FR3120706A1 - Optical waveguide for the detection of corrosion or the possibility of corrosion of a part - Google Patents

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Abstract

Guide d’onde optique pour la détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d’une pièce L’invention concerne un guide d’onde optique (1) pour la détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d’une pièce, comprenant des particules (10) encapsulant un agent modificateur (12) qui est apte à être libéré en présence d’un composé associé à la corrosion de la pièce de sorte à altérer une partie au moins de du guide d’onde optique et à modifier ainsi la propagation du signal optique (SO) dans ce guide d’onde. Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Optical waveguide for detecting corrosion or the possibility of corrosion in a part The invention relates to an optical waveguide (1) for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part, comprising particles (10) encapsulating a modifying agent (12) which is capable of being released in presence of a compound associated with the corrosion of the part so as to alter at least part of the optical waveguide and thus modify the propagation of the optical signal (SO) in this waveguide. Figure for abstract: Fig. 1.

Description

Guide d’onde optique pour la détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d’une pièceOptical waveguide for the detection of corrosion or the possibility of corrosion of a part

L’invention concerne un guide d’onde optique formant 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 optique dans le guide d’onde 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 le guide d’onde optique, la pièce à contrôler et une unité de contrôle apte à détecter la modification de la propagation du signal optique, ainsi qu’un procédé associé.The invention relates to an optical waveguide forming an element for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part which is capable of undergoing 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 optical signal in the waveguide, 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 optical waveguide, the part to be checked and a control unit capable of detecting the modification of the propagation of the optical signal, as well as an associated method.

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.Different methods have been described in the state of the art to detect 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, we can cite application WO 2018/193220 which discloses a coating containing nanocapsules capable of producing a fluorescence signal in the presence of a product of the corrosion 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.

L’invention concerne un guide d’onde optique pour la détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d’une pièce, comprenant au moins une portion de conduction apte à transmettre un signal optique,
le guide d’onde optique 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 modifiant, lors de sa libération, la composition chimique d’une partie au moins du guide d’onde optique de sorte à modifier la propagation du signal optique dans la portion de conduction.The invention relates to an optical waveguide for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part, comprising at least one conduction portion capable of transmitting an optical signal,
the optical waveguide 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 modifying agent, when released, the chemical composition of at least part of the optical waveguide so as to modify the propagation of the optical 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 du guide d’onde 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 optique dans le guide d’onde, 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 waveguide produced following the release of the modifying agent which is triggered by contact with the compound associated with corrosion of the part. This alteration leads to a modification of the propagation of the optical signal in the waveguide, 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 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, le guide d’onde 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, le guide d’onde 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 waveguide 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 waveguide 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 optique suite à la libération de l’agent modificateur peut être une diminution de la capacité de transmission du signal optique 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 optique suite à la libération de l’agent modificateur peut comprendre l’un au moins d’un décalage en fréquence du signal optique, d’un déphasage de ce signal ou d’une modification de la forme de ce signal optique.The modification of the propagation of the optical signal following the release of the modifying agent can be a reduction in the transmission capacity of the optical 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 optical signal following the release of the modifying agent can comprise at least one of a frequency shift of the optical signal, a phase shift of this signal or a modification of the shape of this optical signal.

Dans un exemple de réalisation, l’agent modificateur comprend un dopant du guide d’onde optique.In an exemplary embodiment, the modifying agent comprises an optical waveguide dopant.

En variante ou en combinaison, l’agent modificateur modifie, lors de sa libération, l’indice de réfraction de ladite au moins une partie du guide d’onde optique.As a variant or in combination, the modifying agent modifies, upon its release, the refractive index of said at least part of the optical waveguide.

En particulier, lors de sa libération l’agent modificateur peut diminuer un indice de réfraction de la portion de conduction et/ou augmenter un indice de réfraction d’une partie délimitant cette portion de conduction.In particular, when released, the modifying agent can reduce a refractive index of the conduction portion and/or increase a refractive index of a part delimiting this conduction portion.

