La Technique Looking Glass – Voir l’Invisible

Aussi incroyable que cela puisse paraître, la vibration (ou du moins une grande partie de celle-ci) peut être détectée par enregistrement vidéo avec une résolution incroyable, économisant ainsi un nombre considérable d’heures dans des études qui étaient auparavant longues, voire impossibles à réaliser.

Inspirée par l’aéronef de commandement et de contrôle EC-135 qui a servi de centre stratégique aéroporté de lancement et de commandement des Nations Unies pendant la Guerre froide, Optical Vibration a créé la Technique Looking Glass au sein de Dragon Vision® pour la différencier des techniques courantes.

Alors, qu’est-ce que le suivi des vibrations ? Et mieux encore, à quoi sert-il ?

Qu’est-ce que la Technique Looking Glass ?

La technique Looking Glass est la méthode de vibration optique utilisée pour obtenir des signaux de vibration significatifs à partir d’un enregistrement vidéo, combinée à une méthode de calibration unique et fiable qui utilise le signal d’un accéléromètre traditionnel. C’est une méthode d’analyse vibratoire qui utilise notre algorithme unique de suivi des micro-mouvements dans les fichiers vidéo. En fait, elle est utilisée aujourd’hui pour détecter et mesurer les vibrations de milliers de points simultanément avec un seul enregistrement vidéo.

Les résultats de ce type d’analyse vibratoire dépendent de la qualité de l’enregistrement. De même, la fréquence maximale visible dans les spectres est liée au nombre d’images par seconde de l’enregistrement.

Comment la Technique Looking Glass Peut-elle M’aider ?

Le suivi des vibrations par vidéo permet aux utilisateurs de mesurer des milliers de points en même temps, ce qui serait autrement impossible à mesurer ou consommerait beaucoup de temps avec des méthodes conventionnelles. De cette façon, elle offre la possibilité d’analyser les structures, le mouvement, la déflexion et la phase avec beaucoup plus de précision et très peu d’effort. En même temps, cette technique permet aux utilisateurs d’exporter des simulations de vibration amplifiée très faciles à interpréter, même pour des personnes qui ne sont pas expertes en analyse vibratoire.

Fiabilité en Amplitude

Pour obtenir des valeurs de vibration fiables, il est essentiel de disposer d’un système de calibration. Toutes les caméras ont différents types d’objectifs ainsi que des résolutions différentes, sans oublier que le zoom utilisé et la distance à laquelle la vidéo est prise peuvent modifier l’appréciation du mouvement.

Par conséquent, le système nécessite une calibration comparative pour atteindre la fiabilité. La meilleure méthode pour calibrer ces signaux est d’utiliser un accéléromètre.

Il existe 2 méthodes comparatives pour calibrer ce type de signaux :

Par valeur RMS : cette méthode nécessite qu’un seul point de la machine soit mesuré avec un vibromètre conventionnel. Le logiciel calibrera ensuite le mouvement en fonction de la valeur RMS de ce point.

Par canal croisé : cette méthode est la plus précise et nécessite un enregistrement complet du signal de vibration pour que le logiciel le traite sous forme de spectre (FFT). Grâce à cette méthode, le logiciel pourra calibrer chaque fréquence individuellement, éliminant ainsi les fausses fréquences qui pourraient être générées par l’effet d’aliasing.

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Quelles Pannes Puis-je Diagnostiquer avec la Technique Looking Glass ?

Analyse Vibratoire Différentielle

L’analyse vibratoire différentielle est une étude qui analyse la vibration d’une zone en soustrayant les vibrations d’une autre zone. Un exemple est de mesurer la vibration d’un moteur électrique en soustrayant la vibration de sa propre base (qui pourrait être générée par une masse plus importante ou par un autre moteur). Cette méthode analyse la vibration provenant exclusivement de ce moteur.

L’analyse vibratoire différentielle est un type d’étude très rare en raison de la difficulté de la réaliser avec les techniques actuelles. Avec la technique Looking Glass, c’est très facile car il suffit de sélectionner une zone de référence pour que ces vibrations soient automatiquement soustraites du reste des points.

Analyse Vibratoire à Grande Échelle

Une autre limitation majeure de l’analyse vibratoire concerne les objets à grande échelle, tels que les bâtiments, les ponts, les grands navires et les avions.

Limitations de la Technique Looking Glass pour l’Analyse Vibratoire

La technique Looking Glass est un excellent complément aux analyseurs de vibrations, mais pas encore un remplacement, car elle présente encore quelques limitations liées à la fréquence maximale et à la résolution en amplitude.

La fréquence maximale est déterminée par le nombre d’images par seconde de la caméra (cadence). Ainsi, la fréquence maximale visible sera la moitié de la cadence (et pour une amplitude fiable : cadence / 2,56).

La résolution en amplitude dépendra du nombre de pixels de la caméra, ainsi que de la distance entre la caméra et l’objet et du zoom utilisé, obtenant de meilleures résolutions en se rapprochant de l’objet à mesurer.

Aliasing : un autre problème avec ce type d’analyse est l’impossibilité d’éviter l’effet d’aliasing. Habituellement, les analyseurs de vibrations courants éliminent cet effet à l’aide de filtres analogiques incorporés dans l’interface d’acquisition de données. Cependant, dans une vidéo, cela n’est tout simplement pas possible. Dragon Vision® intègre une méthode de calibration qui s’appuie sur un accéléromètre traditionnel, où il analyse les spectres et élimine les fréquences causées par l’effet d’aliasing. Ainsi, il calibre le signal sur l’ensemble du spectre, rendant la lecture beaucoup plus fiable tant en fréquence qu’en amplitude. En fait, tout ce processus réduit jusqu’à 95 % du bruit de fond inhérent à la caméra elle-même.

Pour plus d’informations sur l’effet « aliasing », visitez : https://en.wikipedia.org/wiki/Aliasing

FILTRE ANTI-ALIASING

Dragon Vision® intègre un filtre anti-aliasing qui utilise la comparaison par canal croisé. De cette façon, les fréquences inexistantes produites par le phénomène d’aliasing dues à la faible fréquence d’échantillonnage des caméras vidéo sont éliminées de la FFT.

Pour plus d’informations sur l’effet « aliasing », visitez : https://en.wikipedia.org/wiki/Aliasing