FR3164405A1 - Dispositif et procédé de nettoyage d’un support par conversion d’une onde de volume ultrasonore en une onde de surface ultrasonore - Google Patents

Dispositif et procédé de nettoyage d’un support par conversion d’une onde de volume ultrasonore en une onde de surface ultrasonore

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FR3164405A1
FR3164405A1 FR2407618A FR2407618A FR3164405A1 FR 3164405 A1 FR3164405 A1 FR 3164405A1 FR 2407618 A FR2407618 A FR 2407618A FR 2407618 A FR2407618 A FR 2407618A FR 3164405 A1 FR3164405 A1 FR 3164405A1
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Nikolaos CHRISTOPOULOS
Michaël BAUDOIN
Olivier Bou Matar
Roudy AL SAHELY
Alexis Vlandas
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Ecole Centrale de Lille
Universite de Valenciennes et du Hainaut Cambresis
Universite de Lille
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Abstract

Dispositif et procédé de nettoyage d’un support par conversion d’une onde de volume ultrasonore en une onde de surface ultrasonore L’invention concerne un dispositif électroacoustique (1) comportant :- un support (2),- au moins un transducteur (5) comportant un substrat piézoélectrique (6) et des électrodes (7) en contact électrique avec le substrat piézoélectrique, le transducteur étant fixé sur une première face (3) du support,- un générateur électrique (11) relié aux électrodes pour y appliquer un signal électrique et générer une onde de volume ultrasonore (Sv) se propageant dans le support, - au moins une structure de conversion (9) arrangée en surface du support, du côté d’une deuxième face (4) du support opposée à la première face, la structure conversion étant en vis-à-vis du transducteur d’onde ultrasonore et étant configurée pour convertir l’onde de volume ultrasonore en une onde de surface ultrasonore (Ss) se propageant dans la deuxième face du support afin de déplacer et/ou engendrer un changement de phase des impuretés (P) reposant sur ladite deuxième face. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Dispositif et procédé de nettoyage d’un support par conversion d’une onde de volume ultrasonore en une onde de surface ultrasonore
La présente invention concerne un dispositif pour nettoyer un support en générant une onde de surface ultrasonore se propageant dans le support jusqu’aux impuretés reposant sur ledit support afin de les évacuer.
La présente invention concerne également un procédé mettant en œuvre ce dispositif pour nettoyer le support et une utilisation de ce dispositif pour détecter la présence d’impuretés sur ledit support.
Dans des domaines variés, il est nécessaire de s’affranchir des effets liés à l’accumulation d’impuretés sur une surface, par exemple l’accumulation de gouttelettes, de films liquides, de glace, de givre, de neige, de boue ou de particules solides, comme de la poussière, des grains de sable ou de la terre. Il est notamment préférable voir nécessaire de nettoyer une surface pour évacuer les impuretés présentes sur celle-ci. C’est le cas par exemple pour les surfaces des panneaux photovoltaïques, des dispositifs optiques et des vitres de véhicules terrestres ou aéronautique.
En particulier, l’accumulation des impuretés à la surface des panneaux photovoltaïques peut induire des pertes de rendement allant jusqu’à 30 %, voire 40 %. L’accumulation des impuretés à la surface d’un dispositif optique, comme un capteur, un lidar ou une caméra, rend ce dispositif optique inopérant. De même, l’accumulation des impuretés à la surface d’une vitre d’un véhicule, comme un pare-brise ou la vitre d’un cockpit, diminue fortement la visibilité du conducteur.
Pour évacuer des impuretés liquides accumulées sur une surface, il est bien connu d’appliquer un effort mécanique sur lesdites impuretés, par exemple au moyen d’un essuie-glace. Toutefois, un essuie-glace limite la visibilité à travers la surface. Il étale en outre les particules grasses déposées sur la surface. De plus, il est nécessaire de renouveler les garnitures de l’essuie-glace régulièrement.
Par ailleurs, pour certaines surfaces, par exemple les surfaces des capteurs optiques, tel qu’un lidar, ou des sondes, telle qu’une sonde Pitot, un effort mécanique ne peut pas être appliqué pour nettoyer lesdites surface, par manque d’espace disponible pour disposer des moyens mécaniques adaptés qui pourraient de plus endommager la surface.
Dans le cas des panneaux photovoltaïques, il est connu d’utiliser des robots munis de brosses qui se déplacent sur la faxe externe de la vitre de protection des panneaux photovoltaïques. Cependant, ces robots sont chers, nécessitent une maintenance régulière et ont une faible durée de vie, très inférieure à la durée de garantie des panneaux photovoltaïques. De plus, l’utilisation de brosses pour nettoyer les panneaux photovoltaïques peut endommager, sur le long terme, la vitre de protection de ces panneaux photovoltaïques et en particulier le revêtement antireflet de ladite vitre de protection.
Les demandes de brevet FR3100999A1, FR3100998A1, FR3101000A1 et FR3121370A1 décrivent chacune un dispositif mettant en œuvre des transducteurs pour nettoyer une surface à l’aide d’une onde de surface ultrasonore se propageant dans ladite surface. Cependant, ces dispositifs sont peu robustes et sont exposés aux milieux extérieurs ce qui les rend inaptes à un grand nombre d’applications. En outre, ces dispositifs sont difficilement intégrables dans les systèmes comprenant une surface à nettoyer. De plus, ces dispositifs ne sont pas adaptés pour nettoyer toutes sortes d’impuretés sur de grandes surfaces.
Les demandes de brevet FR3117384A1 et FR3117385A1 décrivent chacune un dispositif mettant en œuvre des transducteurs pour nettoyer une surface à l’aide d’une onde de surface ultrasonore se propageant dans ladite surface. Ces dispositifs ont pour avantage de n’être pas exposés aux milieux extérieurs. Cependant, ces dispositifs restent peu robustes et présentent une durée de vie limitée. De plus, ces dispositifs ne sont adaptés que pour des petites surfaces et ne peuvent pas nettoyer une grande surface. En outre, l’intégration de ces dispositifs dans un système comprenant une surface à nettoyer est difficile car ces dispositifs nécessitent d’occuper une partie importante de la surface.
Il existe donc un besoin pour un dispositif de nettoyage robuste, facilement intégrable et permettant d’évacuer toutes sortes d’impuretés hors d’une surface de grande taille comme de petite taille.
