Intégration d’un système CND Impact Echo sur un drone

Abstract

L’automatisation, même partielle, des procédures de contrôle non-destructif des structures dans le domaine du génie civil présente de nombreux avantages. Parmi ses avantages, on peut citer une plus grande répétabilité des mesures, une diminution des erreurs liée au facteur humain ainsi que la réduction du risque de compromettre la sécurité des personnes. Cette étude explore le concept et le développement du projet UACIS (Uncrewed Aerial Concrete Inspection System), en particulier l’intégration d’un système de mesure Impact Echo. Le projet UACIS consiste à embarquer différentes méthodes de CND par ultrasons via des charges utile interchangeable sur un drone à hélice dans le but de faciliter l’inspection de structure en béton. En particulier, UACIS a pour but de faciliter l’inspection de zones en hauteur dont l’accès s’avère dangereux et difficile. Le drone utilisé dans cette étude est un robot commercial développé par ©Voliro Airbone Robotics qui a été conçu spécifiquement pour permettre un contact physique, en cours de vol, entre le système de mesure embarqué et la structure inspectée. Un système d’inspection Impact Echo, comprenant une sonde piézoélectrique et un élément de frappe solénoïde, a été intègre au drone. Cette méthode est communément utilisée pour l’inspection de structure en béton. L’élément de frappe permet de générer des ondes acoustiques dans le matériau, les ondes sont ensuite captées par la sonde piézoélectrique puis converties en signal A-scan et spectre de fréquence. L’analyse du spectre de fréquence et la connaissance de la vitesse des ondes dans le matériau permettent de caractériser la structure. Les différentes contraintes liées à l’intégration du CND impact écho au drone ainsi que les premiers résultats et mesures effectués seront présenter. Parmi les sujets abordés seront notamment les restrictions en matière de poids et de dimensions, la communication entre les différentes interfaces, la mise en place d’un transfert de données sans fil en temps réel entre le système CND/drone et l'interface utilisateur au sol, l’actionnement à distance de l’élément de frappe et de la sonde, les stratégies d'atténuation du bruit et de traitement du signal.