé 16 diffuse jusqu'à la couche interne 140a et provoque son ouverture, par exemple sa désintégration, de sorte à libérer l'agent modificateur 12 comme illustré à la figure 13. Cette libération provoque la mise en contact de l'agent modificateur 12 avec la couche externe 140b, aboutissant également à son ouverture et à la libération de l'agent modificateur 12 à l'extérieur des particules 100. La figure 14 illustre l'ouverture en cascade d'une pluralité de particules 100 suite à l'ouverture initialement d'une seule particule 100. L'agent modificateur 12 libéré par la première particule 100 qui a été ouverte enclenche une libération en chaîne de l'agent modificateur 12 dans les autres particules 100. FIG. 12 illustrates the diffusion of the compound 16 associated with the corrosion of the part in the particles 100. The compound 16 diffuses as far as the internal layer 140a and causes it to open, for example its disintegration, so as to release the modifying agent 12 as illustrated in FIG. 13. This release causes the modifying agent 12 to come into contact with the outer layer 140b, also resulting in its opening and the release of the modifying agent 12 outside the particles 100. FIG. 14 illustrates the cascade opening of a plurality of particles 100 following the opening initially of a single particle 100. The modifying agent 12 released by the first particle 100 which has been opened triggers a chain release of the modifying agent 12 in the other particles 100.
L'agent modificateur 12 ouvre la paroi externe 140b des autres particules 100 et l'on peut choisir une paroi 140 pour laquelle l'ouverture de la paroi externe 140b déclenche la désintégration de la paroi interne 140a. Un exemple pour cette paroi 140 est un système diblocs amphiphile comprenant un bloc hydrophile comme le polyéthylène glycol (PEG) et un bloc hydrophobe comme le polycarbonate. Dans ce cas, l'agent modificateur 12 peut être un composé hydrophobe contenu dans les particules et solvant du bloc hydrophile. Un exemple d'un tel agent modificateur 12 est le toluène. On notera également que l'agent modificateur 12 peut être un vecteur du composé 16 associé à la corrosion apte à déclencher l'ouverture de la couche interne 140a, afin d'apporter ce composé 16 vers les autres particules 100. On obtient ainsi un élément de détection particulièrement sensible puisque l'ouverture d'une seule particule 100 permet de déclencher en cascade l'ouverture d'autres particules présentes dans l'élément de détection et de produire ainsi une modification très importante de la propagation du signal physique dans la portion de conduction. The modifying agent 12 opens the outer wall 140b of the other particles 100 and one can choose a wall 140 for which the opening of the outer wall 140b triggers the disintegration of the inner wall 140a. An example for this wall 140 is an amphiphilic diblock system comprising a hydrophilic block such as polyethylene glycol (PEG) and a hydrophobic block such as polycarbonate. In this case, the modifying agent 12 can be a hydrophobic compound contained in the particles and solvent of the hydrophilic block. An example of such a modifying agent 12 is toluene. It will also be noted that the modifying agent 12 can be a vector of the compound 16 associated with corrosion capable of triggering the opening of the internal layer 140a, in order to bring this compound 16 to the other particles 100. An element particularly sensitive detection device since the opening of a single particle 100 makes it possible to trigger in cascade the opening of other particles present in the detection element and thus to produce a very significant modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion.
La figure 15 illustre un exemple d'ensemble 201 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention mettant en œuvre un élément de détection 11 sous la forme d'une fibre optique. Les éléments identiques à ceux décrits plus haut sont désignés par les mêmes symboles de référence et la description associée n'est pas reprise par souci de concision. FIG. 15 illustrates an example of an assembly 201 according to the second embodiment of the invention implementing a detection element 11 in the form of an optical fiber. Elements identical to those described above are denoted by the same reference symbols and the associated description is omitted for the sake of brevity.
Il est recherché d'évaluer la corrosion ou la possibilité de corrosion d'une pièce 221. Cette pièce 221 est en contact avec l'élément de détection 11. On a représenté un unique élément de détection 11 en contact avec la pièce 221 mais on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque la pièce 221 est munie d'une pluralité d'éléments de détection 11 en contact avec celle-ci. La pièce 221 peut, comme illustré, être sous la forme d'un substrat 24 revêtu d'une ou plusieurs couches 261, 281 de revêtement. Dans les exemples illustrés à la figure 15 ainsi qu'aux figures 22 et 23, la ou les couches 261 sont des couches anti-corrosion, et la couche 281 est une couche de peinture, comprenant éventuellement un primaire anti-corrosion et une finition de polyuréthane, ou simplement un primaire a nti -corrosion. Selon une variante non illustrée, la pièce peut être sous la forme d'un substrat non revêtu. Quel que soit le mode de réalisation considéré, le substrat 24 peut être métallique, par exemple en acier, en aluminium ou alliage d'aluminium. Dans le cas où le substrat 24 est en acier, la ou les couches a nti -corrosion 261 peuvent être en ZnNi, ZnFe, ou être des couches obtenues par cadmiage. Dans le cas où le substrat 24 est en aluminium ou en alliage d'aluminium, la ou les couches a nti -corrosion 261 peuvent être des couches d'anodisation. It is desired to evaluate the corrosion or the possibility of corrosion of a part 221. This part 221 is in contact with the detection element 11. A single detection element 11 has been shown in contact with the part 221 but does not depart from the scope of the invention when the part 221 is provided with a plurality of detection elements 11 in contact with it. Part 221 may, as illustrated, be in the form of a substrate 24 coated with one or more layers 261, 281 of coating. In the examples illustrated in FIG. 15 as well as in FIGS. 22 and 23, the layer or layers 261 are anti-corrosion layers, and the layer 281 is a layer of paint, optionally comprising an anti-corrosion primer and a finish of polyurethane, or simply an anti-corrosion primer. According to a variant not shown, the part can be in the form of an uncoated substrate. Whatever the embodiment considered, the substrate 24 can be metallic, for example steel, aluminum or aluminum alloy. In the case where the substrate 24 is made of steel, the anti-corrosion layer(s) 261 can be made of ZnNi, ZnFe, or be layers obtained by cadmium plating. In the case where the substrate 24 is made of aluminum or an aluminum alloy, the anti-corrosion layer(s) 261 may be anodization layers.