Le but de l’invention est de répondre, au moins en partie, à ce(s) besoin(s).
Pour ce faire, l’invention concerne un dispositif électroacoustique comportant :
- un support,
- au moins un transducteur comportant un substrat piézoélectrique et des électrodes en contact électrique de part et d’autre du substrat piézoélectrique, le transducteur étant fixé sur une première face du support en étant couplé acoustiquement avec le support,
- un générateur électrique relié aux électrodes du transducteur pour appliquer un signal électrique aux électrodes du transducteur de sorte à générer une onde de volume ultrasonore se propageant dans le support,
- au moins une structure de conversion arrangée en surface du support, du côté d’une deuxième face du support opposée à la première face, la structure conversion étant en vis-à-vis du transducteur et étant configurée pour convertir l’onde de volume ultrasonore en une onde de surface ultrasonore se propageant dans la deuxième face du support afin de déplacer et/ou engendrer un changement de phase des impuretés liquides et/ou solides reposant sur ladite deuxième face.
Le dispositif électroacoustique selon la présente invention a pour avantage de pouvoir agencer le transducteur du côté du support qui n’est pas exposé à un milieu extérieur. Le transducteur est alors protégé par le support, sa dégradation est ainsi grandement limitée. Le transducteur peut être agencé dans un milieu protégé qui ne provoque pas son usure, par exemple un milieu qui ne présente pas d’éléments pouvant percuter le transducteur, comme des insectes, des particules de poussière, de la boue, du sable, des liquides. Il en est de même pour le générateur électrique et ses connexions avec le transducteur.
Contrairement aux demandes de brevet FR3117384A1 et FR3117385A1, le transducteur du dispositif électroacoustique selon la présente invention ne nécessite pas des électrodes interdigitées mais est simplement un transducteur comprenant un substrat piézoélectrique pris en sandwich par deux électrodes. Un tel transducteur a pour avantage d’être plus robuste, plus simple de fabrication, moins cher et plus facile à intégrer dans un système.
En outre, le fait de générer une onde de volume ultrasonore qui est convertie par la suite en une onde de surface ultrasonore permet d’obtenir une onde de surface ultrasonore adaptée pour nettoyer de grandes surfaces. Notamment, il est possible d’obtenir une onde de surface ultrasonore ayant une puissance supérieure à la puissance des ondes de surface ultrasonores pouvant être obtenues avec les dispositifs décrits dans les demandes de brevet FR3117384A1 et FR3117385A1.
Ainsi, les avantages de la présente invention sont nombreux. Le dispositif électroacoustique selon la présente invention présente une longue durée de vie, est facilement intégrable, ne nécessite pas de maintenance, et, peut nettoyer toutes sortes d’impuretés sur des tailles de surface très variées. Le dispositif électroacoustique est adapté pour nettoyer des supports piézoélectriques comme non-piézoélectriques.
Les impuretés liquides et/ou solides peuvent être, sans être limitatif, des gouttelettes, des films liquides, de la glace, du givre, de la neige, de la boue ou des particules solides, comme de la poussière, des grains de sable ou de la terre.
Le dispositif peut être configuré pour que l’onde de surface ultrasonore présente une amplitude de déplacement, selon une direction normale au support, supérieure à oùKdésigne une constante de l’ordre de , etω s désigne la pulsation de l’onde de surface ultrasonore, , avec la fréquence de l’onde de surface ultrasonore. Cette amplitude peut être mesurée par exemple à l’aide d’un vibromètre laser à effet Doppler. L’amplitude peut être adaptée en fonction du type d’impureté à nettoyer, de leur quantité, et de la surface du support, par exemple son matériau, sa rugosité et/ou sa charge électrique.
De préférence, la structure de conversion est configurée pour convertir au moins 30 % de la puissance de l’onde de volume ultrasonore en onde de surface ultrasonore.
De préférence, la fréquence de l’onde de volume ultrasonore et/ou la fréquence de l’onde de surface ultrasonore est/sont comprise(s) entre 1 MHz et 1 GHz, de préférence entre 5 et 100 MHz, de préférence entre 8 et 45 MHz.
De préférence, le dispositif est configuré de sorte que la fréquence de l’onde de volume ultrasonore est égale à la fréquence de l’onde de surface ultrasonore.
La longueur d’ondeλ v s de l’onde de volume ultrasonore dans le support est égale à , si l’onde de volume ultrasonore est longitudinale, ou égale à , si l’onde de volume ultrasonore est transverse, avec désignant la vitesse des ondes sonores longitudinales dans le support, étant la vitesse des ondes sonores transverses dans le support et étant la fréquence de l’onde de volume ultrasonore.
La longueur d’ondeλ s de l’onde de surface ultrasonore est égale à avec désignant la vitesse des ondes sonores de surface, également dénommées ondes de Rayleigh, dans le support et étant la fréquence de l’onde de surface ultrasonore.
De préférence, la structure de conversion comprend un réseau de motifs de conversion en surface du support, les motifs de conversion présentant chacun une forme générale allongée et étant espacés les uns des autres transversalement à leur axe longitudinal de manière sensiblement périodique.
Par «de manière sensiblement périodique», on entend qu’il existe une longueurp, appelée périodepdes motifs de conversion, de sorte que, pour chaque motif de conversion, la distance entre le plan médian longitudinal dudit motif de conversion et le plan médian longitudinal de chaque motif de conversion adjacent est comprise entre 0,9pet 1,10p, voire entre 0,95pet 1,05p. De préférence, pour chaque motif de conversion, la distance entre le plan médian longitudinal dudit motif de conversion et le plan médian longitudinal de chaque motif de conversion adjacent est égale à la périodep.
La périodepdes motifs de conversion peut être comprise entre 0,8nλ s et 1,2nλ s , voire entre 0,95nλ s et 1,05nλ s ,nétant un nombre entier positif etλ s étant la longueur d’onde de l’onde de surface ultrasonore, de préférencenétant égal à 1, de préférence la périodepdes motifs de conversion étant sensiblement égale à un multiple de la longueur d’ondeλ s de l’onde de surface ultrasonore, de préférence la période des motifs de conversion étant sensiblement égale à la longueur d’ondeλ s de l’onde de surface ultrasonore. Avantageusement, cela permet d’augmenter le taux de conversion de l’onde de volume ultrasonore en l’onde de surface ultrasonore par phénomène de résonnance.
