LabWindows™/CVI mesure les performances acoustiques des vitrages feuilletés chez Saint-Gobain

Author(s):
Yohan Faucillon - yohan.faucillon@saint-gobain.com

Industry:
Government/Defense, Process Industries

Products:
LabWindows/CVI, Dynamic Signal Acquisition, Data Acquisition

The Challenge:
Automatiser les mesures de performances acoustiques des vitrages feuilletés.

The Solution:
Utiliser LabWindows/CVI de National Instruments avec la carte d’entrées/sorties NI PCI-4451.

Saint-Gobain conçoit, produit et commercialise des vitrages feuilletés utilisés dans les domaines de l’industrie automobile et du bâtiment. Ces vitrages sont constitués de deux feuilles de verre et d’un film polymère intercalaire de quelques dixièmes de millimètre d’épaisseur. L’assemblage est réalisé par autoclave et permet d’obtenir des vitrages ayant une forte résistance aux chocs. Les performances acoustiques des vitrages feuilletés dépendent du type d’intercalaire utilisé. Après l’assemblage, seule une méthode acoustique permet de différencier rapidement un vitrage feuilleté "acoustique" d’un vitrage feuilleté "normal". Saint-Gobain avait développé une méthode de laboratoire pour contrôler les vitrages feuilletés, mais l’opération nécessitait d’être pratiquée par un spécialiste des mesures acoustiques. En effet, l’ancien système était constitué de plusieurs appareils indépendants. Il a donc été demandé au Centre de Développement Industriel de Saint-Gobain Vitrage de développer un nouveau système afin d’automatiser et de simplifier la méthode de laboratoire.

Le but était de réaliser un système simple et intuitif permettant un contrôle régulier et rapide des produits dans un contexte de production industrielle.
La mesure des performances acoustiques des vitrages feuilletés est normalisée. Elle se fait sur un échantillon de 3 cm par 30 cm. La principale contrainte était la nécessité de faire vibrer l’échantillon avec un bruit blanc dans la gamme des fréquences (50-5000 Hz), tout en permettant de mesurer simultanément la force et l’accélération subies par le barreau de verre. La carte d’entrées/sorties NI PCI-4451 a permis de réaliser simultanément une génération et une acquisition de signaux dans les fréquences audibles. Cette spécificité de la carte a permis de n’utiliser qu’une seule carte électronique au lieu de deux cartes séparées pour la génération et pour l’acquisition des signaux.

Mise en oeuvre
Le système développé comporte trois principales fonctionnalités distinctes :
• Le pilotage de la carte d’entrées/sorties pour la génération du signal d’excitation et l’acquisition des deux voies de mesure
• Le traitement des signaux et des calculs
• L’affichage des résultats, l’édition de rapports de mesures et la sauvegarde dans une base de données.
La carte NI PCI-4451 installée dans un ordinateur a été programmée avec LabWindows/CVI de National Instruments. L’application développée a permis de réaliser simultané-ment la génération du bruit blanc et l’acquisition des deux signaux mesurés. Le bruit blanc généré par la carte est envoyé vers un amplificateur qui excite un pot vibrant sur lequel sont montés le barreau de verre à analyser et une tête d’impédance. La tête d’impédance est un capteur piézoélectrique à deux voies permettant la mesure de la force et de l’accélération que subit l’échantillon. L’acquisition des deux voies de mesure est faite de façon synchrone pour conserver l’information de phase entre les deux voies, et de façon simultanée avec la génération du signal d’excitation. NI LabWindows/CVI a permis une prise en main aisée de la carte NI PCI-4451, permettant ainsi de contrôler l’ensemble des appareils externes du système de mesure. Ainsi, l’enchaînement des différentes phases de la mesure a pu être totalement maîtrisé : le programme gère automatiquement la génération et l’acquisition des signaux,mais aussi les fonctions de traitement des signaux et de calculs, et l’affichage des résultats de mesure. LabWindows/CVI a également permis la réalisation d’une application intuitive et conviviale, ce qui était essentiel pour que les mesures puissent être réalisées par une personne non spécialiste en acoustique.*

Résultats
L’application réalisée a permis d’automatiser et de simplifier une méthode de
laboratoire. Désormais, la mesure de performances acoustiques des vitrages
feuilletés se fait en un clic de souris, et ne dure que quelques secondes.
De plus, en quelques clics, il est possible de :
• Sauvegarder les résultats dans une base de données
• Relire la base de données
• Comparer différentes mesures
• Visualiser et créer un rapport de mesure au format PDF
Cette nouvelle méthode permet de contrôler plusieurs dizaines d’échantillons en une journée. Saint-Gobain Glass envisage de distribuer l’application. Les performances acoustiques des vitrages feuilletés dépendent de la température. La norme impose que les mesures soient faites à température contrôlée. Ainsi, il est envisagé de faire évoluer le système en intégrant le pilotage d’une enceinte régulée en température.

Juillet 2007

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Yohan Faucillon
yohan.faucillon@saint-gobain.com
Thourotte 60777
France
Tel: 00 33 3 44 92 36 38

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