Dans chacun des exemples d'ensemble illustrés, l'élément de détection 11 est en contact de l'une au moins des couches de revêtement de la pièce 221, et en particulier en contact avec au moins une couche anti-corrosion 261. Il peut être avantageux, comme illustré, que la fibre optique 11 soit revêtue sur sa surface externe d'un revêtement métallique 7 (recouvrant la gaine 5) afin de favoriser l'adhésion de la fibre à une couche a nti -corrosion 261 de la pièce. Le revêtement 7 est tel que décrit plus haut. Selon un premier exemple d'ensemble 201 illustré à la figure 15, la fibre optique 11 est intercalée entre la couche anti-corrosion 261 et la couche de peinture 281. Dans ce cas, la fibre optique 11 peut être au contact de la couche a nti -corrosion 261 et de la couche de peinture 281. Selon un deuxième exemple d'ensemble 201a illustré à la figure 22, la fibre optique 11 est intercalée entre le substrat 24 et la couche anti¬ corrosion 261. Dans ce cas, la fibre optique 11 peut être au contact de la couche a nti -corrosion 261 et du substrat 24. Selon un troisième exemple d'ensemble 201b illustré à la figure 23, la fibre optique 11 est intercalée entre deux couches anti¬ corrosion 261, et peut être au contact de ces deux couches 261. Les configurations des premier et troisième exemples (figures 15 et 23) permettent de détecter la corrosion avant attaque du substrat 24. In each of the examples of assembly illustrated, the detection element 11 is in contact with at least one of the coating layers of the part 221, and in particular in contact with at least one anti-corrosion layer 261. It can be advantageous, as shown, that the optical fiber 11 is coated on its outer surface with a metal coating 7 (covering the sheath 5) in order to promote the adhesion of the fiber to an anti-corrosion layer 261 of the part. Coating 7 is as described above. According to a first example of an assembly 201 illustrated in FIG. 15, the optical fiber 11 is inserted between the anti-corrosion layer 261 and the paint layer 281. In this case, the optical fiber 11 can be in contact with the layer a nti -corrosion 261 and the paint layer 281. According to a second example of assembly 201a illustrated in Figure 22, the optical fiber 11 is inserted between the substrate 24 and the anti ¬ corrosion layer 261. In this case, the fiber optical fiber 11 can be in contact with the anti-corrosion layer 261 and the substrate 24. According to a third example of an assembly 201b illustrated in FIG. 23, the optical fiber 11 is inserted between two anti- corrosion layers 261, and can be in contact with these two layers 261. The configurations of the first and third examples (FIGS. 15 and 23) make it possible to detect corrosion before attack on the substrate 24.
A la différence de ce qui a été décrit pour le premier mode de réalisation, le deuxième mode de réalisation est remarquable en ce que la pièce 221 comprend les particules 10 encapsulant l'agent modificateur 12 permettant d'éliminer chimiquement à son contact une partie au moins de l'élément de détection 11. Comme indiqué plus haut, l'agent modificateur 12 est apte à être libéré en présence d'un composé associé à la corrosion de la pièce, qui peut être un produit résultant de la corrosion de la pièce ou une entité apte à corroder la pièce et/ou à catalyser cette corrosion. Le composé associé à la corrosion de la pièce susceptible de provoquer la libération de l'agent modificateur est tel que décrit plus haut. Cette libération conduit à une élimination chimique d'une partie au moins de l'élément de détection 11 conduisant à une altération de la propagation du signal physique dans la portion de conduction 3. Les particules 10 sont présentes dans une zone de la pièce en contact avec l'élément de détection 11. Dans l'exemple illustré, ces particules 10 sont logées dans la ou les couches 261 anti-corrosion. On ne sort pas du cadre de l'invention si ces particules sont présentes dans le substrat 24 lui-même et/ou dans la couche de peinture 281 à la place ou en plus de leur présence dans la ou les couches 261 anti-corrosion. Unlike what has been described for the first embodiment, the second embodiment is remarkable in that the part 221 comprises the particles 10 encapsulating the modifying agent 12 making it possible to chemically eliminate a part thereof in contact with it. less of the sensing element 11. As indicated above, the modifying agent 12 is capable of being released in the presence of a compound associated with the corrosion of the part, which can be a product resulting from the corrosion of the part or an entity able to corrode the part and/or to catalyze this corrosion. The compound associated with the corrosion of the part likely to cause the release of the modifying agent is as described above. This release leads to a chemical elimination of at least part of the detection element 11 leading to an alteration of the propagation of the physical signal in the conduction portion 3. The particles 10 are present in a zone of the part in contact with the detection element 11. In the example illustrated, these particles 10 are housed in the anti-corrosion layer(s) 261 . It is not beyond the scope of the invention if these particles are present in the substrate 24 itself and/or in the paint layer 281 instead of or in addition to their presence in the anti-corrosion layer(s) 261 .
