PROCEDE, DISPOSITIF ET SYSTEME DE SURVEILLANCE D'UNE TURBOMACHINE

Technique antérieure

[0001] La présente invention appartient au domaine général de la surveillance du fonctionnement, et donc de l'état de santé, de turbomachines. Elle concerne plus particulièrement un procédé de surveillance d'une turbomachine par analyse de signaux vibratoires. Elle concerne également un dispositif de surveillance configuré pour mettre en oeuvre ledit procédé de surveillance. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, bien que nullement limitative, dans le domaine applicatif de l'aéronautique, plus particulièrement dans le contexte d'une surveillance du fonctionnement d'une turbomachine équipant un aéronef.

[0002] Les turbomachines sont utilisées dans une large variété d'applications, comme par exemple le transport (notamment le transport par voie aérienne), le génie civil, la production industrielle, l'énergie, etc. Elles sont conçues de manière à transformer l'énergie cinétique d'un fluide en énergie mécanique (et inversement) de sorte à remplir différentes fonctions (turbines, pompes, compresseurs, turbocompresseurs, etc.).

[0003] Plus particulièrement, la conception d'une turbomachine comprend classiquement un ensemble rotatif dénommé « rotor » (i.e. une roue montée sur un arbre), cet ensemble rotatif étant couplé, par l'intermédiaire de paliers (à roulements par exemple), à un boîtier fixe dénommé « stator ». Le rotor (ainsi qu'éventuellement le stator) est équipé de pales (encore dénommées « aubes ») réparties sur une ou plusieurs lignes circonférentielles. Ces pales, comme toute structure mécanique, sont sujettes à vibrer lorsqu'elles sont excitées. Les sources d'excitation peuvent être diverses : forces rotatives intrinsèques au fonctionnement de la turbomachine, défaut mécanique de la pale, excitation d'origine externe à la turbomachine (par exemple une excitation aérodynamique comme une turbulence), etc.

[0004] Quelle que soit la source d'excitation, la pale, en tant que structure mécanique, répond à ces excitations, ce qui génère des contraintes pouvant aboutir à son endommagement, voire à sa rupture (destruction). De telles conséquences sont bien entendu dommageables pour la pale en question, mais aussi potentiellement pour la turbomachine toute entière.

[0005] La surveillance du comportement vibratoire des pales lors de la phase de conception de la turbomachine ou pendant son fonctionnement opérationnel s'avère donc cruciale, et présente de nombreux intérêts, notamment en termes de prévisibilité d'opérations de réparation et/ou de remplacement, de sécurité (pour permettre l'arrêt d'équipements défectueux avant qu'un danger ne se présente), d'optimisation des opérations de maintenance (pour permettre notamment une maintenance prédictive), et de fiabilité. [0006] Pour réaliser une telle surveillance, il a pendant longtemps été fait usage de jauges de contrainte aptes à mesurer les contraintes appliquées sur une pale. Pour ce faire, un capteur de jauge de contrainte est installé sur une pale à surveiller, ce capteur étant par ailleurs relié à une chaîne d'acquisition par des moyens de télémétrie. Une telle mise en oeuvre se révèle néanmoins problématique, pour plusieurs raisons :

- son caractère intrusif. En effet, étant fixé à la pale, le capteur de jauge de contrainte affecte les caractéristiques modales de celle-ci, ce qui peut induire une erreur sur l'analyse du comportement vibratoire de la pale,

- le risque d'une diminution de la performance du rotor, le fonctionnement de ce dernier pouvant être affecté par la présence d'un ou plusieurs capteurs fixés aux pales,

- la complexité, le coût, le volume occupé et le temps d'installation d'un système de télémétrie. On comprend en outre que les problèmes liés à toutes les raisons susmentionnées s'amplifient avec le nombre de capteurs utilisés, étant entendu qu'il conviendrait de fixer sur chaque pale du rotor un tel capteur.

[0007] Aussi, pour pallier à ces problèmes, il a été proposé une technique non intrusive, dite « BTT » (acronyme de l'expression anglo-saxonne : « Blade Tip Timing »), correspondant à une technique de surveillance au moyen d'une synchronisation d'extrémité de pale. Cette technique BTT consiste, pour un régime de vitesse, à mesurer les instants réels de passage d'une pale devant un capteur de proximité fixe (typiquement agencé sur le stator) et à comparer ces instants avec des instants de référence obtenus pour une pale du même type ne subissant pas de vibration (par exemple une pale saine, c'est-à-dire une pale ne présentant pas de défaut mécanique). Ces instants de référence peuvent par exemple être obtenus théoriquement par simulation numérique ou bien encore suite à des essais menés préalablement (par exemple sur banc d'essai).

[0008] A partir de cette comparaison entre instants réels et de référence, il est possible d'en déduire, pour chaque instant réel mesuré, une quantité, dite « déflection », fournissant une information sur le comportement vibratoire de la pale dans son fonctionnement dynamique (avec de probables vibrations). Pour plus de détails sur la manière de calculer ladite quantité de déflection à partir d'un couple d'instants (instant réel et instant de référence) associé au passage d'une pale devant un capteur de proximité, on peut consulter le document WO 2018/002818.

[0009] Bien que non intrusive, la technique BTT n'en reste pas moins déficiente selon certains aspects. En effet, étant donné son principe de mise en oeuvre, elle ne permet d'obtenir qu'un seul échantillon de la déformation vibratoire (i.e. qu'une seule évaluation de déflection) par tour de la pale et par capteur. Dès lors, et en pratique, le signal temporel de déflection généré dans le temps, du fait des rotations successives de la pale, est très fortement sous- échantillonné (la fréquence moyenne d'échantillonnage du signal de déflexion est égale à la fréquence de rotation du rotor multiplié par le nombre de capteurs utilisés). Cela nuit à la précision de l'évaluation du comportement vibratoire de la pale, et donc in fine à la surveillance du fonctionnement de la turbomachine.

[0010] Afin de fournir davantage d'échantillons par tour de pale, il pourrait être envisagé, au moins théoriquement, d'utiliser un grand nombre de capteurs. Cette solution n'en reste pas moins désavantageuse, d'une part en termes de coûts, mais aussi surtout en termes de complexité d'installation (difficulté importante à agencer un grand nombre de capteurs sur une circonférence du bâti de la turbomachine en raison de l'encombrement de celle-ci ainsi que de contraintes fonctionnelles propres au bâti).

Exposé de l'invention

[0011] La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution qui permette de surveiller le comportement vibratoire de pales d'une turbomachine de manière plus efficace que les solutions de l'art antérieur.

[0012] Par « plus efficace », il est fait référence ici à une solution permettant d'évaluer de manière plus précise le comportement vibratoire des pales, et dont la complexité de mise en oeuvre est contenue tout en étant peu dispendieuse.