Il est en général recherché, notamment dans le cas de fibres optiques hors invention sans agent modificateur décrit plus haut, d’augmenter l’indice de réfraction de la portion de conduction (cœur pour la fibre optique) et/ou de diminuer l’indice de réfraction d’une partie délimitant cette portion (gaine pour la fibre optique), par exemple par le choix de dopants appropriés. Dans ce mode de réalisation de l’invention, l’agent modificateur est choisi pour procurer des variations de l’indice de réfraction inverses à celles habituellement recherchées de sorte à spécifiquement détériorer la propagation de la lumière dans le guide d’onde optique en vue de détecter la corrosion ou la possibilité de corrosion. Ainsi en particulier lorsque l’agent modificateur comprend un dopant du guide d’onde, ce dopant peut être choisi de sorte à diminuer l’indice de réfraction de la portion de conduction et/ou augmenter l’indice de réfraction d’une partie délimitant cette portion.It is generally sought, especially in the case of optical fibers outside the invention without modifying agent described above, to increase the refractive index of the conduction portion (core for the optical fiber) and / or to reduce the index refraction of a part delimiting this portion (cladding for the optical fiber), for example by the choice of appropriate dopants. In this embodiment of the invention, the modifying agent is chosen to provide variations of the refractive index inverse to those usually sought so as to specifically deteriorate the propagation of light in the optical waveguide in view to detect corrosion or the possibility of corrosion. Thus, in particular when the modifying agent comprises a dopant of the waveguide, this dopant can be chosen so as to reduce the refractive index of the conduction portion and/or increase the refractive index of a part delimiting this portion.

Selon un exemple, l’écart entre un indice de réfraction de la portion de conduction et un indice de réfraction d’une partie délimitant cette portion de conduction est inférieur ou égal à 10-2, avant libération de l’agent modificateur.According to one example, the difference between a refractive index of the conduction portion and a refractive index of a part delimiting this conduction portion is less than or equal to 10 −2 , before release of the modifying agent.

Une telle caractéristique est avantageuse car elle rend le guide d’onde optique particulièrement sensible à la modification d’indice de réfraction produite lors de la libération de l’agent modificateur afin d’améliorer davantage encore la sensibilité de détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion. Plus particulièrement, cet écart d’indice de réfraction avant libération de l’agent modificateur peut être inférieur ou égal à 5.10-3, par exemple inférieur ou égal à 10-3.Such a characteristic is advantageous because it makes the optical waveguide particularly sensitive to the modification of refractive index produced during the release of the modifying agent in order to further improve the sensitivity of detection of corrosion or possibility of corrosion. More particularly, this difference in refractive index before release of the modifying agent can be less than or equal to 5.10 -3 , for example less than or equal to 10 -3 .

Dans un exemple de réalisation, les particules sont présentes dans ladite au moins une partie du guide d’onde optique et la somme des surfaces externes desdites particules rapportée au volume de ladite au moins une partie étant comprise entre 60 m-1et 6.108m-1.In an exemplary embodiment, the particles are present in said at least part of the optical waveguide and the sum of the external surfaces of said particles relative to the volume of said at least one 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 optique 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 du guide d’onde optique 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 optical 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 to alter the properties of the optical waveguide 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 guide d’onde 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 optique dans la portion de conduction.Such a characteristic advantageously makes it possible to have a particularly sensitive waveguide, making it possible, after the release of the modifying agent outside a particle, to cause a cascade release of the modifying agent outside the particles. other particles, and thus produce a very significant modification of the propagation of the optical signal in the conduction portion.

Dans un exemple de réalisation, le guide d’onde optique est une fibre optique.In an exemplary embodiment, the optical waveguide is an optical fiber.

Plus particulièrement, la fibre optique peut comprendre au moins un cœur formant portion de conduction apte à transmettre le 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.More particularly, the optical fiber may comprise at least one core forming a conduction portion able to transmit the 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.

L’invention vise également un ensemble pour la détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d’une pièce, comprenant au moins :
- un guide d’onde optique tel que décrit plus haut,
- une pièce en contact avec le guide d’onde optique, et
- une unité de contrôle apte à détecter la modification de la propagation du signal optique dans la portion de conduction suite à la libération de l’agent modificateur.The invention also relates to an assembly for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part, comprising at least:
- an optical waveguide as described above,
- a part in contact with the optical waveguide, and
- a control unit capable of detecting the modification of the propagation of the optical signal in the conduction portion following the release of 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 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 :
- la détection d’une éventuelle modification de la propagation du signal optique dans la portion de conduction à l’aide de l’unité de contrôle, et
- la détermination d’un état de corrosion ou d’une possible corrosion de la pièce à partir de la détection réalisée.The invention also relates to a method for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part implementing an assembly as described above, comprising at least:
- the detection of a possible modification of the propagation of the optical signal in the conduction portion using the control unit, and
- the determination of a state of corrosion or possible corrosion of the part from the detection carried out.