Les particules 10 ont été décrites plus haut en lien avec le premier mode de réalisation et la description faite demeure applicable au deuxième mode de réalisation, en particulier relativement à la nature de l'agent modificateur 12 et de la paroi 14. The particles 10 have been described above in connection with the first embodiment and the description given remains applicable to the second embodiment. realization, in particular with respect to the nature of the modifying agent 12 and of the wall 14.
Les particules 10 sont présentes dans une zone de la pièce, ici dans la ou les couches anti-corrosion 261, et la somme des surfaces externes des particules 10 par unité de volume de ladite zone peut être comprise entre 60 m 1 et 6.108 m 1. Les particules 10 peuvent être présentes sur au moins la moitié de l'épaisseur de la ou des couches anti-corrosion 261, voire sur sensiblement la totalité de cette épaisseur. Les particules 10 peuvent être dispersées uniformément dans le volume de la ou des couches anti-corrosion 261. On ne sort néanmoins pas du cadre de l'invention si la répartition des particules 10 n'est pas uniforme. On peut par exemple avoir une première concentration volumique en particules 10 dans une première partie d'une couche a nti -corrosion 261 située du côté de l'élément de détection 11 qui est supérieure à une deuxième concentration volumique en particules (éventuellement nulle) dans une deuxième partie de la couche a nti -corrosion 261 située du côté opposé à l'élément de détection. Un tel exemple est avantageux car il participe à augmenter la modification du signal physique dans la portion de conduction lors de la libération de l'agent modificateur, augmentant ainsi la sensibilité de détection.The particles 10 are present in a zone of the part, here in the anti-corrosion layer(s) 261, and the sum of the external surfaces of the particles 10 per unit volume of said zone can be between 60 m 1 and 6.10 8 m 1 . The particles 10 may be present over at least half the thickness of the anti-corrosion layer(s) 261, or even over substantially the whole of this thickness. The particles 10 can be uniformly dispersed in the volume of the anti-corrosion layer(s) 261. However, it is not beyond the scope of the invention if the distribution of the particles 10 is not uniform. It is for example possible to have a first concentration by volume of particles 10 in a first part of an anti-corrosion layer 261 located on the side of the detection element 11 which is greater than a second concentration by volume of particles (possibly zero) in a second part of the anti-corrosion layer 261 located on the side opposite the detection element. Such an example is advantageous because it participates in increasing the modification of the physical signal in the conduction portion during the release of the modifying agent, thus increasing the detection sensitivity.
La figure 17 illustre un exemple d'élément de détection 11 pouvant être mis en œuvre dans le cadre de l'invention, utile pour détecter la corrosion ou la possibilité de corrosion d'une pièce. Dans l'exemple illustré, l'élément de détection 11 est une fibre optique qui est illustrée, à la figure 17 ainsi qu'aux figures 19 à 21, en section transversale par rapport à son axe longitudinal. La fibre optique 11 comprend un cœur 3 formant portion de conduction qui est apte à transmettre un signal optique le long de l'axe longitudinal de la fibre 11. Les sens possibles pour la propagation du signal optique SO sont illustrés à la figure 17 (vers l'avant par rapport au plan du dessin ou vers l'arrière par rapport à ce plan). Les détails relatifs à la fibre optique décrits plus haut (cœur, gaine, revêtement éventuel, procédé de fabrication etc.) en lien avec le premier mode de réalisation demeurent applicables. Néanmoins à la différence de ce qui a été décrit plus haut, les particules 10 ne sont pas présentes dans la fibre 11 mais dans la pièce 221. FIG. 17 illustrates an example of a detection element 11 that can be implemented within the scope of the invention, useful for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part. In the example illustrated, the detection element 11 is an optical fiber which is illustrated, in FIG. 17 as well as in FIGS. 19 to 21, in cross section with respect to its longitudinal axis. The optical fiber 11 comprises a core 3 forming a conduction portion which is able to transmit an optical signal along the longitudinal axis of the fiber 11. The possible directions for the propagation of the optical signal SO are illustrated in FIG. forward relative to the drawing plane or backward relative to this plane). The details relating to the optical fiber described above (core, sheath, possible coating, manufacturing method, etc.) in connection with the first embodiment remain applicable. However, unlike what was described above, the particles 10 are not present in the fiber 11 but in the part 221.
