Tester les pales d'éoliennes par interférométrie SAR
L'éolien satisfait une proportion croissante de l'alimentation de l'Europe en électricité. Cette croissance s'est traduite par une large variété de solutions, avec des pales de toutes tailles, ce qui exige beaucoup de maintenance pour préserver l'intégrité et la fiabilité des éoliennes. Cependant, la plupart des techniques de tests non destructifs se sont avérées trop difficiles à utiliser pour inspecter sur site des structures complexes d'éoliennes subissant des vents forts. Le projet PHASEMASTER (Advanced spatial phase shifting techniques and applications to non-destructive testing of large engineering components on-site), financé par l'UE, a mis au point un système sophistiqué d'interférométrie SAR ainsi que des techniques et des algorithmes de déphasage spatial, afin d'explorer de grandes éoliennes sur site, de manière fiable. L'interférométrie SAR éclaire la surface de la pale avec une lumière laser cohérente. La lumière réfléchie, enregistrée par une caméra numérique, présente des motifs d'interférence. Le système d'interférométrie SAR par déphasage spatial comprend également une fente, un diffuseur, des lentilles pour l'imagerie et un prisme intégré avec un polarisateur linéaire. Un pistolet thermique excite les points de mesure sur la pale. Les scientifiques ont conçu plusieurs méthodes et algorithmes pour éliminer le bruit des figures d'interférence. Ils ont aussi développé des algorithmes pour extraire la phase à partir d'une ou de plusieurs figures. Dans le premier cas, les chercheurs calculent l'orientation des figures par rapport au trajet optique à partir de deux observations successives, puis déterminent la phase par transformée spirale. Ils ont développé des algorithmes basés sur un processus itératif des moindres carrés, ainsi qu'une technique de post-traitement par analyse en composantes principales, pour extraire la phase de figures d'interférence à déphasage aléatoire. Ils ont aussi effectué la démonstration de nouveaux algorithmes de compensation de phase pour tenir compte du déplacement de gros éléments rigides. Ce système innovant d'interférométrie SAR par déphasage spatial a pu détecter des défauts dans des structures composites. Il a également détecté de faibles signaux révélateurs dans les figures d'interférence dynamique de l'enregistrement vidéo. Pour des défauts plus petits, le système de déphasage temporel a fourni des résultats plus fiables lors de l'analyse de la vidéo des figures d'interférence. Les techniques optiques innovantes de PHASEMASTER devraient inciter d'autres secteurs à améliorer l'intégrité et la fiabilité des composants d'ingénierie.
Mots‑clés
Interférométrie SAR, pales d'éolienne, tests non destructifs, déphasage spatial, diagrammes de franges