La représente, de manière schématique et en section transversale, un exemple de guide d’onde optique selon l’invention sous forme de fibre optique, avant libération de l’agent modificateur. The represents, schematically and in cross section, an example of an optical waveguide according to the invention in the form of an optical fiber, before release of the modifying agent.

La représente, de manière schématique et en section transversale, la fibre optique de la en présence d’un composé associé à la corrosion de la pièce. The represents, schematically and in cross section, the optical fiber of the in the presence of a compound associated with the corrosion of the part.

La représente, de manière schématique et en section transversale, la modification de la composition chimique de la gaine de la fibre optique de la suite à la libération de l’agent modificateur. The represents, schematically and in cross section, the modification of the chemical composition of the cladding of the optical fiber of the following the release of the modifying agent.

La représente, de manière schématique et en section transversale, une variante dans laquelle il y a modification de la composition chimique de la gaine et du cœur de la fibre optique suite à la libération de l’agent modificateur. The represents, schematically and in cross section, a variant in which there is modification of the chemical composition of the sheath and of the core of the optical fiber following the release of the modifying agent.

La représente, de manière schématique, un exemple d’ensemble selon l’invention incorporant un guide d’onde optique selon l’invention sous forme de fibre optique. The schematically represents an example of an assembly according to the invention incorporating an optical waveguide according to the invention in the form of an optical fiber.

La représente, de manière schématique, un autre exemple d’ensemble selon l’invention incorporant un guide d’onde optique selon l’invention sous forme de fibre optique. The schematically represents another example of an assembly according to the invention incorporating an optical waveguide according to the invention in the form of an optical fiber.

La représente, de manière schématique, un autre exemple d’ensemble selon l’invention incorporant un guide d’onde optique selon l’invention sous forme de fibre optique. The schematically represents another example of an assembly according to the invention incorporating an optical waveguide according to the invention in the form of an optical fiber.

La représente, de manière schématique, une variante de particules encapsulant l’agent modificateur pouvant être mise en œuvre dans le cadre de l’invention. The schematically represents a variant of particles encapsulating the modifying agent that can be implemented within the scope of the invention.

La représente, de manière schématique, la diffusion du composé associé à la corrosion de la pièce au sein de la particule de la . The schematically represents the diffusion of the compound associated with the corrosion of the part within the particle of the .

La représente, de manière schématique, l’ouverture de la couche interne de la paroi de la particule de la et la libération de l’agent modificateur. The schematically represents the opening of the inner layer of the wall of the particle of the and releasing the modifying agent.

La représente, de manière schématique, la libération en cascade de l’agent modificateur suite à sa libération. The schematically represents the cascade release of the modifying agent following its release.

La illustre un exemple de guide d’onde optique 1 selon l’invention, utile pour détecter la corrosion ou la possibilité de corrosion d’une pièce. Dans l’exemple illustré, le guide d’onde optique 1 formant élément de détection est une fibre optique qui est illustrée, à la ainsi qu’aux figures 2 à 4 qui seront décrites par la suite, en section transversale par rapport à son axe longitudinal.The illustrates an example of optical waveguide 1 according to the invention, useful for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part. In the example illustrated, the optical waveguide 1 forming the detection element is an optical fiber which is illustrated, at as well as to Figures 2 to 4 which will be described later, 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 (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) (PMMA) 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 4, 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 5 à 7 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 able to transmit 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 (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) (PMMA) 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 4, the optical fiber 1 has no such coating and only comprises the core 3 and the sheath 5. The following examples in connection with Figures 5 to 7 which will be described below show, for their part, the presence of a metal coating 7 surrounding the optical fiber. 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, lors de sa libération, d’altérer la composition chimique de la fibre optique 1 de sorte à modifier la propagation du signal optique SO. 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 (voir ), 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 µm et 100 µm, 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.The optical fiber 1 comprises particles 10 encapsulating a modifying agent 12 which makes it possible, when it is released, to alter the chemical composition of the optical fiber 1 so as to modify the propagation of the optical signal SO. These particles 10 are housed within the optical fiber 1. In the example illustrated, 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 ( to see ), or are only present in the core 3. The particles 10 can be of any size, for example micrometric, having for example a size D50 comprised between 10 μm and 100 μm, or nanometric, having for example a size D50 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.