La figure 18 illustre les particules 10 en contact avec le composé 16 associé à la corrosion de la pièce, par exemple un ion H+ ou un ion OH ou encore un ion halogénure, lequel permet la libération de l'agent modificateur 12. Le composé 16 est présent dans la pièce 221, notamment dans la ou les couches anti-corrosion 261. Par exemple lorsqu'elle est corrodée, la couche a nti -corrosion 261 peut former des hydroxydes, par exemple des hydroxydes de zinc, qui provoquent la libération de l'agent modificateur encapsulé, et la dégradation de la fibre optique 11. En variante, la couche anti-corrosion 261 peut être inerte et l'élément de détection 11 peut simplement détecter une entité apte à corroder la pièce et/ou à catalyser cette corrosion, comme un ion H+. On peut avantageusement choisir un agent modificateur 12 qui s'attaque exclusivement au matériau de la fibre optique 11, et en particulier pas à la pièce 221, c'est-à-dire ni au substrat 24, ni à une couche de revêtement 261 ou 281. L'agent modificateur 12 libéré entre en contact avec l'élément de détection 11 et produit son élimination chimique. On voit ainsi à la figure 19 que cette libération produit une élimination chimique de la gaine 5 de la fibre optique 11 par un mécanisme de dissolution ou de réaction chimique. La libération de l'agent modificateur 12 peut être due à une destruction totale ou partielle de la paroi 14 au contact du composé 16. Par exemple dans le cas d'une paroi 14 des particules 10 en silice, une acidification du milieu permet la destruction partielle ou totale de cette paroi et la libération de l'agent modificateur 12 encapsulé. La figure 20 montre l'évolution dans le temps de l'élimination chimique de la fibre optique 11 au fur et à mesure de sa mise en contact avec l'agent modificateur 12 libéré. Cette mise en contact aboutit à une élimination plus conséquente de la gaine 5 que celle illustrée à la figure 19 de sorte que l'effet de modification du signal optique soit maximisé sans pour autant perturber le cœur 3 qui est ici en un autre matériau, insensible à l'agent modificateur 12. La figure 21 illustre une variante de la figure 20 dans laquelle il y a, en plus de l'élimination totale ou partielle de la gaine 5, une élimination totale ou partielle du cœur 3. L'altération de la fibre optique 11 produite suite à la mise en contact avec l'agent modificateur 12 libéré peut conduire à une rupture de la fibre optique 11, ou simplement à un endommagement de celle- ci, que l'on peut mettre en évidence en détectant une modification de la propagation du signal optique par rapport à la situation avant libération de l'agent modificateur. D'une manière générale, la présence de particules 10 dans la pièce 221 est déterminée de sorte à obtenir une modification détectable de la propagation du signal optique, suite à la libération de l'agent modificateur 12. Le choix des diamètres du cœur et de la gaine, en combinaison avec la longueur d'onde choisie, vont déterminer la distribution de la puissance optique entre le cœur de la gaine. On peut privilégier des gaines relativement fines de sorte à s'assurer que l'agent modificateur 12 libéré va être présent dans une zone de dimension comparable à l'étendue du mode optique dans la gaine 5, afin de pouvoir aisément détecter la modification de la propagation du signal optique sans avoir à altérer le cœur 3. Le cœur 3 peut néanmoins être altéré si une forte modification de la propagation du signal optique est recherchée, afin de faciliter la détection. D'une manière générale, l'homme du métier sait déterminer, en utilisant ses connaissances générales, les dimensions du cœur 3 et de la gaine 5 à adopter ainsi que la répartition des particules 10 dans la pièce 221, de sorte à obtenir une modification détectable de la propagation du signal optique. FIG. 18 illustrates the particles 10 in contact with the compound 16 associated with the corrosion of the part, for example an H + ion or an OH ion or even an ion halide, which allows the release of the modifying agent 12. The compound 16 is present in the part 221, in particular in the anti-corrosion layer(s) 261. For example, when it is corroded, the anti-corrosion layer 261 can form hydroxides, for example zinc hydroxides, which cause the release of the encapsulated modifying agent, and the degradation of the optical fiber 11. Alternatively, the anti-corrosion layer 261 can be inert and the detection element 11 can simply detect an entity able to corrode the part and/or to catalyze this corrosion, such as an H + ion. One can advantageously choose a modifying agent 12 which attacks exclusively the material of the optical fiber 11, and in particular not the part 221, that is to say neither the substrate 24, nor a coating layer 261 or 281. The modified agent 12 released comes into contact with the detection element 11 and produces its chemical elimination. It can thus be seen in FIG. 19 that this release produces a chemical elimination of the sheath 5 of the optical fiber 11 by a dissolution or chemical reaction mechanism. The release of the modifying agent 12 can be due to a total or partial destruction of the wall 14 in contact with the compound 16. partial or total of this wall and the release of the encapsulated modifying agent 12. FIG. 20 shows the evolution over time of the chemical elimination of the optical fiber 11 as it comes into contact with the modifying agent 12 released. This bringing into contact results in a greater elimination of the sheath 5 than that illustrated in FIG. 19 so that the effect of modifying the optical signal is maximized without disturbing the heart 3 which is here made of another material, insensitive. to the modifying agent 12. FIG. 21 illustrates a variant of FIG. 20 in which there is, in addition to the total or partial elimination of the sheath 5, a total or partial elimination of the core 3. The alteration of the optical fiber 11 produced following contact with the modifying agent 12 released can lead to a rupture of the optical fiber 11, or simply to damage to the latter, which can be demonstrated by detecting a modification of the propagation of the optical signal compared to the situation before the release of the modifying agent. In general, the presence of particles 10 in the part 221 is determined so as to obtain a detectable modification of the propagation of the optical signal, following the release of the modifying agent 12. The choice of the diameters of the core and of the cladding, in combination with the wavelength chosen, will determine the distribution of optical power between the core of the cladding. It is possible to favor relatively thin sheaths so as to ensure that the modifying agent 12 released will be present in a zone of size comparable to the extent of the optical mode in the sheath 5, in order to be able to easily detect the modification of the propagation of the optical signal without having to alter the heart 3. The heart 3 can nevertheless be altered if a strong modification of the propagation of the optical signal is sought, in order to facilitate detection. In general, the person skilled in the art knows how to determine, using his general knowledge, the dimensions of the core 3 and of the sheath 5 to be adopted as well as the distribution of the particles 10 in the part 221, so as to obtain a modification detectable optical signal propagation.