De préférence, les motifs de conversion sont rectilignes ou curvilignes, par exemple en arc de cercle.
De préférence, l’écart entre deux motifs de conversion adjacents est constant sur l’ensemble de leur longueur.
De préférence, la structure de conversion comprend entre 2 et 1000 motifs de conversion, voire entre 4 et 200 motifs, voire encore entre 10 et 50.
Selon une première variante, les motifs de conversion peuvent comprendre des rainures ménagées dans la deuxième face du support.
De préférence, le rapport de la profondeur des rainures sur la longueur d’ondeλ s de l’onde de surface ultrasonore est compris entre 0,001 et 0,3, voire entre 0,05 et 0,1. Cela permet d’augmenter l’efficacité du dispositif électroacoustique en limitant le piégeage de l’onde de surface ultrasonore dans la structure de conversion tout en présentant un taux élevé de conversion de l’onde de volume ultrasonore en l’onde de surface ultrasonore.
De préférence, les rainures sont remplies d’un matériau de remplissage ayant une impédance acoustique telle que le rapport de la différence absolue entre l’impédance acoustique du matériau de remplissage et l’impédance acoustique du support sur l’impédance acoustique du support est supérieur à 0,05, voire supérieur à 0,10, voire encore supérieur à 0,20. De préférence, le matériau de remplissage est une résine polymérique.
Les rainures peuvent présenter un profil, observé selon une coupe transversale du support, ayant une forme rectangulaire, sinusoïdale ou triangulaire.
Selon une deuxième variante, les motifs de conversion peuvent comprendre des cavités tubulaires fermées formées dans le support.
De préférence, les cavités tubulaires sont à une distance inférieure àλ s de la deuxième face du support,λ s étant la longueur d’onde de l’onde de surface ultrasonore. Cela permet d’augmenter l’efficacité du dispositif électroacoustique en augmentant le taux de conversion de l’onde de volume ultrasonore en l’onde de surface ultrasonore et en favorisant les phénomènes de résonnance.
De préférence, le rapport du diamètre des cavités tubulaires sur la longueur d’ondeλ s de l’onde de surface ultrasonore est compris entre 0,001 et 0,3, voire entre 0,05 et 0,1. Cela permet d’augmenter l’efficacité du dispositif électroacoustique en limitant l’atténuation de l’onde de surface ultrasonore tout en présentant un taux élevé de conversion de l’onde de volume ultrasonore en l’onde de surface ultrasonore.
Les cavités tubulaires peuvent être remplies d’un matériau de remplissage ayant une impédance acoustique telle que le rapport de la différence absolue entre l’impédance acoustique du matériau de remplissage et l’impédance acoustique du support sur l’impédance acoustique du support est supérieur à 0,05, voire supérieure à 0,10, voire encore supérieure à 0,20. De préférence, le matériau de remplissage est une résine polymérique.
Les cavités tubulaires peuvent présenter une section, observée selon une coupe transversale du support, ayant une forme polygonale, notamment rectangulaire ou losangée, ellipsoïdale ou circulaire.
Selon une troisième variante, les motifs de conversion peuvent comprendre des nervures faisant saillie de la deuxième face du support. Les nervures peuvent être formées de la même matière que le substrat, par exemple être monolithiques avec le substrat, ou peuvent être formées par un dépôt de matière sur le substrat.
Les nervures peuvent être transparentes dans le domaine du visible, par exemple en verre, en polycarbonate, en quartz ou en saphir, et/ou transparent dans le domaine de l’infrarouge, par exemple en germanium, en silice ou en métal.
De préférence, le rapport de l’épaisseur des nervures sur la longueur d’ondeλ s de l’onde de surface ultrasonore est compris entre 0,001 et 0,3, voire entre 0,05 et 0,1. Cela permet d’augmenter l’efficacité du dispositif électroacoustique en limitant l’atténuation de l’onde de surface ultrasonore tout en présentant un taux élevé de conversion de l’onde de volume ultrasonore en l’onde de surface ultrasonore.
L’épaisseur des nervures correspond à la distance, mesurée selon un axe orthogonal à la deuxième face, entre la deuxième face et le point de la nervure le plus éloigné de la deuxième face.
Les nervures peuvent présenter un profil, observé selon une coupe transversale du support, ayant une forme rectangulaire, sinusoïdale ou triangulaire.
De préférence, l’épaisseur du substrat piézoélectrique est comprise entre 0,45mλ vp et 0,55mλ vp ,métant un nombre entier positif etλ vp étant le rapport de la vitesse du son dans le substrat piézoélectrique sur la fréquence de l’onde de volume ultrasonore dans le substrat piézoélectrique. La vitesse du son dans le substrat piézoélectrique est la vitesse de propagation des ondes sonores longitudinales ou transverses selon l’épaisseur dudit substrat piézoélectrique. Cela permet d’augmenter l’efficacité du dispositif électroacoustique en favorisant les phénomènes de résonnance de l’onde de volume ultrasonore.
Le transducteur peut être collé sur le support. De préférence, le rapport de l’épaisseur de la couche de colle entre le transducteur et le support sur la longueur d’ondeλ v s de l’onde de volume ultrasonore est inférieure à 0,1, voire inférieure à 0,01. Avantageusement, une faible épaisseur de couche de colle permet d’augmenter la transmission de l’onde de volume ultrasonore dans le support.
De préférence, la colle est élastique et/ou présente une température de fusion supérieure à 100°.
Alternativement, le transducteur peut être déposé sur le support par une méthode de dépôt de couche mince, de préférence par dépôt chimique en phase vapeur, de préférence encore par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma.
De préférence, le substrat piézoélectrique est en un titano-zirconate de plomb (PZT), par exemple en PZT-5H ou PZT-5A, en un niobate, par exemple en niobate de lithium, en oxyde de zinc ou en nitrure d’aluminium.
De préférence, l’épaisseur du support est comprise entre 0,45pλ v s et 0,55pλ v s ,pétant un nombre entier positif etλ vs étant la longueur d’onde de l’onde de volume ultrasonore se propageant dans le support. Cela permet d’augmenter l’efficacité du dispositif électroacoustique en favorisant les phénomènes de résonnance de l’onde de volume ultrasonore.