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 de modifier la composition chimique d’une partie au moins du guide d’onde optique 1 de sorte à modifier la propagation du signal optique dans la portion de conduction, 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 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 µm, par exemple comprise entre 1 nm et 1 µm. 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 du guide d’onde optique et la somme des surfaces externes des particules 10 par unité de volume de ladite partie peut être comprise entre 60 m-1et 6.108m-1.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 makes it possible to modify the chemical composition of at least part of the optical waveguide 1 so as to modify the propagation of the optical signal in the conduction portion, and a wall 14 encapsulating this modifying agent 12. The particles 10 can thus be devoid of third compound other than the modifying agent 12 and the wall 14 of these particles encapsulating this agent 12. As a variant, the particles 10 can comprise an auxiliary compound distinct from the modifying agent 12 and non-reactive with the latter. 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 optical waveguide and the sum of the external surfaces of the particles 10 per unit volume of said part may be between 60 m -1 and 6.10 8 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 du guide d’onde optique 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 optique dans la portion de conduction lors de la libération de l’agent modificateur, augmentant ainsi la sensibilité de détection.The particles 10 may be present over at least half the thickness of the sheath 5 and/or of the core 3, or even over substantially all of this thickness. The particles 10 can be uniformly dispersed in the volume of said at least part of the optical waveguide 1, for example be uniformly dispersed in the cladding 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 optical signal in the conduction portion during the release of the modifying agent, thus increasing the detection sensitivity.

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.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. It is possible to favor relatively thin sheaths 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 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 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 modification de la composition chimique d’une partie au moins du guide d’onde optique 1 conduisant à une altération de la propagation du signal optique dans la portion de conduction 3. La suite illustre, en lien avec les figures 2 à 4, la modification de la composition 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 modification of the chemical composition of at least part of the optical waveguide 1 leading to an alteration of the propagation of the optical signal in the conduction portion 3. The following illustrates, in connection with Figures 2 to 4, the modification of the chemical composition of at least part of the optical fiber 1 following the release of the modifying agent 12.

La illustre la fibre optique de la 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 le guide d’onde optique 1, notamment dans la gaine 5 et éventuellement le cœur 3 de la fibre optique 1. La 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 modification de la composition chimique de la gaine 5 de la fibre optique 1 aboutissant à une modification de la propagation du signal optique SO. 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.The illustrates the optical fiber of the 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 in the waveguide optical fiber 1, in particular in the sheath 5 and possibly the core 3 of the optical fiber 1. The illustrates the release of the modifying agent 12 following the bringing into contact of the particles 10 with the compound 16. This release produces a modification of the chemical composition of the sheath 5 of the optical fiber 1 resulting in a modification of the propagation of the signal SO optics. 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.

La montre une modification de la composition chimique de la gaine 5 mais également du cœur 3 du fait de la libération de l’agent modificateur 12 dans ces deux zones, de sorte que l’effet de modification du signal optique SO soit maximisé afin de faciliter la détection.The shows a modification of the chemical composition of the cladding 5 but also of the core 3 due to the release of the modifying agent 12 in these two zones, so that the effect of modifying the optical signal SO is maximized in order to facilitate the detection.

