contribution a l'étude de l'érosion de cavitation - Infoscience - EPFL

2.2.3.3 La camera Cranz Schardin
Chapitre 2
La troisieme camera est une camera Cranz Schardin initialement developpee a l'Institut
Saint Louis [39] et permettant derealiser 16 images avec une cadence de prise de vue
variant de 1'000 images/seconde a 10'000'000 images/seconde. Elle comprend une batterie
de 16 ashes quasi ponctuels et coplanaires et d'une camera dotee de 16 objectifs ainsi
qu'un arrangement optique faisant correspondre achacune des sources de lumiere un
objectif de la camera. On obtient ainsi sur la surface sensible par ombroscopie 16 images
independantes de dimensions 14 mm x 32 mm. Chacune des sources de lumiere est
constituee de deux electrodes et l'eclair provient d'une decharge dans l'atmosphere de 2.4 J
prealablement emmagasinee dans un condensateur de capacite 47 nF sous une tension de
10 kV. La duree de l'eclair mesuree au 1/3 du pic de lumiere est de 300 ns en moyenne.
L'arrangement optique comprend deux lentilles convergentes identiques de 1600 mm de
longueur focale, placee d'une part et d'autre de la veine d'essai. Les sources de lumiere sont
disposees dans le plan focal objet de la premiere lentille permettant ainsi un eclairement
parallele a l'axe de la veine d'essai. Les objectifs, de 380 mm de longueur focale et de
11.8 mm de diametre chacun, sont places dans le plan focal image de la deuxieme lentille
(Figure 2.6)
L'alignement optique de la camera Cranz Schardin est une etape determinante. En
e et, si les erreurs de parallaxe ne peuvent pas^etre evitees totalement, elles sont toutefois
minimisees lorsque la camera est bien alignee. A n de realiser cette t^ache, les sources
ashes sont remplacees par une batterie de 16 sources de lumiere continue. Les di erents
elements de la camera sont ensuite disposes les uns par rapport aux autres le long de l'axe
optique de maniere a faire correspondre ces sources avec les 16 objectifs correspondants.
2.2.4 Synchronisation
Dans la plupart de nos experiences, nous avons a e ectuer des enregistrements de signaux
provenant de capteurs de pression ou de vibration couples avec des enregistrements
d'images. Le probleme consiste alors asynchroniser ces enregistrements a n de permettre
une bonne analyse des resultats.
A n d'assurer la synchronisation entre l'enregistrement des signaux et celui des images,
la source de lumiere ash est utilisee comme origine temporelle. Une photodiode ulra
rapide (EG&G FND100), possedant un temps de montee de 1 ns, est placee dans le champ
de vision et delivre un signal de declenchement pour l'enregistreur ma^tre. L'instant t=0
des signaux enregistres correspond alors a la premiere image du lm.
La procedure de declenchement de la source de lumiere depend de la nature du
phenomene observe. Lorsque ce dernier presente un caractere stationnaire, le declenchement
de la source de lumiere peut ^etre realise manuellement. Cette procedure est adoptee dans
le cas des experiences entreprises dans le tunnel de cavitation. En e et, le phenomene de
l^acher des cavites erosives remplit la condition de stationnarite.
Par ailleurs, lorsque le phenomene observe est intermittent, le declenchement dela
source de lumiere ne peut plus ^etre e ectue manuellement et on doit dans ce cas detecter
le debut du phenomene. Nous avons rencontre ce probleme principalement lors des visualisations
de l'implosion d'un tourbillon isole dansleGenerateur de Tourbillons de
Cavitation ou l'instant du collapse ne peut pas ^etre predit avec une precision acceptable.
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