[0013] A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de surveillance d'une turbomachine, ledit procédé comportant, pour au moins une pale d'un rotor équipant la turbomachine, des étapes de :

- obtention d'une pluralité d'échantillons d'au moins un signal temporel analogique acquis au moyen d'au moins un capteur de proximité fixe et représentatif d'un passage de ladite au moins une pale devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins un capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d'apparition et de disparition de ladite au moins une pale lors de son passage devant ledit capteur,

- calcul d'une déflection de ladite au moins une pale pour chacun desdits échantillons,

- détermination, sous la forme d'une combinaison linéaire de signaux sinusoïdaux, d'un signal, dit « signal d'approximation », minimisant une fonction coût évaluant un écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d'approximation,

- surveillance du comportement vibratoire de ladite au moins une pale à partir de fréquences et/ou d'amplitudes et/ou de phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d'approximation. [0014] Conformément à l'invention, le temps de réponse dudit au moins un capteur de proximité (encore connu sous l'appellation « temps de montée ») est suffisamment faible, par exemple de l'ordre du millième de seconde au maximum, pour que ledit au moins un signal temporel acquis traduise la montée/descente progressive de la grandeur physique mesurée par ledit au moins un capteur de proximité.

[0015] Ainsi, contrairement aux capteurs traditionnellement utilisés pour mettre en oeuvre la méthode BTT, le temps de réponse dudit au moins un capteur de proximité est ici suffisamment faible pour éviter que ledit au moins un signal temporel acquis prenne l'aspect d'un signal carré (créneau). Un tel signal carré (correspondant in fine à un signal « tout ou rien ») ne permet en effet pas de représenter la progressivité du passage de ladite au moins une pale devant ledit au moins un capteur de proximité. En conséquence, un tel signal carré ne permet pas d'obtenir de renseignements sur un éventuel décalage entre la dynamique de ladite au moins une pale et celle d'une pale de référence du même type.

[0016] Le procédé de surveillance selon l'invention se distingue dès lors avantageusement de l'état de la technique, et plus particulièrement de la méthode BTT, en ce qu'il propose de combiner au moins un capteur de proximité caractérisé par un temps de réponse faible avec l'obtention d'une pluralité d'échantillons dudit au moins un signal temporel acquis. Cette combinaison permet en effet d'avoir des échantillons distincts les uns des autres puisque ledit au moins un signal acquis présente un profil en forme de cloche et non en forme de créneau.

[0017] Autrement dit, le fait d'être en mesure de retranscrire la progressivité du passage de ladite au moins une pale devant ledit au moins un capteur de proximité permet avantageusement d'obtenir des échantillons dont les valeurs, distinctes entre elles, permettent de caractériser finement le comportement vibratoire de ladite au moins une pale, en calculant avec précision lesdites valeurs de déflection. Il en résulte alors une grande précision dans l'évaluation de paramètres (fréquence, amplitude, phase) du signal temporel acquis.

[0018] Si au contraire le signal acquis était un signal carré, comme c'est le cas dans la méthode BTT, alors il faudrait se contenter d'un seul et unique échantillon puisque toutes les valeurs prises sur la partie haute du créneau seraient identiques entre elles.

[0019] En outre, si aucune limitation n'est attachée au nombre de capteurs de proximité pouvant être utilisé dans le cadre de la présente invention, il faut toutefois indiquer que la mise en oeuvre de celle-ci permet avantageusement d'utiliser un nombre de capteurs de proximité largement inférieur à celui conventionnellement utilisé dans la méthode BTT, tout en permettant d'atteindre une grande précision dans l'estimation des quantités caractéristiques du comportement vibratoire des pales.

[0020] A titre d'exemple, le nombre de capteurs de proximité est inférieur ou égal à trois. [0021] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé de surveillance peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

[0022] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, ledit procédé comporte en outre une étape de calcul, à partir d'échantillons dudit au moins signal temporel, d'une quantité caractérisant la durée du passage de ladite au moins une pale devant ledit au moins un capteur de proximité, l'étape de surveillance étant également exécutée en utilisant ladite quantité.

[0023] Ladite quantité relative à la durée de passage forme un indicateur du comportement vibratoire de ladite au moins une pale. En effet, en cas de vibration dans ledit au moins un signal temporel acquis, elle fournit une information sur le sens du déplacement vibratoire au moment où ladite au moins une pale passe devant ledit au moins un capteur. Dès lors, si la durée de passage est petite par rapport à celle obtenue théoriquement pour un signal de référence, cela signifie que le mouvement vibratoire de ladite au moins une pale se fait dans le même sens que la rotation du rotor (et inversement, dans le sens contraire, si la durée de passage est grande par rapport à celle du signal de référence).

[0024] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, ledit procédé comportant en outre une étape de calcul d'une quantité caractérisant une avance ou un retard dudit au moins un signal temporel par rapport à un signal de référence représentatif d'un passage devant ledit au moins un capteur de proximité d'une pale ne subissant pas de vibration et du même type que ladite au moins une pale à partir de laquelle ledit au moins un signal temporel a été acquis, le calcul de ladite quantité étant mis en œuvre à partir d'échantillons dudit au moins un signal temporel ainsi que dudit signal de référence, et l'étape de surveillance étant également exécutée en utilisant ladite quantité.

[0025] Ladite quantité relative à l'avance ou au retard dudit au moins un signal temporel forme également un indicateur du comportement vibratoire de ladite au moins une pale. En effet, si cet indicateur est positif, cela signifie que ladite au moins une pale est arrivée plus tôt (i.e. en avance) dans ledit au moins un signal temporel acquis que dans un signal de référence.

[0026] En définitive, lesdites deux quantités (durée de passage, avance ou retard) permettent d'obtenir des informations sur la vitesse globale de ladite au moins une pale (vitesse de rotation et vitesse de vibration) ainsi que sur la position de ladite au moins une pale dans le cycle vibratoire.

[0027] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l'écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d'approximation est évalué au moyen d'une norme Ip, p étant un réel strictement positif. [0028] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l'indice p de la norme Ip est strictement compris entre 0 et 2.

[0029] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la minimisation de la fonction coût comporte l'exécution d'un algorithme de moindres carrés itérativement repondérés.

[0030] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, ledit au moins un capteur est un capteur optique.

[0031] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, une pluralité de signaux temporels analogiques sont acquis en raison d'une pluralité de passages de ladite au moins une pale devant chaque capteur de proximité.

[0032] D'une manière générale, les inventeurs ont constaté que le fait de considérer une pluralité de tours du rotor (et donc une pluralité de passages de ladite au moins une pale devant un même capteur de proximité) était avantageux en ce que cela permet d'estimer avec une grande précision les amplitudes des fréquences retenues pour le signal d'approximation, et donc in fine les fréquences de vibration de ladite au moins une pale.

[0033] Selon un autre aspect, l'invention concerne un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d'un procédé de surveillance selon l'invention lorsque ledit programme d'ordinateur est exécuté par un ordinateur.

[0034] Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.

[0035] Selon encore un autre aspect, l'invention concerne un support d'informations ou d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur selon l'invention.

[0036] Le support d'informations ou d'enregistrement peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy dise) ou un disque dur.

[0037] D'autre part, le support d'informations ou d'enregistrement peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. [0038] Alternativement, le support d'informations ou d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.