On vient de décrire, en lien avec les figures 1 à 4, 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 4, 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 comprendre un dopant du guide d’onde optique 1, et/ou un composé apte à modifier l’indice de réfraction d’une partie au moins du guide d’onde optique de sorte à modifier la propagation du signal optique dans la portion de conduction. L’agent modificateur 12 peut comprendre un dopant du guide d’onde optique 1 présent dans un milieu liquide qui peut être organique ou être de l’eau. Les particules 10 peuvent ainsi encapsuler le dopant présent dans le milieu liquide. Le milieu liquide peut être un solvant du dopant. Le milieu liquide organique peut comprendre l’un au moins du toluène, benzène, alcool, éther, chloroforme ou acétone. Le dopant peut être choisi pour modifier l’indice de réfraction de ladite partie du guide d’onde optique de sorte à modifier la propagation du signal optique dans la portion de conduction. Comme indiqué plus haut, le dopant peut être choisi de sorte à obtenir un effet inverse de celui habituellement recherché en produisant lors de sa libération une dégradation de la propagation du signal optique, par exemple en réduisant l’indice de réfraction du cœur 3 et/ou en augmentant l’indice de réfraction de la gaine 5 dans le cas d’une fibre optique 1.As indicated above, the modifying agent 12 may comprise a dopant of the optical waveguide 1, and/or a compound capable of modifying the refractive index of at least part of the optical waveguide so as to modifying the propagation of the optical signal in the conduction portion. The modifying agent 12 can comprise a dopant of the optical waveguide 1 present in a liquid medium which can be organic or be water. The particles 10 can thus encapsulate the dopant present in the liquid medium. The liquid medium can be a solvent for the dopant. The organic liquid medium may comprise at least one of toluene, benzene, alcohol, ether, chloroform or acetone. The dopant can be chosen to modify the refractive index of said part of the optical waveguide so as to modify the propagation of the optical signal in the conduction portion. As indicated above, the dopant can be chosen so as to obtain an effect opposite to that usually sought by producing, during its release, a degradation of the propagation of the optical signal, for example by reducing the refractive index of the core 3 and/ or by increasing the refractive index of the sheath 5 in the case of an optical fiber 1.

A titre d’exemple non limitatif le dopant peut comprendre l’un au moins de : l’oxyde de germanium GeO2, l’alumine Al2O3, un composé comprenant du phosphore comme P2O5ou le triphénylphosphate, un composé comprenant du fluor, comme un polymère fluoré, éventuellement perfluoré, de l’oxyde de bore, un élément terre rare comme l’erbium, le cérium, l’ytterbium, le thulium, le néodyme ou l’holmium. Le composé comprenant du phosphore peut, selon un exemple, être utilisé comme dopant dans un guide d’onde optique comprenant un matériau polymérique, par exemple une fibre optique 1 à cœur 3 et/ou gaine 5 en matériau polymérique. Le dopant comprenant un élément terre rare peut, selon un exemple, être utilisé dans un guide d’onde optique comprenant de la silice, par exemple une fibre optique 1 à cœur 3 et/ou gaine 5 en silice.By way of non-limiting example, the dopant may comprise at least one of: germanium oxide GeO 2 , alumina Al 2 O 3 , a compound comprising phosphorus such as P 2 O 5 or triphenylphosphate, a compound comprising fluorine, such as a fluorinated polymer, optionally perfluorinated, boron oxide, a rare earth element such as erbium, cerium, ytterbium, thulium, neodymium or holmium. The compound comprising phosphorus can, according to one example, be used as a dopant in an optical waveguide comprising a polymeric material, for example an optical fiber 1 with a core 3 and/or sheath 5 made of a polymeric material. The dopant comprising a rare earth element can, according to one example, be used in an optical waveguide comprising silica, for example an optical fiber 1 with core 3 and/or sheath 5 made of silica.

Selon un exemple particulier, l’agent modificateur 12 peut comprendre un composé comprenant du phosphore, par exemple du triphénylphosphate, solubilisé dans un solvant organique, par exemple dans le toluène ou l’acétone. Dans ce cas, la paroi 14 peut être en silice ou en matériau polymérique 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.According to a particular example, the modifying agent 12 can comprise a compound comprising phosphorus, for example triphenylphosphate, dissolved in an organic solvent, for example in toluene or acetone. In this case, the wall 14 can be made of silica or a polymeric material 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.

Selon un autre exemple, l’agent modificateur 12 peut comprendre un élément terre rare, par exemple du nitrate de cérium ou du nitrate d’yttrium, dans un milieu liquide organique ou dans de l’eau. Dans ce cas également, la paroi 14 peut être en silice ou en matériau polymérique 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.According to another example, the modifying agent 12 can comprise a rare earth element, for example cerium nitrate or yttrium nitrate, in an organic liquid medium or in water. Also in this case, the wall 14 can be made of silica or a polymeric material 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. .

La fabrication de particules 10 est réalisée par mise en œuvre de techniques connues en soi. Selon un exemple, le dopant peut être ajouté au milieu liquide et l’ensemble est ensuite encapsulé par des méthodes connues pour obtenir les particules 10. L’agent modificateur 12 à encapsuler est déterminé en fonction de la nature du guide d’onde 1. 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 8 à 11.The manufacture of particles 10 is carried out by implementing techniques known per se. According to one example, the dopant can be added to the liquid medium and the assembly is then encapsulated by known methods to obtain the particles 10. The modifying agent 12 to be encapsulated is determined according to the nature of the waveguide 1. 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. 8 to 11.