De préférence, le support est transparent dans le domaine du visible, par exemple en verre, en polycarbonate, en quartz ou en saphir, et/ou transparent dans le domaine de l’ infrarouge, par exemple en germanium, en silice ou en métal.
Le support peut être de taille très variée. Notamment, le support peut présenter une longueur et/ou une largeur allant de 1 mm à 100 m.
De préférence, le dispositif comprend une structure de réflexion s’étendant au moins partiellement, de préférence entièrement, le long d’un côté de la structure de conversion, la structure de réflexion étant configurée pour réfléchir l’onde de surface ultrasonore.
De préférence, la structure de réflexion comprend au moins un sillon ménagé dans la deuxième face du support.
De préférence, le rapport de la profondeur du sillon sur la longueur d’ondeλ s de l’onde de surface ultrasonore est compris entre 0,3 et 3.
De préférence, la largeur du sillon est supérieure à 500 nm.
De préférence, le sillon est rempli d’un matériau de remplissage ayant une impédance acoustique telle que le rapport de la différence absolue entre l’impédance acoustique du matériau de remplissage et l’impédance acoustique du support sur l’impédance acoustique du support est supérieur à 0,05, voire supérieure à 0,10, voire encore supérieure à 0,20. De préférence, le matériau de remplissage est une résine polymérique.
De préférence, le dispositif comprend un capteur de température configuré pour mesurer la température du support et/ou du transducteur et une unité de contrôle configurée pour contrôler la fréquence du signal électrique appliqué par le générateur électrique en fonction de la température mesurée. Avantageusement, cela permet d’adapter la fréquence du signal électrique en fonction des phénomènes de dilatation du support et/ou du transducteur et des phénomènes de modification des vitesses du son induite par les variations de température. La fréquence du signal électrique peut ainsi être choisie de sorte à favoriser les phénomènes de résonnance de l’onde de volume ultrasonore et/ou de l’onde de surface ultrasonore.
Le support peut être incliné par rapport à l’horizontal. Ainsi, la gravité participe également comme force externe pour déplacer les impuretés de sorte à les évacuer hors de la deuxième face du support.
Le dispositif peut comprendre au moins deux transducteurs et au moins deux structures de conversion chacune en vis-à-vis d’un des transducteur correspondant, un des transducteurs étant disposé à proximité d’un premier bord latéral du support et un autre des transducteurs étant disposé à proximité d’un deuxième bord latéral du support, notamment opposé au premier bord latéral. De préférence, le support est incliné par rapport à l’horizontal et le premier bord latéral est agencé plus haut que le deuxième bord latéral.
Le dispositif peut comprendre au moins un premier transducteur avec une première structure de conversion en vis-à-vis du premier transducteur, et, au moins un deuxième transducteur avec une deuxième structure de conversion en vis-à-vis du deuxième transducteur, le premier transducteur étant configuré pour émettre un signal de détection sous la forme d’une onde de volume ultrasonore se propageant dans le support jusqu’à la première structure de conversion qui convertit le signal de détection en une onde de surface ultrasonore se propageant dans la deuxième face jusqu’à la deuxième structure de conversion qui convertit le signal de détection en une onde de volume ultrasonore se propageant dans le support jusqu’au deuxième transducteur, le dispositif comprenant une unité de détection pour mesurer le signal de détection reçu par le deuxième transducteur et déterminer, à partir de cette mesure, la présence d’impuretés liquides et/ou solides reposant sur la deuxième face du support.
Le dispositif peut comprendre une pluralité de transducteurs et une pluralité de structures de conversion chacune en vis-à-vis d’un des transducteur correspondant, les transducteurs étant disposés de sorte à former au moins une rangée de transducteurs.
De préférence, le dispositif comprend un dissipateur thermique agencé du côté de la première face du support et étant en contact thermique avec le transducteur et/ou avec le support.
De préférence, le dispositif comprend une couche isolante acoustiquement recouvrant la face du transducteur opposée au support, la couche isolante acoustiquement présentant une épaisseur supérieure à 100 nm, voire 500 nm.
Par isolante acoustiquement on entend un rapport d’impédance acoustique de la couche isolante sur l’impédance acoustique du substrat piézoélectrique inférieure à 0,001 voire 0,0001.
La couche isolante acoustiquement peut être un gaz, une structure poreuse ou un aérogel.
De préférence, le support est choisi parmi le groupe formé par :
- une vitre de protection d’un panneau photovoltaïque,
- une surface automobile, par exemple choisie parmi un pare-brise d’un véhicule, un vitrage d’un rétroviseur, un élément de carrosserie
- une visière d’un casque,
- une vitre d’un bâtiment,
- une surface d’un dispositif optique, par exemple choisi parmi une caméra, un objectif de caméra, un lidar, un périscope, un verre d’une lunette de vue ou d’un viseur, un capteur, notamment une sonde, et un dispositif d’imagerie médical, par exemple un endoscope,
- un élément de protection d’un tel dispositif optique,
- une surface d’un véhicule aéronautique, par exemple une aile d’avion, une sonde de Pitot, une vitre de cockpit, une verrière d’aéronef.
La présente invention a également pour objet un panneau photovoltaïque comportant un dispositif électroacoustique selon la présente invention, le support formant la vitre de protection du panneau photovoltaïque, la deuxième face du support étant une face externe du panneau photovoltaïque.
De préférence, le panneau photovoltaïque comprend une couche de résine agencée entre la vitre de protection et les cellules photovoltaïques du panneau photovoltaïque.
De préférence, le ou les transducteurs du dispositif électroacoustique sont distants de la couche de résine d’une longueur supérieure à 100 nm, voire supérieure à 500 nm.
L’invention concerne également un procédé, mettant en œuvre le dispositif selon la présente invention ou le panneau photovoltaïque selon la présente invention, pour nettoyer la deuxième face du support, le procédé comprenant les étapes successives suivantes :
a) génération par le transducteur d’une onde de volume ultrasonore se propageant dans le support jusqu’à la deuxième face du support,
b) conversion par la structure de conversion de l’onde de volume ultrasonore en une onde de surface ultrasonore se propageant dans la deuxième face,
c) déplacement et/ou changement de phase induit par l’onde de surface ultrasonore des impuretés liquides et/ou solides reposant sur la deuxième face
De préférence, le support est incliné par rapport à l’horizontal. De préférence encore, le support comprend un premier bord latéral et un deuxième bord latéral, le premier bord latéral étant agencé plus haut que le deuxième bord latéral, le dispositif comprenant au moins deux transducteurs et au moins deux structures de conversion chacune en vis-à-vis d’un des transducteur correspondant, un des transducteurs étant disposé à proximité du premier bord latéral du support et étant utilisé pour déplacer et/ou changer la phase des impuretés liquides, un autre des transducteurs étant disposé à proximité du deuxième bord latéral du support et étant utilisé pour déplacer et/ou changer la phase des impuretés solides.