[0039] Selon encore un autre aspect, l'invention concerne un dispositif de surveillance d'une turbomachine, ledit dispositif comportant :

- un module d'obtention configuré pour obtenir une pluralité d'échantillons d'au moins un signal temporel analogique acquis au moyen d'au moins un capteur de proximité fixe et représentatif d'un passage d'au moins une pale d'un rotor équipant la turbomachine devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins un capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d'apparition et de disparition de ladite au moins une pale lors de son passage,

- un module de calcul configuré pour calculer une déflection de ladite au moins une pale pour chacun desdits échantillons,

- un module de détermination configuré pour déterminer, sous la forme d'une combinaison linéaire de signaux sinusoïdaux, un signal, dit « signal d'approximation », minimisant une fonction coût évaluant un écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d'approximation,

- un module de surveillance configuré pour surveiller le comportement vibratoire de ladite au moins une pale à partir de fréquences et/ou d'amplitudes et/ou de phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d'approximation.

[0040] Selon encore un autre aspect, l'invention concerne un système de surveillance d'une turbomachine, ledit système comportant des moyens d'acquisition comportant au moins un capteur de proximité fixe et configurés pour :

- acquérir au moins un signal temporel analogique représentatif d'un passage d'au moins une pale d'un rotor équipant la turbomachine devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d'apparition et de disparition de ladite au moins une pale lors de son passage devant ledit capteur,

- échantillonner ledit au moins un signal temporel en une pluralité d'échantillons, ledit système comportant en outre un dispositif de surveillance selon l'invention.

[0041] Selon un autre aspect, l'invention concerne un aéronef comportant une turbomachine équipée d'un rotor muni de pales ainsi qu'un système de surveillance selon l'invention.

Brève description des dessins [0042] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :

[Fig. 1] la figure 1 représente schématiquement, dans son environnement, un mode de réalisation d'un système de surveillance selon l'invention, ledit système étant configuré pour surveiller le fonctionnement d'une turbomachine équipée d'un rotor ;

[Fig. 2] la figure 2 est un graphique représentant un exemple de signal temporel analogique acquis grâce à un capteur de proximité et suite au passage d'une pale du rotor devant ledit capteur de proximité ;

[Fig. 3] la figure 3 représente schématiquement un exemple d'architecture matérielle d'un dispositif de surveillance appartenant au système de surveillance de la figure 1 ;

[Fig. 4] la figure 4 représente, sous forme d'ordinogramme, les principales étapes d'un procédé de surveillance selon l'invention, telles quelles sont mises en oeuvre par le système de surveillance de la figure 1 ;

[Fig. 5] la figure 5 est un graphique représentant un exemple de décalage entre, d'une part, un signal temporel analogique acquis grâce à un capteur de proximité et suite au passage d'une pale du rotor devant, et d'autre part un signal de référence ;

[Fig. 6] la figure 6 représente schématiquement un mode particulier de mise en oeuvre du procédé de surveillance de la figure 4.

Description des modes de réalisation

[0043] La présente invention trouve sa place dans le domaine de la surveillance du fonctionnement d'une turbomachine.

[0044] Pour la suite de la description, on considère de manière nullement limitative le cas d'une turbomachine du type turboréacteur équipant un aéronef, comme par exemple un avion civil apte à transporter des passagers. Il convient toutefois de noter que l'invention reste applicable, pour ce qui concerne le domaine de l'aéronautique, quel que soit le type de turbomachine considéré (turbomoteur, un turbofan, etc.), ainsi que pour tout type d'aéronef (avion, hélicoptère, etc.).

[0045] De manière encore plus générale, l'invention peut être appliquée à tout type de turbomachine, indépendamment du domaine industriel pour lequel cette turbomachine est destinée à être exploitée.

[0046] De manière conventionnelle, ladite turbomachine (non représentée sur les figures) est équipée d'un rotor muni d'une pluralité de pales ainsi que d'un stator. [0047] La figure 1 représente schématiquement, dans son environnement, un mode de réalisation d'un système de surveillance 10 selon l'invention.

[0048] Dans le présent mode de réalisation, ledit système de surveillance 10 est implémenté dans l'aéronef, par exemple intégré dans le système de régulation à pleine autorité couramment dénommé FADEC (acronyme de l'expression anglo-saxonne « Full Automatic Digital Engine Control) régulant le fonctionnement de la turbomachine. Aucune limitation n'est toutefois attachée à la localisation dudit système de surveillance 10 au sein de l'aéronef.

[0049] Ledit système de surveillance 10 est configuré pour déterminer, lorsque la turbomachine est en fonctionnement, une ou plusieurs quantités caractéristiques du comportement vibratoire d'une ou plusieurs pales équipant le rotor de ladite turbomachine. Le fait de déterminer de telles quantités revient notamment à effectuer, lorsque la turbomachine est en fonctionnement, une analyse modale de ladite ou lesdites pales, permettant ainsi de surveiller l'apparition et/ou la dégradation de défauts préexistants.

[0050] A cet effet, le système de surveillance 10 comporte des moyens d'acquisition 11 configurés pour acquérir au moins un signal temporel analogique représentatif d'un passage d'au moins une pale du rotor devant au moins un capteur de proximité (encore connu sous la dénomination « détecteur de présence »).

[0051] Aucune limitation n'est attachée au nombre de capteurs de proximité pouvant être utilisé dans le cadre de la présente invention. Il importe néanmoins de noter que la mise en oeuvre de celle-ci, telle que décrite plus en détail ultérieurement, permet avantageusement d'utiliser un nombre de capteurs de proximité largement inférieur à celui conventionnellement utilisé dans la méthode BTT, tout en permettant d'atteindre une grande précision dans l'estimation des quantités caractéristiques du comportement vibratoire des pales.

[0052] A titre d'exemple, le nombre de capteurs de proximité est inférieur ou égal à trois. Selon un exemple encore plus particulier, deux capteurs de proximité appartiennent aux moyens d'acquisition 11 et sont répartis de manière circonférentielle de sorte à être espacés de 95° dans le sens trigonométrique.

[0053] Pour la suite de la description, et afin de simplifier celle-ci, on considère désormais de manière nullement limitative que les moyens d'acquisition 11 comportent un unique capteur de proximité CAP.

[0054] En outre, dans le même but de simplification, l'invention est désormais décrite pour une seule pale PAL donnée du rotor de la turbomachine. Il importe néanmoins de noter que l'ensemble des considérations techniques décrites ci-après peuvent s'appliquer indistinctement à chacune des pales du rotor. [0055] Il ressort de ces choix de rédaction que l'expression « au moins un signal temporel analogique acquis » fait référence à le ou les signaux acquis suite à un ou plusieurs tours du rotors (et donc à un ou plusieurs passages de la pale PAL devant le capteur de proximité CAP).

[0056] Ledit capteur de proximité CAP est monté fixe sur la turbomachine. Par exemple, ledit capteur de proximité CAP est agencé fixement sur le stator, de sorte que la partie de pale qui passe devant le capteur CAP, à chaque tour du rotor, correspond à l'extrémité distale de la pale PAL (i.e. la partie opposée au pied de la pale PAL) vue suivant une ligne de visée orthogonale à l'axe de rotation du rotor.

[0057] Rien n'exclut toutefois d'envisager, suivant d'autres exemples non détaillés ici, d'autres agencements du capteur de proximité CAP, dès lors que ce dernier est en mesure de détecter la présence de la pale PAL à chaque tour effectué par le rotor. D'une manière générale, l'homme du métier sait comment agencer ledit capteur de proximité CAP pour remplir cet objectif.