A titre d’exemples de publications décrivant des techniques d’encapsulation d’un agent dans des particules, on peut citer la publication Zhao et al. « Microencapsulation of Hydrophobic Liquids in Closed All-Silica Colloidosomes » (Langmuir, 2014, 30, 4253) qui décrit notamment l’encapsulation de toluène dans des particules de silice. La publication Maia et al. « Active sensing coating for early detection 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. As examples of publications describing techniques for encapsulating an agent in particles, mention may be made of the publication Zhao et al. “Microencapsulation of Hydrophobic Liquids in Closed All-Silica Colloidosomes” (Langmuir, 2014, 30, 4253) which describes in particular the encapsulation of toluene in silica particles. The publication Maia et al. "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.

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 »).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”).

Dans le cas d’une fibre optique formant le guide d’onde optique 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 Deposition 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. L’invention s’applique également à des guides d’ondes optiques n’ayant pas une forme de fibre mais une forme parallélépipédique, par exemple.In the case of an optical fiber forming the optical waveguide 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. The invention also applies to optical waveguides not having a fiber shape but a parallelepipedal shape, for example.

La description qui vient d’être faite a fourni des détails de structure et de fabrication relatifs à un guide d’onde optique 1 sous la forme d’une fibre optique. La suite s’attache à décrire, en lien avec les figures 5 à 7, différents agencements possibles pour instrumenter une pièce à contrôler par ce type d’élément.The description which has just been given has provided structural and manufacturing details relating to an optical waveguide 1 in the form of an optical fiber. The following attempts to describe, in connection with figures 5 to 7, various possible arrangements for instrumenting a part to be controlled by this type of element.

La illustre un exemple d’ensemble 20 selon l’invention mettant en œuvre un guide d’onde optique 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 le guide d’onde optique 1. On a représenté un unique guide d’onde optique 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 de guides d’onde optique 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 5 à 7, 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 anti-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.The illustrates an example of an assembly 20 according to the invention implementing an optical waveguide 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 optical waveguide 1. A single optical waveguide 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 optical waveguides 1 in contact therewith. 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 5 to 7, 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 an anti-corrosion primer. -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 the case where the substrate 24 is made of aluminum or an aluminum alloy, the anti-corrosion layer(s) 26 can be anodization layers.

Dans chacun des exemples illustrés aux figures 5 à 7, le guide d’onde optique 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 anti-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 FIGS. 5 to 7, the optical waveguide 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 external 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 piece. 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 , 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 , 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 , 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 5 et 7) permettent de détecter la corrosion avant attaque du substrat 24.According to a first example of assembly 20 illustrated in , 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 26 and the paint layer 28. According to a second example of assembly 20a illustrated in , the optical fiber 1 is inserted between the substrate 24 and the anti-corrosion layer 26. In this case, the optical fiber 1 can be in contact with the anti-corrosion layer 26 and the substrate 24. According to a third example of an assembly 20b shown in , the optical fiber 1 is inserted between two anti-corrosion layers 26, and can be in contact with these two layers 26. The configurations of the first and third examples (FIGS. 5 and 7) make it possible to detect corrosion before attack on the substrate 24.

Lorsqu’elle est corrodée, la couche anti-corrosion 26 peut former des hydroxydes, par exemple des hydroxydes de zinc, qui provoquent la libération de l’agent modificateur encapsulé, et l’altération de la fibre optique 1 comme décrit plus haut. En variante, la couche anti-corrosion 26 peut être inerte et le guide d’onde optique 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 agit exclusivement sur la fibre optique 1, et en particulier pas sur la pièce 22, c’est-à-dire ni sur le substrat 24, ni sur une couche de revêtement 26 ou 28.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 alteration of the optical fiber 1 as described above. As a variant, the anti-corrosion layer 26 can be inert and the optical waveguide 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 acts exclusively on the optical fiber 1, and in particular not on the part 22, that is to say neither on the substrate 24, nor on a coating layer 26 or 28.