L’invention concerne également l’utilisation du dispositif selon la présente invention pour détecter des impuretés liquides et/ou solides reposant sur la deuxième face, le dispositif comprenant au moins un premier transducteur avec une première structure de conversion en vis-à-vis du premier transducteur, et, au moins un deuxième transducteur avec une deuxième structure de conversion en vis-à-vis du deuxième transducteur, l’utilisation comprenant les étapes successives suivantes :
a) génération par le premier transducteur d’un signal de détection sous la forme d’une onde de volume ultrasonore se propageant dans le support jusqu’à la deuxième face du support,
b) conversion par la première structure de conversion de la forme du signal de détection en une onde de surface ultrasonore se propageant dans la deuxième face,
c) conversion par la deuxième structure de conversion de la forme du signal de détection en une onde de volume ultrasonore se propageant dans le support,
d) réception du signal de détection par le deuxième transducteur,
e) détermination de la présence d’impuretés liquides et/ou solides reposant sur la deuxième face du support et/ou de la présence d’un contact tactile sur la deuxième face du support et/ou de la présence d’un défaut de surface sur la deuxième face du support.
Lorsque des impuretés liquides et/ou solides reposent sur la deuxième face du support, elles perturbent le signal de détection. La détermination de la présence des impuretés liquides et/ou solides peut alors être réalisée en analysant les perturbations du signal de détection.
De même, la présence d’un contact tactile sur la deuxième face du support ou la présence d’un défaut de surface sur la deuxième face du support perturbe le signal de détection. Il est ainsi possible de déterminer cette présence en analysant les perturbations du signal de détection.
Le défaut de surface peut être un impact, une fissure ou une fêlure.
De préférence, l’utilisation comprend ultérieurement le procédé selon la présente invention, lorsque des impuretés liquides et/ou solides sont détectées.
Si un contact tactile ou un défaut de surface est détecté, il est préférable de ne pas effectuer le procédé de nettoyage selon la présente invention.
D’autres avantages et caractéristiques ressortiront à la lecture de la description détaillée, faite à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures suivantes :
FIG. 1laFIG. 1représente de manière schématique, selon une vue en coupe transversale, un dispositif électroacoustique selon la présente invention, les motifs de conversion dudit dispositif étant des rainures gravées dans le support ;
FIG. 2laFIG. 2représente de manière schématique, en coupe transversale, un dispositif électroacoustique selon la présente invention, les motifs de conversion du dispositif étant des rainures gravées dans le support et remplies d’un matériau de remplissage ;
FIG. 3laFIG. 3représente de manière schématique, selon une vue en coupe transversale, un dispositif électroacoustique selon la présente invention, les motifs de conversion dudit dispositif étant des cavités tubulaires fermées formées dans le support ;
FIG. 4laFIG. 4représente de manière schématique, selon une vue en coupe transversale, un dispositif électroacoustique selon la présente invention, les motifs de conversion dudit dispositif étant des nervures faisant saillie de la deuxième face du support ;
FIG. 5laFIG. 5représente de manière schématique, selon une vue en coupe transversale, un dispositif électroacoustique selon la présente invention, comprenant une structure de réflexion ;
FIG. 6laFIG. 6représente de manière schématique, selon une vue en coupe transversale, un panneau photovoltaïque comprenant un dispositif électroacoustique selon la présente invention ;
FIG. 7etFIG. 7les figures 7A et 7B sont des photographies illustrant le nettoyage d’un support recouvert de gouttelettes par un dispositif électroacoustique selon la présente invention ;
FIG. 8etFIG. 8les figures 8A et 8B sont des photographies illustrant le nettoyage d’un support recouvert d’un film d’eau résultant d’un brouillard par un dispositif électroacoustique selon la présente invention ;
FIG. 9etFIG. 9les figures 9A et 9B sont des photographies illustrant le nettoyage d’un support recouvert de grains de sable par un dispositif électroacoustique selon la présente invention.
 Description détaillée
Pour des raisons de clarté, les différents éléments des figures sont représentés en échelle libre, les dimensions réelles des différentes parties n’étant pas nécessairement respectées.
On a illustré à laFIG. 1un dispositif électroacoustique 1 selon la présente invention. Le dispositif 1 comprend un support 2 présentant une première face 3 et une deuxième face 4 opposée à la première face 3. Le support 2 est apte à propager une onde de volume ultrasonore et une onde de surface ultrasonore.
Le dispositif 1 comprend également un transducteur 5 fixé sur la première face 3. Le transducteur 5 comprend un substrat piézoélectrique 6 et des électrodes 7 prenant en sandwich le substrat piézoélectrique 6 en étant en contact électrique avec ce dernier. Une des électrodes 7 est agencée entre la première face 3 et le substrat piézoélectrique 6. L’autre des électrodes 7 est agencée sur le substrat piézoélectrique 6 du côté opposé au support 2.
Dans le mode de réalisation illustré à laFIG. 1, le dispositif 1 comprend une couche de colle 8 pour coller le transducteur 5 directement sur la première face 3. La couche de colle 8 est en contact d’une part avec le support 2 et d’autre part avec une des électrodes 7. Alternativement, le transducteur 5 peut être fixé sur la première face 3 par une méthode de dépôt de couche mince, comprenant une étape de dépôt de l’une des électrodes 7 sur le support 2 suivie d’une étape de dépôt du substrat piézoélectrique 6 sur ladite électrode 7 puis une étape de dépôt de l’autre des électrodes 7 sur le substrat piézoélectrique 6. Les dépôts des électrodes 7 et/ou du substrat piézoélectrique 6 peuvent être réalisés par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma
Le dispositif 1 comprend également une structure de conversion 9 arrangée sur la deuxième face 4 du support 2 en vis-à-vis du transducteur 5. Dans le mode de réalisation illustré à laFIG. 1, la structure de conversion 9 est gravée dans le support 2, par exemple par gravure laser, notamment par laser femtoseconde, ou par gravure chimique, notamment gravure chimique par vapeur HF. En particulier, la structure de conversion 9 comprend un réseau périodique de rainures 10 ménagées dans la deuxième face 4 du support 2, les rainures 10 formant des motifs de conversion dudit réseau périodique.