L'ensemble 201 comprend en outre une unité de contrôle 30 ou « interrogateur » qui est apte à détecter la modification de la propagation du signal physique dans la portion de conduction suite à l'élimination chimique de ladite au moins une partie de l'élément de détection 11 par l'agent modificateur 12. L'unité de contrôle 30 a été décrite en lien avec le premier mode de réalisation et la description faite demeure applicable. The assembly 201 further comprises a control unit 30 or "interrogator" which is capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion following the chemical elimination of said at least part of the element detection 11 by the modifying agent 12. The control unit 30 has been described in connection with the first embodiment and the description given remains applicable.
De manière analogue à ce qui a été décrit plus haut, la figure 24 représente un élément de détection lia sous la forme d'un conducteur électrique qui est apte à permettre la propagation d'un courant électrique en fonctionnement normal et à connaître un changement de résistance ou de résistivité en présence d'un composé associé à la corrosion. On notera également que la variante relative aux particules 100 à paroi 140 multicouches décrite en lien avec les figures 11 à 14 demeure applicable au deuxième mode de réalisation. Analogously to what has been described above, FIG. 24 represents a detection element 11a in the form of an electrical conductor which is capable of allowing the propagation of an electrical current in normal operation and of experiencing a change in resistance or resistivity in the presence of a compound associated with corrosion. It will also be noted that the variant relating to the particles 100 with a multilayer wall 140 described in connection with FIGS. 11 to 14 remains applicable to the second embodiment.
L'expression « comprise entre ... et ... » doit se comprendre comme incluant les bornes. The expression "between ... and ..." must be understood as including the limits.

Claims

Revendications Claims
[Revendication 1] Elément de détection (1 ; la) de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d'une pièce (22), l'élément de détection comprenant une portion de conduction (3 ; 3a) apte à transmettre un signal physique (SO), l'élément de détection étant caractérisé en ce qu'il incorpore des particules (10) encapsulant un agent modificateur (12) qui est apte à être libéré en présence d'un composé (16) associé à la corrosion de la pièce, ledit agent modificateur étant apte, lors de sa libération, à éliminer chimiquement une partie au moins de l'élément de détection de sorte à modifier la propagation du signal physique dans la portion de conduction. [Claim 1] Detection element (1; la) of corrosion or the possibility of corrosion of a part (22), the detection element comprising a conduction portion (3; 3a) able to transmit a physical signal (SO), the sensing element being characterized by incorporating particles (10) encapsulating a modifying agent (12) which is capable of being released in the presence of a compound (16) associated with corrosion of the part, said modifying agent being able, when it is released, to chemically eliminate at least part of the detection element so as to modify the propagation of the physical signal in the conduction portion.
[Revendication 2] Elément de détection (1 ; la) selon la revendication 1, dans lequel l'agent modificateur (12) est apte, lors de sa libération, à dissoudre ladite au moins une partie de l'élément de détection. [Claim 2] A sensing element (1; la) according to claim 1, wherein the modifying agent (12) is capable, upon release, of dissolving said at least part of the sensing element.
[Revendication 3] Elément de détection (1 ; la) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'agent modificateur (12) est apte, lors de sa libération, à consommer par réaction chimique ladite au moins une partie de l'élément de détection. [Claim 3] Detection element (1; la) according to claim 1 or 2, in which the modifying agent (12) is capable, when it is released, of consuming by chemical reaction said at least part of the element of detection.
[Revendication 4] Elément de détection (1 ; la) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les particules sont présentes dans ladite au moins une partie de l'élément de détection et la somme des surfaces externes desdites particules rapportée au volume de ladite au moins une partie étant comprise entre 60 rrf1 et 6.108 m 1. [Claim 4] A sensing element (1; la) according to any one of claims 1 to 3, wherein the particles are present in said at least part of the sensing element and the sum of the outer surfaces of said particles added the volume of said at least one part being between 60 rrf 1 and 6.10 8 m 1 .
[Revendication 5] Elément de détection (1 ; la) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les particules (100) comprennent une paroi (140) encapsulant l'agent modificateur (12), ladite paroi comprenant une première couche interne (140a) insensible à l'agent modificateur et apte à s'ouvrir en présence du composé (16) associé à la corrosion de la pièce pour libérer l'agent modificateur, et une deuxième couche externe (140b) apte à s'ouvrir au contact de l'agent modificateur. [Claim 5] A sensing element (1; la) according to any one of claims 1 to 4, wherein the particles (100) comprise a wall (140) encapsulating the modifying agent (12), said wall comprising a first inner layer (140a) insensitive to the modifying agent and able to open in the presence of the compound (16) associated with the corrosion of the part to release the modifying agent, and a second outer layer (140b) able to open on contact with the modifying agent.
[Revendication 6] Elément de détection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'élément de détection est un guide d'onde optique. [Claim 6] A sensing element (1) according to any one of claims 1 to 5, wherein the sensing element is an optical waveguide.