L’ensemble 20 comprend en outre une unité de contrôle 30 ou « interrogateur » (représentée uniquement à la ) qui est apte à détecter la modification de la propagation du signal optique dans la portion de conduction suite à la libération de 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 au guide d’onde optique 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. L’unité de contrôle peut mettre en œuvre un système opto-électronique. Les techniques pour détecter une modification de la propagation d’un signal optique dans une portion de conduction suite à une altération d’un conducteur sont connues en soi. 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 altération importante du guide d’onde optique 1 suite à la libération de l’agent modificateur 12. L’emploi d’un réflectomètre « OFDR » peut convenir pour de faibles altérations du guide d’onde optique 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’altération sur toute la longueur du guide d’onde optique, et pas seulement à certaines positions prédéfinies, ainsi que de localiser l’endroit de l’altération. 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 du guide d’onde optique 1 provoquée par la libération de l’agent modificateur 12. La diffusion Rayleigh peut permettre de détecter une légère altération du guide d’onde optique. 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’altération si cette dernière a eu lieu à proximité, et permettent dans ce cas de remonter à sa localisation.The assembly 20 further comprises a control unit 30 or "interrogator" (shown only in ) which is capable of detecting the modification of the propagation of the optical signal in the conduction portion following the release of 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 continuously, and in particular during the operating phases of the part 22. Alternatively, the control unit 30 can be connected to the optical waveguide 1 only to carry out the control , then disconnected once the control has been carried out (removable control unit 30). 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 the part 22. The control unit can implement an opto-electronic system. The techniques for detecting a modification of the propagation of an optical signal in a portion of conduction following an alteration of a conductor are known per se. 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 preferred in the case of a significant alteration of the optical waveguide 1 following the release of the modifying agent 12. The use of an "OFDR" reflectometer can suitable for small alterations of the optical waveguide 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 alteration over the entire length of the optical waveguide, and not only at certain predefined positions, as well as to locate the location of the alteration. 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 optical waveguide 1 caused by the release of the modifying agent 12. Rayleigh scattering can to detect a slight alteration of the optical waveguide. As a variant, the control unit 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 a possible modification of this signal following the alteration of the optical fiber. 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(s) will be able to detect the alteration if the latter has taken place nearby, and in this case make it possible to trace its location.

On a représenté à la une variante de particules 100 qui peuvent être utilisées dans le cadre de l’invention quelle que soit la nature du guide d’onde optique 1. 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.We represented at the a variant of particles 100 which can be used in the context of the invention whatever the nature of the optical waveguide 1. 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 the modifying agent 12, for example the modifying agent 12 can be a solvent for this layer 140b or be capable of causing 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 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 . 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 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. 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 guide d’onde optique formant élément de détection qui est particulièrement sensible puisque l’ouverture d’une seule particule 100 permet de déclencher en cascade l’ouverture d’autres particules présentes dans le guide d’onde optique et de produire ainsi une modification très importante de la propagation du signal optique dans la portion de conduction.The illustrates the diffusion of the compound 16 associated with the corrosion of the part in the particles 100. The compound 16 diffuses to the inner layer 140a and causes it to open, for example its disintegration, so as to release the modifying agent 12 as illustrated to the . 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. illustrates the cascade opening of a plurality of particles 100 following the initial opening 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 agent modifier 12 in the other particles 100. The modifier 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. A guide is thus obtained optical waveform forming a detection element which is particularly sensitive since the opening of a single particle 100 makes it possible to cascade the opening of other particles present in the optical waveguide and thus to produce a very significant modification the propagation of the optical signal in the conduction portion.

L’expression « comprise entre … et … » doit se comprendre comme incluant les bornes.The expression “between … and …” must be understood as including the limits.

Claims (12)