Les rainures 10 sont parallèles entre elles et sont espacées périodiquement les unes des autres. Les rainures 10 peuvent être rectilignes ou curvilignes.
Un générateur électrique 11 est relié aux électrodes 7 du transducteur 5. Le générateur électrique 11 est configuré pour appliquer un signal électrique aux électrodes 7 de sorte que le transducteur 5 génère une onde de volume ultrasonore Svqui se propage dans le support 2. Notamment, la mise sous tension électrique alternative des électrodes 7 induit une réponse mécanique du substrat piézoélectrique 6, qui résulte en la génération de l’onde de volume ultrasonore Sv.
L’onde de volume ultrasonore Svse propage dans le support 2 jusqu’à atteindre la structure de conversion 9. La structure de conversion 9 converti ensuite l’onde de volume ultrasonore Sven une onde de surface ultrasonore Ssse propageant dans la deuxième face 4 du support 2. L’onde de surface ultrasonore Ssest notamment une onde de Rayleigh.
Lorsque des impuretés P liquides et/ou solides sont disposées sur la deuxième face 4 du support 2, l’onde de surface ultrasonore Ssest transmise jusqu’auxdites impuretés P et induit un déplacement et/ou un changement de phase desdites impuretés P.
La puissance de l’onde de surface ultrasonore Sspeut être adaptée en modifiant du signal électrique appliqué par le générateur électrique 11 aux électrodes 7, notamment en modifiant l’amplitude et/ou la fréquence du signal électrique. Il est ainsi possible d’adapter la puissance de l’onde de surface ultrasonore Ssen fonction des impuretés P à nettoyer.
Le déplacement des impuretés P peut s’opérer selon un ou plusieurs axes contenus dans la deuxième face 4. Notamment, l’onde de surface ultrasonore Sspeut induire le déplacement des impuretés P selon la direction de propagation de ladite onde de surface ultrasonore Ssen l’absence de force externe. Le sens de déplacement des impuretés P peut être différent en fonction de la nature desdites impuretés P. En particulier, les impuretés P solides peuvent se déplacer vers la structure de conversion 9 et les impuretés P liquides peuvent s’éloigner de la structure de conversion 9. Dans une variante où au moins une force externe est appliquée sur les impuretés P, lesdites impuretés P peuvent se déplacer selon une direction égale à la somme des vecteurs de force s’appliquant sur lesdites impuretés P dont la force acoustique induite par l’onde de surface ultrasonore Ss. Par «force externe», on entend toute force différente de la force acoustique induite par l’onde de surface ultrasonore Ss. Le poids de chaque impureté P ou une force aérodynamique induite par l’écoulement d’un fluide sur chaque impureté P sont des exemples de force externe.
Le déplacement d’une impureté P liquide peut notamment résulter d’effets acoustiques non linéaires de streaming acoustique et/ou de pression de radiation induits par l’onde de surface ultrasonore Ss. Le déplacement d’une impureté P solide peut notamment résulter d’effets acoustiques non linéaires de contact de Hertz induits par l’onde de surface ultrasonore Ss.
L’onde de surface ultrasonore Sspeut induire un change de phase des impuretés P. Notamment, une partie de l’énergie de l’onde de surface ultrasonore Ssest transférée aux impuretés P ce qui provoque leur échauffement. L’énergie transférée par l’onde de surface ultrasonore Sspeut être telle qu’elle chauffe les impuretés P au-delà de leur température de fusion ou d’ébullition, induisant alors la fusion des impuretés P solides et/ou la vaporisation des impuretés P liquides.
Le dispositif électroacoustique 1 comprend également un capteur thermique 12 relié au support 2 pour en mesurer la température. Le capteur thermique 12 est connecté à une unité de contrôle 13 qui contrôle les propriétés du signal électrique appliqué par le générateur électrique 11 aux électrodes 7. L’unité de contrôle 13 peut notamment adapter la fréquence du signal électrique en fonction de la température mesurée par le capteur thermique 12 de sorte à prendre en considération les phénomènes de dilatation qui influent sur la résonance globale du dispositif électroacoustique 1.
Par ailleurs, le dispositif électroacoustique 1 comprend un dissipateur thermique 14 agencé en contact thermique avec le transducteur 5. Le dissipateur thermique 14 permet de limiter l’échauffement du transducteur 5.
On a illustré à laFIG. 2un autre mode de réalisation d’un dispositif électroacoustique 1 selon la présente invention. Le dispositif électroacoustique 1 de laFIG. 2diffère de celui de laFIG. 1en ce que les rainures 10 sont remplies d’un matériau de remplissage 15 ayant une impédance acoustique telle que le rapport de la différence absolue entre l’impédance acoustique du matériau de remplissage 15 et l’impédance acoustique du support 2 sur l’impédance acoustique du support 2 est au moins supérieur à 0,05. Avantageusement, le remplissage des rainures 10 par le matériau de remplissage 15 évite que des impuretés viennent se loger dans les rainures 10, améliorant ainsi leur évacuation hors de la deuxième face 4. En outre, le coefficient d’absorption du matériau de remplissage 15 est telle que ce dernier absorbe peu voire pas l’onde de surface ultrasonore Ss.
De préférence, les rainures 10 sont entièrement remplies du matériau de remplissage 15. Avantageusement, la structure de conversion 9 présente ainsi une surface lisse avec le support 2.
On a illustré à laFIG. 3un autre mode de réalisation d’un dispositif électroacoustique 1 selon la présente invention. Le dispositif électroacoustique 1 de laFIG. 3diffère de celui de laFIG. 1en ce que les motifs de conversion de la structure de conversion 9 ne sont plus des rainures 10 mais des cavités tubulaires 16 fermées formées dans le support 2. Les cavités tubulaires 16 peuvent être remplies du matériau de remplissage 15. Les cavités tubulaires 16 sont parallèles entre elles et sont espacées périodiquement les unes des autres. Les cavités tubulaires 16 peuvent être rectilignes ou curvilignes.