[Revendication 7] Elément de détection (1) selon la revendication 6, dans lequel l'élément de détection est une fibre optique. [Claim 7] A sensing element (1) according to claim 6, wherein the sensing element is an optical fiber.
[Revendication 8] Elément de détection (1) selon la revendication 7, dans lequel la fibre optique comprend au moins un cœur (3) formant portion de conduction apte à transmettre un signal optique (SO), et une gaine (5) entourant le cœur, et dans lequel les particules (10) sont présentes dans l'un au moins du cœur et de la gaine. [Claim 8] Detection element (1) according to claim 7, in which the optical fiber comprises at least one core (3) forming a conduction portion capable of transmitting an optical signal (SO), and a sheath (5) surrounding the core, and wherein the particles (10) are present in at least one of the core and the sheath.
[Revendication 9] Elément de détection (la) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'élément de détection est un conducteur électrique. [Claim 9] A sensing element (la) according to any one of claims 1 to 5, wherein the sensing element is an electrical conductor.
[Revendication 10] Ensemble (20 ; 20a ; 20b) pour la détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d'une pièce (22), comprenant au moins : [Claim 10] Assembly (20; 20a; 20b) for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part (22), comprising at least:
- un élément de détection (1 ; la) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,- a detection element (1; la) according to any one of claims 1 to 9,
- une pièce (22) en contact avec l'élément de détection, et - a part (22) in contact with the detection element, and
- une unité de contrôle (30) apte à détecter la modification de la propagation du signal physique dans la portion de conduction (3 ; 3a) suite à l'élimination chimique de ladite au moins une partie de l'élément de détection par l'agent modificateur (12). - a control unit (30) capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal in the conduction portion (3; 3a) following the chemical elimination of said at least part of the detection element by the modifying agent (12).
[Revendication 11] Ensemble (20 ; 20a ; 20b) selon la revendication 10, dans lequel la pièce (22) est une pièce d'aéronef. [Claim 11] An assembly (20; 20a; 20b) according to claim 10, wherein the part (22) is an aircraft part.
[Revendication 12] Procédé de détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d'une pièce (22) mettant en œuvre un ensemble (20 ; 20a ; 20b) selon la revendication 10 ou 11, comprenant au moins : [Claim 12] Method for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part (22) implementing an assembly (20; 20a; 20b) according to claim 10 or 11, comprising at least:
- la détection d'une éventuelle modification de la propagation du signal physique (SO) dans la portion de conduction (3 ; 3a) à l'aide de l'unité de contrôle (30), et- the detection of a possible modification of the propagation of the physical signal (SO) in the conduction portion (3; 3a) using the control unit (30), and
- la détermination d'un état de corrosion ou d'une possible corrosion de la pièce à partir de la détection réalisée. - the determination of a state of corrosion or possible corrosion of the part from the detection carried out.
[Revendication 13] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) pour la détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d'une pièce (221), comprenant au moins : [Claim 13] Assembly (201; 201a; 201b) for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part (221), comprising at least:
- un élément de détection (11 ; lia) comprenant une portion de conduction (3 ; 3a) apte à transmettre un signal physique (SO), et - a detection element (11; 11a) comprising a conduction portion (3; 3a) capable of transmitting a physical signal (SO), and
- une pièce en contact avec l'élément de détection, ladite pièce incorporant des particules (10 ; 100) encapsulant un agent modificateur (12) qui est apte à être libéré en présence d'un composé (16) associé à la corrosion de la pièce, ledit agent modificateur étant apte, lors de sa libération, à éliminer chimiquement une partie au moins de l'élément de détection de sorte à modifier la propagation du signal physique dans la portion de conduction. - a part in contact with the detection element, said part incorporating particles (10; 100) encapsulating a modifying agent (12) which is able to be released in the presence of a compound (16) associated with the corrosion of the part, said modifying agent being able, when released, to chemically eliminate at least part of the sensing element so as to modify the propagation of the signal physics in the conduction portion.
[Revendication 14] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon la revendication 13, dans lequel l'agent modificateur (12) est apte, lors de sa libération, à dissoudre ladite au moins une partie de l'élément de détection (11). [Claim 14] Assembly (201; 201a; 201b) according to claim 13, in which the modifying agent (12) is capable, upon its release, of dissolving the said at least part of the sensing element (11) .
[Revendication 15] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon la revendication 13 ou 14, dans lequel l'agent modificateur (12) est apte, lors de sa libération, à consommer par réaction chimique ladite au moins une partie de l'élément de détection (11). [Claim 15] Assembly (201; 201a; 201b) according to claim 13 or 14, in which the modifying agent (12) is capable, when it is released, of consuming by chemical reaction said at least part of the element detection (11).
[Revendication 16] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, dans lequel les particules (10 ; 100) sont présentes dans au moins une zone (261) de la pièce et la somme des surfaces externes desdites particules rapportée au volume de ladite au moins une zone étant comprise entre 60 m 1 et 6.108 m 1. [Claim 16] Assembly (201; 201a; 201b) according to any one of claims 13 to 15, in which the particles (10; 100) are present in at least one zone (261) of the part and the sum of the surfaces of said particles relative to the volume of said at least one zone being between 60 m 1 and 6.10 8 m 1 .