[0058] Le capteur de proximité CAP forme un élément sensible configuré pour fournir un signal électrique en fonction des variations d'une quantité physique à laquelle ledit capteur CAP est associé. Ledit au moins un signal temporel analogique est alors obtenu de manière connue en soi à partir dudit au moins un signal électrique.

[0059] Dans le mode de réalisation de la figure 1, le capteur de proximité CAP utilisé pour détecter le passage de la pale PAL est un capteur optique (ou, de manière équivalente, une sonde optique). En d'autres termes, la quantité physique associée à un tel capteur optique correspond à l'intensité lumineuse réfléchie par la pale PAL vers ledit capteur optique, la lumière dirigée vers la pale PAL provenant d'un faisceau lumineux suivant des dispositions connues en soi.

[0060] Le choix d'un capteur optique ne constitue cependant qu'une variante d'implémentation de l'invention. Aussi, d'autres variantes sont envisageables, en considérant par exemple un capteur inductif, un capteur capacitif, un capteur à ultrasons, un capteur magnétique, etc.

[0061] Conformément à l'invention, le capteur de proximité CAP est caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel acquis est représentatif de la progressivité d'apparition et de disparition de la pale PAL lors de son passage devant le capteur de proximité CAP (i.e. dans le champ dudit capteur CAP pour ce qui du présent mode de réalisation). Autrement dit, le temps de réponse du capteur de proximité CAP (encore connu sous l'appellation « temps de montée ») est suffisamment faible pour que le signal temporel acquis (qui correspond in fine à l'image de la position relative du bout de la pale PAL par rapport à la position (ou champ) du capteur CAP) traduise la montée/descente progressive de la grandeur physique mesurée par le capteur de proximité CAP. [0062] A titre d'exemple nullement limitatif, le temps de réponse du capteur de proximité CAP est inférieur à 35 nanosecondes. Bien entendu, rien n'exclut d'envisager un temps de réponse supérieur à 35 nanosecondes, le choix d'une telle valeur dépendant essentiellement de la vitesse de rotation de la pale PAL

[0063] La figure 2 est un graphique représentant un exemple de signal temporel analogique acquis grâce au capteur de proximité CAP.

[0064] Plus particulièrement, le signal de la figure 2 correspond au signal acquis suite à un passage unique de la pale PAL devant le capteur de proximité CAP. Les axes des abscisses et des ordonnées du graphique de la figure 2 représentent respectivement le temps et l'intensité lumineuse réfléchie par la pale vers le capteur de proximité CAP (dans le cas présent, l'intensité lumineuse est normalisée de sorte à être comprise entre 0 et 1).

[0065] Tel qu'illustré sur la figure 2, le signal temporel acquis prend l'aspect d'une cloche, avec une phase ascendante/descendante (pente oblique et non verticale) correspondant à l'entrée/la sortie progressive de la pale PAL du champ du capteur de proximité CAP.

[0066] Il est dès lors utile de remarquer que, contrairement aux capteurs traditionnellement utilisés pour mettre en oeuvre une méthode BTT, le temps de réponse du capteur de proximité CAP est ici suffisamment faible pour éviter que le signal temporel acquis prenne l'aspect d'un signal carré (créneau). Un tel signal carré (correspondant in fine à un signal « tout ou rien ») ne permet en effet pas de représenter la progressivité du passage de la pale PAL dans le champ du capteur de proximité CAP. En conséquence, un tel signal carré ne permet pas d'obtenir de renseignements sur un éventuel décalage entre la dynamique de la pale PAL et celle d'une pale de référence du même type. L'invention, quant à elle, du fait même du profil du signal acquis au moyen du capteur de proximité CAP (voir figure 2), permet de caractériser un tel décalage, comme cela est décrit plus en détail ultérieurement.

[0067] Il convient de noter que l'homme du métier sait choisir un capteur de proximité CAP caractérisé par un temps de réponse suffisamment faible au sens de l'invention, par exemple dans les catalogues des produits offerts par les fabricants spécialisés.

[0068] Les moyens d'acquisition 11 ne se limitent pas au capteur de proximité CAP. En effet, et de manière conventionnelle, les moyens d'acquisition 11 comportent une chaîne d'acquisition à laquelle est intégré le capteur de proximité CAP. Ladite chaîne d'acquisition comporte aussi une carte d'acquisition configurée pour conditionner ledit au moins signal électrique fourni par le capteur de proximité CAP, de sorte à délivrer finalement ledit au moins un signal temporel analogique correspondant à la variation d'intensité lumineuse réfléchie par la pale PAL lors de son passage dans le champ dudit capteur de proximité CAP. Le conditionnement mis en oeuvre par la carte d'acquisition comporte par exemple une amplification et/ou un filtrage. [0069] Lesdits moyens d'acquisition 11 comportent également, en sortie de la chaîne d'acquisition, un convertisseur analogique/numérique configuré pour numériser ledit au moins un signal temporel analogique. Cette numérisation dudit au moins un signal temporel analogique permet d'obtenir une pluralité d'échantillons de ce dernier.

[0070] Eu égard à la nature dudit au moins un signal temporel, chaque échantillon se présente comme un couple dont une première composante correspond à un instant d'acquisition, et dont la deuxième composante correspond à l'intensité lumineuse réfléchie par la pale PAL vers le capteur de proximité CAP en ledit instant d'acquisition.

[0071] Il est à noter que l'invention se distingue avantageusement de l'état de la technique, et plus particulièrement de la méthode BTT, en ce qu'elle propose donc de combiner un capteur de proximité caractérisé par un temps de réponse faible avec l'obtention d'une pluralité d'échantillons dudit au moins un signal temporel acquis. Cette combinaison permet en effet d'avoir des échantillons distincts les uns des autres puisque ledit au moins un signal acquis présente un profil en forme de cloche et non en forme de créneau. Autrement dit, le fait d'être en mesure de retranscrire la progressivité du passage de la pale PAL devant le capteur de proximité CAP permet avantageusement d'obtenir des échantillons dont les valeurs, distinctes entre elles, vont permettre de caractériser le comportement vibratoire de la pale PAL comme décrit ci-après. Si au contraire le signal acquis était un signal carré, comme c'est le cas dans la méthode BTT, alors il faudrait se contenter d'un seul et unique échantillon puisque toutes les valeurs prises sur la partie haute du créneau seraient identiques entre elles.

[0072] A titre d'exemple numérique purement illustratif, on peut envisager que :

- le rayon R en bout de pale du rotor est de 45 mm,

- la vitesse W de rotation du rotor est de 10000 tours/min,

- le champ du capteur de proximité CAP correspond à un disque (« spot » en anglais) dont le rayon est égal à 1,5 mm.

On a alors que le temps de réponse T du capteur de proximité CAP est égal à (60 x r)/(n x R x W), de sorte que si on souhaite obtenir N=10 échantillons durant ledit temps de réponse T, alors la fréquence d'échantillonnage doit être fixée égale à N/T, soit donc ici environ 157 kHz.