On a illustré à laFIG. 4un autre mode de réalisation d’un dispositif électroacoustique 1 selon la présente invention. Le dispositif électroacoustique 1 de laFIG. 4diffère de celui de laFIG. 1en ce que les motifs de conversion de la structure de conversion 9 ne sont plus des rainures 10 mais des nervures 17 faisant saillie de la deuxième face 4 du support 2. Les nervures 17 sont parallèles entre elles et sont espacées périodiquement les unes des autres. Les nervures 17 peuvent être rectilignes ou curvilignes.
On a illustré à laFIG. 5un autre mode de réalisation d’un dispositif électroacoustique 1 selon la présente invention. Le dispositif électroacoustique 1 de laFIG. 5diffère de celui de laFIG. 1en ce qu’il comprend également une structure de réflexion 18 s’étendant le long de la structure de conversion 9. Notamment, la structure de réflexion 18 comprend un sillon 19 ménagé dans la deuxième face 4 du support 2.
Le sillon 19 peut s’étendre parallèlement aux motifs de conversion de la structure de conversion 9. Le sillon 19 présente une largeur supérieure au déplacement acoustique de l’onde de surface ultrasonore Ss.
Tout comme les rainures 10, le sillon 19 peut être rempli du matériau de remplissage 15 afin d’éviter que des impuretés viennent se loger dans le sillon 19.
La structure de réflexion 18 permet d’empêcher que l’onde de surface ultrasonore Ssse propage dans deux sens. Notamment, la structure de réflexion 18 agit comme un miroir et reflète l’onde de surface ultrasonore Ssde sorte qu’elle ne se propage dans la deuxième face 4 du support 2 que dans un seul sens. Ainsi, la structure de réflexion 18 concentre l’ensemble de la puissance de l’onde de surface ultrasonore Ssdans un seul sens.
De manière alternative, il est envisageable que la structure de conversion 9 soit configurée pour convertir l’onde de volume ultrasonore Sven une onde de surface ultrasonore Ssunidirectionnel.
On a illustré à laFIG. 6un panneau photovoltaïque 20 comprenant un dispositif électroacoustique 1 selon la présente invention. Le support 2 du dispositif électroacoustique 1 forme la vitre de protection du panneau photovoltaïque 20.
Le dispositif électroacoustique 1 comprend une première rangée 21 de transducteurs 5 agencée sur la première face 3 à proximité d’un premier bord latéral 22 du support 2, et, une deuxième rangée 23 de transducteurs 5 agencée sur la première face 3 à proximité d’un deuxième bord latéral 24 du support 2, opposé au premier bord latéral 22. Le dispositif électroacoustique 1 comprend également des structures de conversion 9 arrangée sur la deuxième face 4 du support en vis-à-vis de chacun des transducteurs 5. Le dispositif électroacoustique 1 permet de nettoyer la vitre de protection 2 comme expliqué précédemment.
Le panneau photovoltaïque 20 comprend également des cellules photovoltaïques 25 et une couche de résine 26 agencée entre la vitre de protection 2 et les cellules photovoltaïque 25. Le panneau photovoltaïque 20 présente un espace 27 entre les transducteurs 5 du dispositif électroacoustique 1 et la couche de résine 26. Cet espace 27 permet d’empêcher que les transducteur 5 transmettent de la chaleur à la couche de résine 26. Cet espace 27 forme également une couche isolante acoustiquement qui recouvre les transducteurs 5, ce qui évite qu’une onde ultrasonore soit transmise à la couche de résine 26.
Le dispositif électroacoustique 1, la couche de résine 26 et les cellules photovoltaïques 25 sont maintenus ensemble par une structure de maintien 28. La structure de maintien 28 garanti également que les transducteurs 5, la couche de résine 26 et les cellules photovoltaïques 25 ne sont pas exposés au milieu extérieur.
Les inventeurs ont réalisé des tests de leur dispositif électroacoustique 1. Pour cela, ils ont fabriqué un dispositif électroacoustique 1 selon la présente invention. La structure de conversion comprenait des rainures 10 avec un profil de forme rectangulaire, une périodepégale à la longueur d’ondeλ s de l’onde de surface ultrasonore Ss, ici égale à 158 µm, une largeur égale à la moitié de la longueur d’ondeλ s de l’onde de surface ultrasonore Ss, soit 79 µm, et une profondeur égale à 22 µm. Deux transducteurs 5 ont été collés sur la première face 3 du support 2 en vis-à-vis des rainures 10. Les substrats piézoélectriques 6 des transducteurs 5 étaient en PZT-5H. La fréquence de l’onde de surface ultrasonore Ssétait comprise entre 9 MHz et 11 MHz.
Les inventeurs ont mis en œuvre le dispositif électroacoustique 1 dans des procédés selon la présente invention, pour nettoyer différentes sortes d’impuretés reposant sur la deuxième face 4 du support 2.
On a illustré aux figures 7A et 7B le nettoyage réalisé par le procédé selon la présente invention pour des gouttelettes P d’eau salée. Comme cela est visible sur laFIG. 7, on observe le déplacement des gouttelettes P d’eau salée qui s’éloignent des structures de conversion 9 et finissent pas être évacuer hors du support 2. En outre, le nettoyage des gouttelettes P n’a pas laissé de trace de sel sur la deuxième face 4 du support 2.
On a illustré aux figures 8A et 8B le nettoyage réalisé par le procédé selon la présente invention pour un film P d’eau résultant d’un brouillard. Comme cela est visible sur laFIG. 8, on observe l’évacuation de l’eau du film P dans la partie 29 en face des structures de conversion 9, c’est-à-dire la partie 29 de la deuxième face 4 dans laquelle se propage l’onde de surface ultrasonore Ss.
On a illustré aux figures 9A et 9B le nettoyage réalisé par le procédé selon la présente invention pour des grains de sable P. Comme cela est visible sur laFIG. 9, on observe le déplacement des grains de sable P qui se rapprochent des structures de conversion 9.
D’autres variantes et améliorations peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications ci-après.

