Destinée à contrôler la qualité du nettoyage par ultrasons, la solution APM d'Ecoclean voit son intérêt grandir avec l'utilisation de microphones laser. Elle permet maintenant de surveiller la fréquence et la puissance des ultrasons, en ligne et sans contact, jusqu'à 2 Mhz, au lieu de 132 kHz auparavant.

Les ultrasons à haute fréquence (HF) sont utilisés lorsqu'il s'agit de nettoyer des particules très fines et des contaminations filmiques minimales sur des surfaces sensibles ou finement structurées. Afin d'atteindre de manière fiable les exigences de propreté définies pour un fonctionnement parfait, tout en évitant d'endommager les composants sensibles, il convient d'effectuer un contrôle régulier des caractéristiques vibratoires, avec un calcul des indices pertinents pour le nettoyage.

C'est pour ces applications HF qu'Ecoclean a étendu la plage de mesure de sa technologie APM (Acoustic Performance Measurement). Celle-ci permettait jusqu'à présent de détecter, en ligne et sans contact, des fréquences ultrasonores jusqu'à 132 kHz, avec un microphone à condensateur. Un maximum qui passe à 2 MHz grâce à l'intégration d'un microphone laser.

Une fiabilité prouvée par des séries d'essais

Le développement du système APM à base de microphone laser a été précédé par des séries d'essais réalisés dans une installation d'immersion à plusieurs bains UCMSmartLine et avec des générateurs d'ultrasons à base d'oscillateurs à plaques de 500 kHz et 1000 kHz. En outre, les oscillateurs à plaques déjà présents dans l'installation de nettoyage, fonctionnant à 40, 80 et 120 kHz, ont été intégrés dans les tests, pour permettre de comparer les résultats avec ceux de la technologie APM à base de microphone à condensateur.

Les essais ont permis de démontrer que le rapport signal/bruit est suffisamment élevé dans toute la bande de fréquence pour pouvoir détecter des ondes sonores jusqu'à 2 MHz. Il s'agissait aussi de déterminer à quelle distance de la surface du bain le microphone laser devait être utilisé pour qu'un spectre de fréquences adéquat puisse être calculé malgré l'atténuation des ondes sonores par l'air. Pour rappel, cette atténuation augmente avec la fréquence.

Grâce à la grande sensibilité du microphone laser, la distance obtenue est comparable à celle du microphone à condensateur utilisé pour la mesure des ultrasons à basse fréquence.

Avantages de la mesure sans contact et sans mouvement

Contrairement aux hydrophones, la mesure avec la solution APM opère sans contact direct avec le milieu, et sans mouvement. Ainsi, toute contamination des milieux par le système de mesure est exclue. Celui-ci peut également être utilisé dans des applications avec des produits chimiques agressifs sans risquer d'être endommagé. La mesure sans mouvement est en outre reproductible par nature et peut être effectuée en ligne.

Cerise sur le gâteau, la technologie APM permet de détecter la fréquence des ultrasons et la pression acoustique même à travers les "murs". Elle peut ainsi être utilisée dans les cuves de nettoyage et de rinçage fermées, qui sont par exemple nécessaires lors de l'utilisation de procédés à pression alternée, ainsi que dans les installations à chambres fermées.

Mesure fixe ou portable

Le système de mesure est proposé en versions fixe ou portable pour les contrôles occasionnels. En version fixe, le microphone est solidaire du convoyeur automatique, qui passe d'une cuve à la suivante "embarquant" la mesure sans contact pour des résultats qui peuvent ainsi être comparés. Les valeurs obtenues pour la fréquence et la puissance des ultrasons sont évaluées par des algorithmes, comparées avec les valeurs de consigne définies au préalable, et enregistrées. En cas d'écart, le système émet un avertissement ou un message d'erreur.

Avec la version portable, le microphone est orienté vers la cuve à ultrasons à contrôler au moyen d'un support. Lors de l'analyse et de l'évaluation par le logiciel, les valeurs mesurées sont comparées aux valeurs de référence définies pour la station de traitement concernée.

On notera qu'avec l'APM toutes les mesures sont documentées dans des rapports PDF pour une traçabilité complète. Ce qui en fait une solution particulièrement adaptée au nettoyage d'implants médicaux, notamment en phase finale.

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