[0073] Outre les moyens d'acquisition 11, le système de surveillance 10 comporte également un dispositif de surveillance 12 configuré pour réaliser des traitements permettant, à partir des échantillons acquis dans ledit au moins un signal temporel, de surveiller le comportement vibratoire de la pale PAL, en mettant en oeuvre des étapes d'un procédé de surveillance selon l'invention.

[0074] Dans le présent mode de réalisation, le dispositif de surveillance 12 est intégré à l'aéronef. On note cependant qu'il ne s'agit là que d'une variante d'implémentation de l'invention, et rien n'exclut d'envisager le cas où le dispositif de surveillance 12 est implémenté au sol, par exemple dans un local dont la gestion est assurée par du personnel appartenant à l'entreprise responsable de la conception/du contrôle/de la surveillance de la turbomachine.

[0075] La figure 3 représente schématiquement un exemple d'architecture matérielle du dispositif de surveillance 12 appartenant au système de surveillance 10 de la figure 1.

[0076] Tel qu'illustré par la figure 3, le dispositif 12 de surveillance selon l'invention dispose de l'architecture matérielle d'un ordinateur. Ainsi, ledit dispositif de surveillance 12 comporte, notamment, un processeur 1, une mémoire vive 2, une mémoire morte 3 et une mémoire non volatile 4. Il dispose en outre de moyens de communication 5.

[0077] La mémoire morte 3 du dispositif de surveillance 12 constitue un support d'enregistrement conforme à l'invention, lisible par le processeur 1 et sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur PROG conforme à l'invention, comportant des instructions pour l'exécution d'étapes du procédé de surveillance selon l'invention. Le programme PROG définit des modules fonctionnels du dispositif de surveillance 12, qui s'appuient ou commandent les éléments matériels 1 à 5 dudit dispositif de surveillance 12 cités précédemment, et qui comprennent notamment :

- un module d'obtention MOD_OBT configuré pour obtenir la pluralité d'échantillons dudit moins un signal temporel analogique acquis par les moyens d'acquisition 11,

- un module de calcul MOD_CALC configuré pour calculer une déflection de la pale PAL pour chacun des échantillons acquis,

- un module de détermination MOD_DET configuré pour déterminer, sous la forme d'une combinaison linéaire de signaux sinusoïdaux, un signal, dit « signal d'approximation », minimisant une fonction coût évaluant un écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d'approximation,

- un module de surveillance MOD_SUR configuré pour surveiller le comportement vibratoire de la pale PAL à partir de (i.e. en utilisant des) fréquences et/ou amplitudes et/ou phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d'approximation.

[0078] Les moyens de communication 5 permettent notamment au dispositif de surveillance 12 de recevoir des données en provenance d'autres entités, en particulier des échantillons dudit au moins un signal temporel, après que ces échantillons aient été acquis par lesdits moyens d'acquisition 11, eux-mêmes pourvus dans ce cas de moyens de communication aptes à l'émission. Ces moyens de communication 5 s'appuient, de manière connue en soi, sur une interface de communication apte à l'échange de données entre le dispositif de surveillance 12 et une autre entité.

[0079] Aucune limitation n'est attachée à la nature de cette interface de communication (filaire, non filaire, bus informatique, unité de routage de messages dite « ACARS » (acronyme de l'expression anglosaxonne « Airline Communications, Addressing and Reporting System »), etc.), de sorte à permettre l'échange de données selon tout protocole connu de l'homme de l'art (Ethernet, Wifi, Bluetooth, 3G, 4G, 5G, TCP-IP, etc.).

[0080] Dans le présent mode de réalisation, le terme « obtention » du module MOD_OBT fait référence à la réception, en provenance directe des moyens d'acquisition 11, des échantillons acquis pour ledit au moins un signal temporel. En conséquence, dans le présent mode de réalisation, le module d'obtention MODJOBT est intégré aux moyens de communication 5.

[0081] Rien n'exclut non plus que le dispositif de surveillance 12 obtienne, via son module d'obtention MOD_OBT, les échantillons après que ces derniers aient été stockés dans des moyens de mémorisation, comme par exemple une base de données dédiée, placée entre les moyens d'acquisition 11 et ledit dispositif de surveillance 12.

[0082] Par ailleurs, la présente invention couvre encore d'autres modes de réalisation dans lesquels les moyens d'acquisition 11 sont intégrés au dispositif de surveillance 12. Dans de tels autres modes de réalisation, on comprend que le terme « obtention » fait alors référence à l'acquisition en tant que telle des échantillons dudit au moins un signal temporel.

[0083] D'une manière générale, aucune limitation n'est attachée à la manière dont le dispositif de surveillance 12 obtient les échantillons acquis par les moyens d'acquisition 11.

[0084] La figure 4 représente, sous forme d'ordinogramme, les principales étapes du procédé de surveillance selon l'invention, telles quelles sont mises en oeuvre par le système de surveillance 10 de la figure 1.

[0085] Dans le but de simplifier la description du procédé de surveillance, et sauf mention contraire, on considère désormais de manière non limitative le cas d'un unique tour du rotor, et donc, par conséquent, un unique passage de la pale PAL devant le capteur de proximité CAP. Il convient toutefois de noter que la description du procédé de surveillance s'adapte bien entendu au cas d'une pluralité de tours du rotor.

[0086] Pour la suite de la description, on considère en outre qu'un signal de référence SIG_REF a été préalablement obtenu et est mémorisé par le dispositif de surveillance 12, par exemple dans la mémoire non volatile 4. Ce signal de référence SIG_REF est représentatif d'un passage de la pale PAL devant le capteur CAP lorsque ladite pale PAL ne subit pas de vibration. Plus particulièrement, dans le présent mode de mise en oeuvre, le signal de référence SIG_REF est associé à une pale saine (i.e. dépourvu de défauts de conception, et n'ayant subi aucune fatigue mécanique) du même type que ladite pale PAL, et est généré par simulation numérique. Rien n'exclut cependant d'envisager d'autres modes d'obtention dudit signal de référence SIG_REF, par suite à une campagne de tests sur banc d'essai. [0087] Tel qu'illustré par la figure 4, le procédé de surveillance comporte dans un premier temps une étape E10 d'acquisition d'une pluralité d'échantillons E _j (j est un indice entier). Ladite étape E10 est mise en oeuvre par les moyens d'acquisition 11.

[0088] Dans la mesure où le présent mode de mise en oeuvre est décrit en considérant un unique tour du rotor, on comprend que les échantillons E _j obtenus du fait de l'exécution de l'étape E10 appartiennent tous à un unique signal temporel analogique SIG. Bien entendu, si plusieurs tours de rotor sont pris en considération, alors des échantillons sont acquis pour une pluralité de signaux temporels analogiques (i.e. autant de signaux temporels que de tours de rotor).

[0089] Le procédé de surveillance comporte également une étape E20 de transmission (émission) des échantillons E _j acquis des moyens d'acquisition 11 vers le dispositif de surveillance 12. Ladite étape E20 est mise en oeuvre par des moyens de communication idoines équipant les moyens d'acquisition 11.