Guide d’onde optique (1) pour la détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d’une pièce (22), comprenant au moins une portion de conduction (3) apte à transmettre un signal optique (SO),
le guide d’onde optique étant caractérisé en ce qu’il incorpore 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 modifiant, lors de sa libération, la composition chimique d’une partie au moins du guide d’onde optique de sorte à modifier la propagation du signal optique dans la portion de conduction.Optical waveguide (1) for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part (22), comprising at least one conduction portion (3) capable of transmitting an optical signal (SO),
the optical waveguide being characterized by incorporating particles (10; 100) encapsulating a modifying agent (12) which is capable of being released in the presence of a compound (16) associated with the corrosion of the part , said modifying agent modifying, during its release, the chemical composition of at least part of the optical waveguide so as to modify the propagation of the optical signal in the conduction portion. Guide d’onde optique (1) selon la revendication 1, dans lequel l’agent modificateur (12) comprend un dopant du guide d’onde optique.An optical waveguide (1) according to claim 1, wherein the modifying agent (12) comprises an optical waveguide dopant. Guide d’onde optique (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’agent modificateur (12) modifie, lors de sa libération, l’indice de réfraction de ladite au moins une partie du guide d’onde optique.An optical waveguide (1) as claimed in claim 1 or 2, wherein the modifying agent (12) upon release changes the refractive index of said at least part of the optical waveguide. Guide d’onde optique (1) selon la revendication 3, dans lequel, lors de sa libération, l’agent modificateur (12) diminue un indice de réfraction de la portion de conduction (3) et/ou augmente un indice de réfraction d’une partie (5) délimitant cette portion de conduction.An optical waveguide (1) according to claim 3, wherein upon release the modifying agent (12) decreases a refractive index of the conduction portion (3) and/or increases a refractive index d a part (5) delimiting this conduction portion. Guide d’onde optique (1) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l’écart entre un indice de réfraction de la portion de conduction (3) et un indice de réfraction d’une partie (5) délimitant cette portion de conduction est inférieur ou égal à 10-2, avant libération de l’agent modificateur (12).Optical waveguide (1) according to claim 3 or 4, in which the difference between a refractive index of the conduction portion (3) and a refractive index of a part (5) delimiting this conduction portion is less than or equal to 10 -2 , before release of the modifying agent (12). Guide d’onde optique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les particules (10 ; 100) sont présentes dans ladite au moins une partie (3 ; 5) du guide d’onde optique et la somme des surfaces externes desdites particules rapportée au volume de ladite au moins une partie étant comprise entre 60 m-1et 6.108m-1.Optical waveguide (1) according to any one of claims 1 to 5, in which the particles (10; 100) are present in the said at least part (3; 5) of the optical waveguide and the sum of the outer surfaces of said particles relative to the volume of said at least one part being between 60 m -1 and 6.10 8 m -1 . Guide d’onde optique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, 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.An optical waveguide (1) according to any one of claims 1 to 6, wherein the particles (100) comprise a wall (140) encapsulating the modifying agent (12), said wall comprising a first internal 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. Guide d’onde optique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le guide d’onde optique est une fibre optique.An optical waveguide (1) according to any of claims 1 to 7, wherein the optical waveguide is an optical fiber. Guide d’onde optique (1) selon la revendication 8, dans lequel la fibre optique comprend au moins un cœur (3) formant portion de conduction apte à transmettre le 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.Optical waveguide (1) according to claim 8, in which the optical fiber comprises at least one core (3) forming a conduction portion capable of transmitting the 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. Ensemble (20 ; 20a ; 20b) pour la détection de la corrosion ou de la possibilité de corrosion d’une pièce (22), comprenant au moins :
- un guide d’onde optique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9,
- une pièce en contact avec le guide d’onde optique, et
- une unité de contrôle (30) apte à détecter la modification de la propagation du signal optique (SO) dans la portion de conduction (3) suite à la libération de l’agent modificateur.Assembly (20; 20a; 20b) for detecting corrosion or the possibility of corrosion of a part (22), comprising at least:
- an optical waveguide (1) according to any one of claims 1 to 9,
- a part in contact with the optical waveguide, and
- a control unit (30) capable of detecting the modification of the propagation of the optical signal (SO) in the conduction portion (3) following the release of the modifying agent. Ensemble (20 ; 20a ; 20b) selon la revendication 10, dans lequel la pièce (22) est une pièce d’aéronef.An assembly (20; 20a; 20b) according to claim 10, wherein the part (22) is an aircraft part. 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 :
- la détection d’une éventuelle modification de la propagation du signal optique (SO) dans la portion de conduction (3) à l’aide de l’unité de contrôle (30), et
- la détermination d’un état de corrosion ou d’une possible corrosion de la pièce à partir de la détection réalisée.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:
- the detection of a possible modification of the propagation of the optical signal (SO) in the conduction portion (3) using the control unit (30), and
- the determination of a state of corrosion or possible corrosion of the part from the detection carried out.
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