Système de métrologie PTV et PIV tomographique

Le marché porte sur un système complet destiné à caractériser spatialement et temporellement des écoulements fluides en 3D3C, par suivi lagrangien de particules en 4D-PTV et par PIV tomographique. L’ensemble couvre les équipements d’acquisition, l’illumination, la synchronisation, la calibration, le traitement des données et leur export.

Équipements matériels

• Ensemble compact de 4 caméras monochromes, rapidement repositionnables, de résolution nominale minimale de 5 mégapixels, profondeur de numérisation minimale de 12 bits et cadence supérieure à 150 images par seconde à pleine résolution et 12 bits ; mode double trames pour les écoulements rapides ; câbles d’alimentation et câbles de connexion d’au moins 5 m.
• Éclairage LED pulsé pilotable par signaux TTL externes, à faible divergence, compatible avec des particules fluorescentes ou non, couvrant au minimum un volume de 250 × 100 mm² à 1 m et offrant une fréquence d’illumination variable de 0 à 10 kHz minimum.
• Synchronisateur relié à la station d’acquisition, avec générateur d’horloge interne d’au moins 100 MHz, pilotage TTL des 4 caméras, de l’éclairage LED pulsé et de lasers double cavité, signaux TTL externes programmables et déclenchement externe.
• Station d’acquisition sous Windows 11 64 bits avec écran, souris et clavier, stockage interne supérieur à 10 To à vitesse élevée, notamment NVMe ou RAID, pour des acquisitions en temps réel ou quasi temps réel.
• 4 ensembles de 4 objectifs de focales différentes, adaptés aux caméras et couvrant des champs de 5 à 40 cm.
• 4 filtres vissables avec bagues d’adaptation si nécessaire pour supprimer l’éclairage LED et transmettre la fluorescence orange ou rouge ; 4 filtres équivalents pour supprimer un laser de 527 ou 532 nm.
• 4 mires de calibration haute précision à 2 plans, correspondant à des volumes proches de 300 × 300 mm, 200 × 200 mm, 100 × 100 mm et 50 × 50 mm.
• Bras sécurisé de transmission de faisceaux laser, avec embase adaptable aux lasers 527 ou 532 nm et rayon d’action minimal de 1,5 m.
• Optique d’illumination volumique à ouverture de sortie réglable, adaptée aux volumes de calibration, avec traitement antireflet optimisé à 527 ou 532 nm.
• Une ou plusieurs caisses rigides de transport, de type flight-case ou caisse sur palette, pour protéger l’ensemble du matériel.

Logiciels et traitement des données

Le logiciel d’acquisition et de traitement doit fonctionner sous Windows 11 et assurer la reconnaissance, le pilotage et le réglage du système, notamment la fréquence d’acquisition, les régions d’intérêt, le nombre d’images enregistrées et la relecture des séquences. Il doit permettre la calibration automatique par détection des marques des mires, la synchronisation des caméras, de l’illumination, des mires et du synchronisateur, ainsi que l’export aux formats image, vidéo et données usuels, dont BMP, JPG et TXT.

Les algorithmes 4D-PTV doivent gérer des densités de particules comparables à celles de la PIV, un pas de temps variable, le suivi temporel et une restitution lagrangienne ou eulérienne. Le traitement PIV tomographique doit utiliser des itérations en plusieurs passes et des déformations des volumes d’interrogation.

Sont également requis un logiciel de traitement sous Windows 11 avec licence flottante pour l’import, la visualisation, l’analyse 4D-PTV et PIV tomographique et l’export, ainsi qu’un logiciel supplémentaire sous Windows 11 avec licence flottante pour l’analyse 4D-PTV et l’export. Les licences sont perpétuelles ; les mises à jour mineures sont gratuites et les mises à jour majeures sont couvertes pendant la garantie et l’éventuelle extension de garantie au moins pour les logiciels de traitement.

Installation, contrôle et accompagnement

Le titulaire assure l’emballage, l’assurance, le transport, l’assemblage, l’installation, la mise en état de marche et la fourniture de tous les accessoires. Il doit préciser dans son offre la qualité des objectifs, les caractéristiques spectrales des filtres, les distances de travail, les volumes mesurables, le temps inter-trame en double trame, les caractéristiques des LED, les seuils de dommage des optiques et les coordonnées du support technique. L’offre doit aussi indiquer si les licences flottantes peuvent être administrées sur un serveur du titulaire.

Le CNRS réalise les vérifications et peut prononcer l’admission, l’ajournement, la réfaction ou le rejet. Les vérifications sont effectuées dans un délai de 15 jours calendaires à compter de la mise en service. Le titulaire fournit une formation de 2 jours en français pour un groupe d’environ 15 personnes, ainsi qu’une documentation papier et numérique comprenant les schémas techniques, les opérations de maintenance, un manuel d’utilisation en français ou en anglais, un manuel de sécurité et un manuel de garantie.

Des prestations supplémentaires éventuelles peuvent porter sur une extension de garantie d’un an, 5 logiciels supplémentaires 4D-PTV, 2 modules supplémentaires PIV tomographique, 2 modules de calcul de pression, 2 modules de prise en compte d’objets solides en mouvement, une synchronisation périodique de type machine tournante, un convertisseur analogique-numérique d’au moins 16 bits, 200 kHz et 4 voies, une mire de 25 × 25 mm et un jeu supplémentaire de 4 objectifs.