[0090] Le procédé de surveillance comporte également une étape E30 d'obtention (réception), par le dispositif de surveillance 12, de ladite pluralité d'échantillons E _j . Ladite étape E30 est mise en oeuvre par le module d'obtention MOD_OBT équipant le dispositif de surveillance 12.

[0091] Le procédé de surveillance comporte également une étape E60 de calcul, par le dispositif de surveillance 12, d'une déflection de la pale PAL pour chacun des échantillons E _j . Ladite étape E60 est mise en oeuvre par le module MOD_CALC équipant le dispositif de surveillance 12.

[0092] Il est à noter que la transmission des échantillons E _j acquis, des moyens d'acquisition 11 vers le dispositif de surveillance 12, peut s'effectuer de différentes manières. Par exemple, dès qu'un échantillon est acquis, il est transmis vers le dispositif de surveillance 12 (i.e. les échantillons sont transmis un à un), et une déflection de la pale PAL est calculée pour cet échantillon transmis. Dans ce cas, G « obtention de ladite pluralité d'échantillons » résulte de l'itération, pour chacun des échantillons, de la réception dudit échantillon et du calcul d'une déflection pour ledit échantillon.

[0093] En variante, une pluralité d'échantillons (possiblement la totalité des échantillons acquis) peut être transmise en une seule fois vers le dispositif de surveillance 12.

[0094] La déflection de la pale PAL, pour un échantillon E _j , est calculée conformément aux principes décrits dans le document WO 2018/002818 déjà mentionné auparavant.

[0095] En pratique, si on note t _j l'instant d'acquisition associé à un échantillon E _j du signal SIG, la déflection d _j calculée pour ledit échantillon E _j s'écrit : d _j = R x W x (t _j - t _jr ) = R c W x At expression dans laquelle t _jr représente l'instant du signal de référence SIG_REF en correspondance avec ledit instant t _j du signal SIG, i.e. t _jr est l'instant du signal de référence SIG_REF en lequel l'intensité lumineuse est égale à l'instant lumineuse associée à l'échantillon E _j . En d'autres termes, la quantité At permet d'évaluer, à intensité lumineuse constante, le décalage entre les signaux SIG et SIG_REF.

[0096] La figure 5 représente schématiquement un exemple de décalage entre les signaux SIG et SIG_REF.

[0097] Des points sont représentés sur les parties montantes des courbes associées auxdits signaux SIG et SIG_REF. Ces points, pour ce qui concerne le signal SIG, correspondent aux échantillons acquis sur ladite partie montante. Les autres points, pour ce qui concerne le signal de référence SIG_REF, font référence aux points en correspondance avec les échantillons du signal SIG.

[0098] Il est à noter qu'aucun point n'est illustré sur les parties descendantes des courbes de la figure 5. Il ne s'agit cependant là que d'une représentation simplifiée, étant entendu que des échantillons peuvent également être acquis sur la partie descendante du signal SIG.

[0099] Une fois les déflection d _j calculées pour les échantillons E _j , le procédé de surveillance comporte une étape E70 de détermination, sous la forme d'une combinaison linéaire de signaux sinusoïdaux, d'un signal, dit « signal d'approximation » SIG_APPROX, minimisant une fonction coût évaluant un écart entre lesdites déflections dj calculées et ledit signal d'approximation SIG_APPROX. Ladite étape E70 est mise en oeuvre par le module de détermination MOD_DET équipant le dispositif de surveillance 12.

[0100] En pratique, le fait de rechercher une approximation des déflections d _j par des signaux sinusoïdaux revient à considérer la formulation suivante : d _j (t) = SIG_APPROX(t) + e(t) formulation dans laquelle :

- 1 est la variable temporelle prenant ses valeurs dans un intervalle représentatif de la durée du passage de la pale PAL devant le capteur de proximité CAP, par exemple un intervalle borné par le minimum et le maximum des instants d'acquisition associés aux échantillons E _j du signal SIG,

- e(t) correspond à une erreur d'approximation.

[0101] La détermination du signal d'approximation SIG_APPROX s'effectue classiquement au moyen d'un algorithme d'interpolation et d'extrapolation par transformation de Fourier Discrète, par exemple avec une haute résolution temporelle.

[0102] En conséquence, le signal SIG APPROX s'écrit sous la forme suivante :

SIG _t ecr(2]p x f _j x t) expression dans laquelle : - j représente ici le nombre complexe tel que j ² = -1,

- F correspond à un ensemble donné de fréquences candidates pour l'approximation. Autrement dit, F est de cardinal fini, et peut être choisi en fonction de la connaissance qu'on a de la dynamique des pales telles que la pale PAL (on comprend que plus le cardinal de F est grand, plus la détermination de SIG_APPROX consomme des ressources de calcul),

- f, correspond à une fréquence de l'ensemble F,

- Ci correspond à l'amplitude du signal sinusoïdal ayant pour fréquence f.

[0103] En définitive, la minimisation de la fonction coût permettant de déterminer ledit signal d'approximation SIG_APPROX s'exprime de la manière suivante :

[0104] La norme 11.| | correspond par exemple à une norme Ip, p étant un réel strictement positif. Dans ce cas, la minimisation de la fonction coût s'écrit :

[0105] L'exposant p est par exemple compris entre 0 et 2. Les inventeurs ont en effet constaté que choisir un tel exposant p permet d'annuler une partie non négligeable des coefficients q, ce qui contribue à alléger la charge de calcul. A titre d'exemple plus particulier, le coefficient p est égal à 1.

[0106] Il est à noter que, d'une manière générale, aucune limitation n'est attachée au choix de l'exposant p, qui peut donc être supérieur à 2. Il faut néanmoins noter que le fait de considérer p compris entre 0 et 2 contribue à assurer une distribution statistique de l'erreur (i.e. bruit) plus fine que celle d'une loi de probabilité Gaussienne (cas où p est égal à 2). Or, dans la mesure où le bruit admet généralement une distribution non gaussienne et parcimonieuse, une valeur de p supérieure à 2 constitue un risque d'approximation moins performante des déflections.

[0107] De manière algorithmique, la minimisation de la fonction coût peut s'effectuer conformément à toute technique d'optimisation adaptée et connue de l'homme du métier. Par exemple, la minimisation de la fonction coût comporte l'exécution d'un algorithme de moindres carrés itérativement repondérés, encore dit algorithme IRLS (acronyme de l'expression anglo- saxonne « Itérative Reweighted Least-Squares »).

[0108] En définitive, ledit signal d'approximation SIG_APPROX, en ce qu'il permet d'approximer les déflections d _j calculées lors du tour du rotor (et donc de la pale PAL), caractérise le comportement vibratoire de ladite pale PAL. Il est donc possible d'accéder aux fréquences et/ou d'amplitudes et/ou de phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d'approximation SIG_APPROX.

[0109] A cet effet, le procédé de surveillance comporte une étape E80 de surveillance de la pale PAL à partir de fréquences et/ou d'amplitudes et/ou de phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d'approximation SIG_APPROX. Ladite étape E80 est mise en oeuvre par le module MOD_SUR équipant le dispositif de surveillance 12.