Claims (18)

  1. Dispositif électroacoustique (1) comportant :
    - un support (2),
    - au moins un transducteur (5) comportant un substrat piézoélectrique (6) et des électrodes (7) en contact électrique de part et d’autre du substrat piézoélectrique, le transducteur étant fixé sur une première face (3) du support en étant couplé acoustiquement avec le support,
    - un générateur électrique (11) relié aux électrodes du transducteur pour appliquer un signal électrique aux électrodes du transducteur de sorte à générer une onde de volume ultrasonore (Sv) se propageant dans le support,
    - au moins une structure de conversion (9) arrangée en surface du support, du côté d’une deuxième face (4) du support opposée à la première face, la structure conversion étant en vis-à-vis du transducteur et étant configurée pour convertir l’onde de volume ultrasonore en une onde de surface ultrasonore (Ss) se propageant dans la deuxième face du support afin de déplacer et/ou engendrer un changement de phase des impuretés (P) liquides et/ou solides reposant sur ladite deuxième face.
  2. Dispositif selon la revendication 1, la fréquence de l’onde de volume ultrasonore et/ou la fréquence de l’onde de surface ultrasonore étant comprise entre 1 MHz et 1 GHz, de préférence entre 5 et 100 MHz, de préférence entre 8 et 45 MHz.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, la structure de conversion comprenant un réseau de motifs de conversion (10, 16, 17) en surface du support, les motifs de conversion présentant une forme générale allongée et étant espacés les uns des autres transversalement à leur axe longitudinal de manière sensiblement périodique.
  4. Dispositif selon la revendication 3, la période p des motifs de conversion étant comprise entre 0,8nλ s et 1,2nλ s , voire entre 0,95nλ s et 1,05nλ s ,nétant un nombre entier positif etλ s étant la longueur d’onde de l’onde de surface ultrasonore, de préférencenétant égal à 1, de préférence la période des motifs de conversion étant sensiblement égale à un multiple de la longueur d’ondeλ s de l’onde de surface ultrasonore, de préférence la période des motifs de conversion étant sensiblement égale à la longueur d’ondeλ s de l’onde de surface ultrasonore.
  5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, les motifs de conversion comportant des rainures (10) ménagées dans la deuxième face du support.
  6. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, les motifs de conversion comportant des cavités tubulaires fermées (16) formées dans le support.
  7. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, les motifs de conversion comportant des nervures (17) faisant saillie de la deuxième face du support.
  8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, le substrat piézoélectrique étant en un titano-zirconate de plomb (PZT), par exemple en PZT-5H ou PZT-5A, en un niobate, par exemple en niobate de lithium, en oxyde de zinc ou en nitrure d’aluminium.
  9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, le support étant transparent dans le domaine du visible, par exemple en verre, en polycarbonate en quartz ou en saphir, et/ou transparent dans le domaine de l’ infrarouge, par exemple en germanium, en silice ou en métal.
  10. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une structure de réflexion (18) s’étendant au moins partiellement, de préférence entièrement, le long d’un côté de la structure de conversion, la structure de réflexion étant configurée pour réfléchir l’onde de surface ultrasonore.
  11. Dispositif selon la revendication 10, la structure de réflexion comprenant au moins un sillon (19) ménagé dans la deuxième face du support.
  12. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un capteur de température (12) configuré pour mesurer la température du support et/ou du transducteur et une unité de contrôle (13) configurée pour contrôler la fréquence du signal électrique appliqué par le générateur électrique en fonction de la température mesurée.
  13. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un dissipateur thermique (14) agencé du côté de la première face du support et étant en contact thermique avec le transducteur et/ou le support.
  14. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, comprenant une couche isolante acoustiquement (27) recouvrant la face du transducteur opposée au support, la couche isolante acoustiquement présentant une épaisseur supérieure à 100 nm, voire 500 nm.
  15. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, le support étant choisi parmi le groupe formé par :
    - une vitre de protection d’un panneau photovoltaïque,
    - une surface automobile, par exemple choisie parmi un pare-brise d’un véhicule, un vitrage d’un rétroviseur, un élément de carrosserie
    - une visière d’un casque,
    - une vitre d’un bâtiment,
    - une surface d’un dispositif optique, par exemple choisi parmi une caméra, un objectif d’une caméra, un lidar, un périscope, un verre d’une lunette de vue ou d’un viseur, un capteur, notamment une sonde, et un dispositif d’imagerie médical, par exemple un endoscope,
    - une surface d’un véhicule aéronautique, par exemple une aile d’avion, une sonde de Pitot, une vitre de cockpit, une verrière d’aéronef.
  16. Panneau photovoltaïque (20) comportant un dispositif électroacoustique selon la revendication précédente, le support formant la vitre de protection du panneau photovoltaïque, la deuxième face du support étant une face externe du panneau photovoltaïque.
  17. Procédé mettant en œuvre le dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15 ou le panneau photovoltaïque (20) selon la revendication précédente, pour nettoyer la deuxième face (4) du support (2), le procédé comprenant les étapes successives suivantes :
    a) génération par le transducteur (5) d’une onde de volume ultrasonore (Sv) se propageant dans le support jusqu’à la deuxième face du support,
    b) conversion par la structure de conversion (9) de l’onde de volume ultrasonore en une onde de surface ultrasonore (Ss) se propageant dans la deuxième face,
    c) déplacement et/ou changement de phase induit par l’onde de surface ultrasonore des impuretés (P) liquides et/ou solides reposant sur la deuxième face.
  18. Utilisation du dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15 pour détecter des impuretés (P) liquides et/ou solides reposant sur la deuxième face (4), le dispositif comprenant au moins un premier transducteur (5) avec une première structure de conversion (9) en vis-à-vis du premier transducteur, et, au moins un deuxième transducteur (5) avec une deuxième structure de conversion (9) en vis-à-vis du deuxième transducteur, l’utilisation comprenant les étapes successives suivantes :
    a) génération par le premier transducteur d’un signal de détection sous la forme d’une onde de volume ultrasonore (Sv) se propageant dans le support jusqu’à la deuxième face du support (2),
    b) conversion par la première structure de conversion de la forme du signal de détection en une onde de surface ultrasonore (Ss) se propageant dans la deuxième face,
    c) conversion par la deuxième structure de conversion de la forme du signal de détection en une onde de volume ultrasonore se propageant dans le support,
    d) réception du signal de détection par le deuxième transducteur,
    e) détermination de la présence d’impuretés liquides et/ou solides reposant sur la deuxième face du support et/ou de la présence d’un contact tactile sur la deuxième face du support et/ou de la présence d’un défaut de surface sur la deuxième face du support.

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