[Revendication 17] Ensemble (201; 201a ; 201b) selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, dans lequel les particules (100) comprennent une paroi (140) encapsulant l'agent modificateur (12), ladite paroi comprenant une première couche interne (140a) insensible à l'agent modificateur et apte à s'ouvrir en présence du composé (16) associé à la corrosion de la pièce pour libérer l'agent modificateur, et une deuxième couche externe (140b) apte à s'ouvrir au contact de l'agent modificateur. [Claim 17] An assembly (201; 201a; 201b) according to any one of claims 13 to 16, wherein the particles (100) comprise a wall (140) encapsulating the modifying agent (12), said wall comprising a first inner layer (140a) insensitive to the modifying agent and able to open in the presence of the compound (16) associated with the corrosion of the part to release the modifying agent, and a second outer layer (140b) able to open on contact with the modifying agent.
[Revendication 18] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, dans lequel l'élément de détection (11) est un guide d'onde optique. [Claim 18] An assembly (201; 201a; 201b) according to any of claims 13 to 17, wherein the sensing element (11) is an optical waveguide.
[Revendication 19] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon la revendication 18, dans lequel l'élément de détection (11) est une fibre optique. [Claim 19] An assembly (201; 201a; 201b) according to claim 18, wherein the sensing element (11) is an optical fiber.
[Revendication 20] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, dans lequel l'élément de détection (lia) est un conducteur électrique. [Claim 20] An assembly (201; 201a; 201b) according to any one of claims 13 to 17, wherein the sensing element (11a) is an electrical conductor.
[Revendication 21] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon l'une quelconque des revendications 13 à 20, dans lequel la pièce (221) comprend un substrat (24) revêtu par au moins une couche (261 ; 281) dans laquelle les particules sont présentes, l'élément de détection (11) étant au contact de ladite au moins une couche. [Claim 21] Assembly (201; 201a; 201b) according to any one of claims 13 to 20, in which the part (221) comprises a substrate (24) coated with at least one layer (261; 281) in which the particles are present, the detection element (11) being in contact with said at least one layer.
[Revendication 22] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon la revendication 21, dans lequel la couche (261) est une couche anti-corrosion. [Claim 22] An assembly (201; 201a; 201b) according to claim 21, wherein the layer (261) is an anti-corrosion layer.
[Revendication 23] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon la revendication 21 ou 22, dans lequel la couche (261 ; 281) est une couche de peinture. [Claim 23] An assembly (201; 201a; 201b) according to claim 21 or 22, wherein the layer (261; 281) is a paint layer.
[Revendication 24] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon l'une quelconque des revendications 13 à 23, dans lequel la pièce (221) est une pièce d'aéronef. [Revendication 25] Ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon l'une quelconque des revendications 13 à 24, dans lequel l'ensemble comprend en outre une unité de contrôle (30) apte à détecter la modification de la propagation du signal physique (SO) dans la portion de conduction (3) suite à l'élimination chimique de ladite au moins une partie de l'élément de détection (11) par l'agent modificateur (12). [Revendication 26] Procédé de détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d'une pièce (221) mettant en œuvre un ensemble (201 ; 201a ; 201b) selon la revendication 25, comprenant au moins : [Claim 24] An assembly (201; 201a; 201b) according to any one of claims 13 to 23, wherein the part (221) is an aircraft part. [Claim 25] Assembly (201; 201a; 201b) according to any one of claims 13 to 24, in which the assembly further comprises a control unit (30) capable of detecting the modification of the propagation of the physical signal ( SO) in the conduction portion (3) following the chemical elimination of said at least part of the detection element (11) by the modifying agent (12). [Claim 26] Method for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part (221) implementing an assembly (201; 201a; 201b) according to claim 25, comprising at least:
- la détection d'une éventuelle modification de la propagation du signal physique (SO) dans la portion de conduction (3) à l'aide de l'unité de contrôle (30), et- the detection of a possible modification of the propagation of the physical signal (SO) in the conduction portion (3) using the control unit (30), and
- la détermination d'un état de corrosion ou d'une possible corrosion de la pièce à partir de la détection réalisée. - the determination of a state of corrosion or possible corrosion of the part from the detection carried out.