[0110] Dans le présent mode de mise en oeuvre, ladite étape E80 de surveillance comporte une extraction de paramètres (fréquences, amplitudes, phases) considérés comme d'intérêt dans le signal d'approximation SIG_APPROX. Le fait de recueillir de tels paramètres permet de caractériser le comportement vibratoire de la pale PAL au cours du tour du rotor, ce qui participe donc à la surveillance de ladite pale PAL.

[0111] L'extraction des paramètres peut également être complétée par une analyse de ces derniers, afin de déterminer si le comportement vibratoire de la pale PAL est défaillant ou non.

[0112] Cette analyse des paramètres comporte par exemple une comparaison des paramètres quantitatifs (amplitudes et/ou phases) avec des seuils donnés.

[0113] Bien entendu, l'étape de surveillance E80 peut également comporter l'émission d'une alerte dans le cas où une ou plusieurs anomalies (exemple dépassement de seuil) sont constatées pour un ou plusieurs paramètres extraits du signal d'approximation SIG_APPROX.

[0114] Par ailleurs, on peut noter que les étapes de calcul E60, de détermination E70 ainsi que de surveillance E80 peuvent être exécutées au cours d'un vol de l'aéronef, mais aussi, selon un autre exemple, de manière différée (par exemple si les échantillons sont mémorisés par le dispositif de surveillance 12 dans sa mémoire non volatile 4).

[0115] Il est ici rappelé que le mode de mise en oeuvre de la figure 4 a été décrit en considérant un unique tour du rotor, et donc un unique passage de la pale PAL devant le capteur de proximité CAP. Cela étant, et comme déjà mentionné auparavant, le fait de ne considérer qu'un seul tour du rotor ne constitue pas un facteur limitant de l'invention. Aussi, lorsqu'une pluralité de tours du rotor est considérée, une pluralité de signaux temporels analogiques SIG_1, SIG_2,... sont acquis par les moyens d'acquisition 11 (le nombre de signaux acquis est d'ailleurs encore plus élevé si on considère une pluralité de capteurs de proximité, voire aussi une pluralité de pales du rotor). Chaque signal SIGJ (i étant un indice entier) de ladite pluralité de signaux fournit des échantillons qui sont traités par le dispositif de surveillance 12.

[0116] Dès lors, et suivant un mode particulier de mise en oeuvre, le dispositif de surveillance 12 détermine un seul signal d'approximation SIG_APPROX en prenant en compte l'ensemble des déflections calculées à partir des échantillons de tous les signaux SIG_1, SIG_2, etc. Autrement dit, l'ensemble des déflections forme un signal défini par morceaux dans le temps (chaque morceau correspond à un passage de la pale PAL devant le capteur de proximité CAP), dont une approximation est recherchée via la détermination dudit signal d'approximation SIG_APPROX.

[0117] D'une manière générale, les inventeurs ont constaté que le fait de considérer une pluralité de tours du rotor (et donc une pluralité de passages de la pale PAL devant un même capteur de proximité) était avantageux en ce que cela permet d'estimer avec une grande précision les amplitudes (i.e. les paramètres q) des fréquences retenues pour le signal d'approximation, et donc in fine les fréquences de vibration de ladite au moins une pale.

[0118] Rien n'exclut cependant d'envisager encore d'autres modes de mise en oeuvre, comme par un exemple un mode dans lequel le dispositif de surveillance 12 détermine, pour chaque signal SIGJ, un signal d'approximation SIG_APPROX_i qui approxime les déflections calculées à partir des échantillons dudit signal SIGJ. Dans ce cas, la surveillance du comportement vibratoire de la pale PAL peut être effectuée à chaque tour.

[0119] Le procédé de surveillance a également été décrit jusqu'à présent en considérant qu'il comprend lesdites étapes E10 d'acquisition et E20 d'émission. On note alors que ladite étape E10 peut être vue comme une « étape d'obtention d'une pluralité d'échantillons » au sens de l'invention.

[0120] L'invention couvre également d'autres modes dans lesquels, lorsque les moyens d'acquisition 11 sont distincts du (et donc non intégrés au) dispositif de surveillance 12, lesdites étapes E10 et E20 n'appartiennent pas au procédé de surveillance, et sont réalisées préalablement à la mise en oeuvre dudit procédé de surveillance. Dans ce cas, seul l'étape E30 décrite ci-avant peut être vue comme une « étape d'obtention d'une pluralité d'échantillons » au sens de l'invention, et le procédé de surveillance est alors mis en oeuvre par le seul dispositif de surveillance 12.

[0121] Suivant encore d'autres modes de mise en oeuvre, il est possible d'envisager que l'étape E80 de surveillance soit réalisée par un opérateur au sol plutôt que par le dispositif de surveillance 12.

[0122] La figure 6 représente schématique un mode particulier de mise en oeuvre du procédé de surveillance de la figure 4.

[0123] Dans le mode particulier de la figure 6, le procédé de surveillance comporte en outre une étape E40 de calcul, à partir (i.e. en utilisant) d'échantillons du signal SIG (i.e. les échantillons obtenus par le dispositif de surveillance 12 suite à l'exécution de l'étape E30), d'une quantité Q1 caractérisant la durée du passage de la pale PAL devant le capteur de proximité CAP (i.e. la durée de traversée du champ dudit capteur de proximité CAP par la pale PAL). Par ailleurs, l'étape E80 de surveillance est également exécutée en utilisant ladite quantité Ql. [0124] Pour calculer la quantité Ql, et tel qu'illustré par la figure 6, ladite étape E40 de calcul comporte :

- une détermination (sous-étape E40_l), pour le signal temporel SIG, d'un instant d'entrée tjni de la pale PAL dans le champ dudit capteur de proximité CAP,

- une détermination (sous-étape E40_2), pour le signal temporel SIG, d'un instant de sortie t_fin de la pale PAL dans le champ dudit capteur de proximité CAP,

- un calcul (sous-étape E40_3) d'une différence entre ledit instant de sortie t_fin et ledit instant d'entrée tjni.

[0125] La détermination de l'instant d'entrée tjni (respectivement de l'instant de sortie t_fin) peut par exemple consister à sélectionner, parmi les échantillons E _j du signal SIG et en parcourant ces échantillons E _j par instants d'acquisitions croissants, le premier échantillon (respectivement le dernier échantillon) dont la valeur d'intensité lumineuse associée est non nulle.

[0126] Selon un exemple plus particulier de mise en oeuvre, la détermination de l'instant d'entrée tjni (respectivement de l'instant de sortie t_fin) consiste à sélectionner, parmi les échantillons E _j du signal SIG et en parcourant ces échantillons E _j par instants d'acquisitions croissants, le premier échantillon (respectivement le dernier échantillon) dont la valeur d'intensité lumineuse associée supérieure à un seuil donné.

[0127] Le fait de considérer un tel seuil est avantageux dans la mesure où le signal SIG mesuré est en règle générale bruité. En conséquence, l'utilisation d'un tel seuil permet d'éviter de considérer un échantillon associé à une valeur d'intensité lumineuse non nulle, alors qu'elle est en réalité nulle.

[0128] Il importe de noter que la mise en oeuvre de l'étape E40 ne se limite pas à déterminer l'instant d'entrée tjni (respectivement l'instant de sortie t_fin) parmi les échantillons E _j acquis. En effet, rien n'exclut de considérer un échantillon du signal SIG ne correspondant pas à un échantillon acquis lors de l'étape E10, et obtenu par exemple par interpolation entre deux échantillons choisis parmi lesdits échantillons E _j .

[0129] Il est également possible d'envisager, en combinaison ou non avec les précédents exemples de mise en oeuvre, de lisser le signal mesuré SIG (par exemple au moyen d'un filtrage adapté), de sorte à éviter que le profil du signal SIG présente plusieurs instants de montée et/ou de sortie pour un seul et même passage de la pale PAL devant le capteur de proximité CAP. De tels faux instants peuvent résulter d'un bruitage susceptible de compliquer la mise en oeuvre de l'étape E40.

[0130] Ladite quantité Ql forme un indicateur du comportement vibratoire de la pale PAL. En effet, en cas de vibration dans le signal SIG, elle fournit une indication sur le sens du déplacement vibratoire au moment de la traversée du champ du capteur CAP par la pale PAL. Dès lors, si la durée de traversée du signal SIG est petite par rapport à celle du signal de référence SIG_REF, cela signifie que le mouvement vibratoire de la pale PAL se fait dans le même sens que la rotation du rotor (et inversement, dans le sens contraire, si la durée de traversée du signal SIG est grande par rapport à celle du signal de référence SIG_REF).

[0131] En alternative à la détermination de la quantité Ql, il est également envisageable de déterminer, lorsque les signaux sont normalisés, un indicateur correspondant à l'aire de la surface située en dessous de la courbe du signal SIG et comprise entre les instants d'entrée tjni et de sortie t_fin. Cet indicateur est « similaire » à la quantité Ql en ce qu'il permet également de fournir des renseignements sur le sens du mouvement vibratoire de la pale PAL (par comparaison avec l'aire correspondante située sous la courbe du signal de référence SIG_REF).

[0132] Dans le mode particulier de la figure 6, le procédé de surveillance comporte également une étape E50 de calcul d'une quantité Q2 caractérisant une avance ou un retard du signal temporel SIG par rapport au signal de référence SIG_REF, le calcul de ladite quantité Q2 étant mis en oeuvre à partir d'échantillons desdits signaux SIG et SIG_REF. Par ailleurs, l'étape E80 de surveillance est également exécutée en utilisant ladite quantité Q2.

[0133] Ladite avance ou retard du signal SIG par rapport au signal de référence SIG_REF est encore dite « ordre d'arrivée » de la pale PAL dans le champ du capteur de proximité CAP.

[0134] Pour calculer la quantité Q2, et tel qu'illustré par la figure 6, ladite étape E50 de calcul comporte :

- une détermination (sous-étape E50_l), pour le signal temporel SIG, d'un instant d'entrée tjni de la pale PAL dans le champ dudit capteur de proximité CAP (en l'espèce, il s'agit ici d'une sous-étape identique à la sous-étape E40_l décrite ci-avant),

- une détermination (sous-étape E50_2), pour le signal de référence SIG_REF, d'un instant d'entrée t_ini_r de la pale PAL dans le champ dudit capteur de proximité CAP,

- un calcul (sous-étape E50_3) d'une différence entre lesdits instants tjni et tjni_r.

[0135] L'instant d'entrée tjni_r représente l'instant du signal de référence SIG_REF en correspondance avec ledit instant d'entrée tjni du signal SIG, i.e. tjni_r est l'instant du signal de référence SIG_REF en lequel l'intensité lumineuse est égale à l'instant lumineuse mesurée par le signal SIG en ledit instant d'entrée tjni.

[0136] Les considérations techniques évoquées ci-avant en relation avec l'étape E40 de calcul et qui concernent la possibilité de prendre en compte un seuil et/ou un lissage du signal SIG et/ou une interpolation entre échantillons peuvent bien entendu encore s'appliquer pour ce qui est de l'exécution de ladite étape E50 de calcul. [0137] Ladite quantité Q2 forme également un indicateur du comportement vibratoire de la pale PAL. En effet, si cet indicateur est positif, cela signifie que la pale PAL est arrivée plus tôt (i.e. en avance) dans le signal SIG que dans le signal de référence SIG_REF (et inversement).

[0138] En définitive, les deux quantités Q1 et Q2 permettent d'obtenir des informations sur la vitesse globale de la pale PAL (vitesse de rotation et vitesse de vibration) ainsi que sur la position de la pale PAL dans le cycle vibratoire. Ces informations sont déduites et analysées lors de l'étape de surveillance E80.

[0139] Les calculs desdites quantités Q1 et Q2 sont également avantageux dans le cas où le régime de vitesse est constant et où les vibrations affectant la pale PAL sont des vibrations mono-fréquentielles (i.e. des vibrations uni-modales). En effet, dans ce cas, les quantités Q1 et Q2 permettent de déterminer si lesdites vibrations sont synchrones ou bien asynchrones.

[0140] En effet, pour une vibration synchrone, la durée de traversée du champ du capteur de proximité CAP, c'est-à-dire la quantité Ql, est constante au cours des différents tours du rotor (i.e. au cours des différents passages de la pale PAL devant le capteur de proximité CAP). De même, l'ordre d'arrivée de la pale PAL, c'est-à-dire la quantité Q2, est constant et de même signe au cours des différents tours du rotor.

[0141] A contrario, pour une vibration asynchrone, la durée de traversée du champ du capteur de proximité CAP, c'est-à-dire la quantité Ql, et l'ordre d'arrivée de la pale PAL sont variables.

[0142] Il convient de noter que le procédé de surveillance de la figure 6 a été décrit en considérant que les étapes E40 et E50 sont exécutées avant les étapes les étapes de calcul E60 et de détermination E70. Il ne s'agit cependant là que d'une variante d'implémentation de l'invention, et d'autres variantes sont envisageables dès lors que les quantités Ql et Q2 sont calculées après l'obtention des échantillons E _j (étape E30) et avant l'étape de surveillance E80.

[0143] Le procédé de surveillance de la figure 6 a également été décrit en considérant que les quantités Ql et Q2 étaient toutes les deux calculées. L'invention reste néanmoins applicable dans les cas où seule une desdites deux quantités Ql, Q2 est calculée. Autrement dit, l'invention couvre des modes de mise en oeuvre dans lesquels seule l'étape E40 ou seul l'étape E50 est mise en oeuvre.

[0144] On note par ailleurs que pour mettre en oeuvre l'étape E40 (respectivement l'étape E50), le système de surveillance 10 comporte également, par rapport au système illustré par la figure 1, un module de calcul configuré pour calculer ladite quantité Ql (respectivement un module de calcul configuré pour calculer ladite quantité Q2). Ce module de calcul est défini par des instructions spécifiques additionnelles du programme PROG.

[0145] Dans une variante de réalisation, le module de calcul configuré pour calculer ladite quantité Ql (respectivement un module de calcul configuré pour calculer ladite quantité Q2) est un module dédié, distinct du module de calcul MOD_CALC configuré pour calculer les déflections d _j .

[0146] Dans une autre variante de réalisation, le module de calcul MOD_CALC configuré pour calculer les déflections d _j est également configuré pour calculer la quantité Q1 (respectivement la quantité Q2).