PCT/FR2022/050360 2021-03-12 2022-03-01 Element for detecting the corrosion or the possibility of corrosion of a part WO2022189727A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2102468A FR3120705B1 (en) 2021-03-12 2021-03-12 Element for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part
FRFR2102468 2021-03-12
FRFR2102470 2021-03-12
FR2102470A FR3120704B1 (en) 2021-03-12 2021-03-12 Set for the detection of corrosion or the possibility of corrosion of a part

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022189727A1 true WO2022189727A1 (en) 2022-09-15

Family

ID=80786682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2022/050360 WO2022189727A1 (en) 2021-03-12 2022-03-01 Element for detecting the corrosion or the possibility of corrosion of a part

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022189727A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070223556A1 (en) * 2006-03-13 2007-09-27 Lee Chung E Methods and apparatus for dual source calibration for distributed temperature systems
US20080048103A1 (en) * 2006-03-13 2008-02-28 Sensortran Systems and Methods for Detecting Corrosion
WO2018193220A1 (en) 2017-04-20 2018-10-25 Arianegroup Sas Nanocapsules for early stage corrosion detection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070223556A1 (en) * 2006-03-13 2007-09-27 Lee Chung E Methods and apparatus for dual source calibration for distributed temperature systems
US20080048103A1 (en) * 2006-03-13 2008-02-28 Sensortran Systems and Methods for Detecting Corrosion
WO2018193220A1 (en) 2017-04-20 2018-10-25 Arianegroup Sas Nanocapsules for early stage corrosion detection

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ESSER-KAHN: "Triggered Release from Polymer Capsules", MACROMOLECULES, vol. 44, no. 14, 2011, pages 5539 - 5553, XP055018547, DOI: 10.1021/ma201014n
EXBRAYAT LOÏC ET AL: "Nanosensors for Monitoring Early Stages of Metallic Corrosion", vol. 2, no. 2, 22 February 2019 (2019-02-22), pages 812 - 818, XP055816323, ISSN: 2574-0970, Retrieved from the Internet <URL:https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsanm.8b02045> DOI: 10.1021/acsanm.8b02045 *
FOUAD N ET AL: "Early corrosion monitoring of reinforcing steel bars by using long-gauge carbon fiber sensors", JOURNAL OF CIVIL STRUCTURAL HEALTH MONITORING, SPRINGER BERLIN HEIDELBERG, BERLIN/HEIDELBERG, vol. 6, no. 4, 20 August 2016 (2016-08-20), pages 691 - 701, XP036072215, ISSN: 2190-5452, [retrieved on 20160820], DOI: 10.1007/S13349-016-0190-7 *
MAIA ET AL.: "Active sensing coating for early détection of corrosion processes", RSC ADV., vol. 4, 2014, pages 17780 - 17786
SOUSA ET AL.: "Chitosan Microspheres as Carriers for pH - Indicating Species in Corrosion Sensing", MACROMOLECULAR MATERIALS AND ENGINEERING, vol. 305
ULAETO SARAH B ET AL: "Developments in smart anticorrosive coatings with multifunctional characteristics", PROGRESS IN ORGANIC COATINGS, vol. 111, 15 June 2017 (2017-06-15), pages 294 - 314, XP085131116, ISSN: 0300-9440, DOI: 10.1016/J.PORGCOAT.2017.06.013 *
VENANCIO P G ET AL: "Optical sensors for corrosion detection in airframes", SENSORS AND ACTUATORS B: CHEMICAL, ELSEVIER BV, NL, vol. 182, 22 March 2013 (2013-03-22), pages 774 - 781, XP028533632, ISSN: 0925-4005, DOI: 10.1016/J.SNB.2013.03.059 *
ZHAO: "Microencapsulation of Hydrophobic Liquids in Closed All-Silica Colloidosomes", LANGMUIR, vol. 30, 2014, pages 4253

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2901062B1 (en) Instrumented flexible tubular pipe
EP0000319B2 (en) Device for generating a light signal characteristic of the refractive index of a fluidand and its use
EP3024641B1 (en) Method and facility for producing an instrumented pipe
FR2908895A1 (en) SMOOTH AND MULTI-LINES WITH RESISTANCE RATIO / HIGH WEIGHT
FR2939911A1 (en) SOLDERED OPTICAL FIBER, TELECOMMUNICATION CABLE COMPRISING MULTIPLE OPTICAL FIBERS AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A FIBER
FR2492990A1 (en) OPTICAL FIBER OF PLASTIC MATERIAL COATED IN THE INSULATED STATE OR IN THE ASSEMBLY STATE
FR2896078A1 (en) LIGHT WEAPON WIRES FOR ELECTRIC CABLES
FR2725042A1 (en) OPTICAL FIBER CABLE AND DEVICE FOR MANUFACTURING SUCH A CABLE
FR2500638A1 (en) OPTICAL FIBER CABLE
WO2022189727A1 (en) Element for detecting the corrosion or the possibility of corrosion of a part
FR3120705A1 (en) Element for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part
FR3120704A1 (en) Set for the detection of corrosion or the possibility of corrosion of a part
EP3757349A1 (en) Maintenance device and method for determining the position of a locking point for a tubular element
EP1709715B1 (en) Multimode optical fibre
FR3120706A1 (en) Optical waveguide for the detection of corrosion or the possibility of corrosion of a part
EP3864378A1 (en) High-temperature-resistant bragg grating optical fiber sensor and process for manufacturing same
EP0839335B1 (en) Optical fibre and optical fibre tape, and method for making same
FR2865539A1 (en) Webbed structural system for e.g. airplane, has fiber Bragg grating sensors situated mid-way between two adjacent intersections of ribs that are formed by stack of layers of composite material reinforced by optical fiber
US20090092351A1 (en) High density fiber optic acoustic array
EP1298464B1 (en) Silica optical fibre with polymer double cladding
FR3082955A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING AN OPTICAL FIBER FOR A DISTRIBUTED TEMPERATURE OR DEFORMATION MEASUREMENT IN A SEVERED ENVIRONMENT BY EXPLOITATION OF THE RAYLEIGH BACK-BROADCAST SIGNAL
EP3173761B1 (en) Coaxial electrical cable, detection device provided with such a cable for detecting a fluid leak from a pipe and associated detection method
EP1043284B1 (en) Degradable optical fibre and method of producing same
Nishiyama et al. Characteristics of near-infrared transmitted loss of hetero-core fiber optic using ITO nano-particles in refractive index measurement
EP3097444B1 (en) Device comprising an optical fibre having a high brillouin threshold and method for manufacturing such a device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22711268

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22711268

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1