Le projet
Métrologie optique
Pendant l'assemblage, le contrôle de la géométrie de la machine est essentiel. Ce n'est que par la gestion des variations à chaque étape que les métrologues pourront garantir l'alignement précis nécessaire au fonctionnement optimal de la machine. Au terme de la première phase d'assemblage, les métrologues disposeront d'un profil précis de la machine finalisée et de sa géométrie exacte — des données indispensables pour les opérations d'entretien à venir, pour d'autres phases d'assemblages, ou pour d'éventuelles modifications ou révisions.
Gallerie
Un rôle essentiel
2024-07-15
La métrologie optique joue un rôle essentiel dans les activités de réparation des secteurs, y compris dans le positionnement, avec une très grande précision, des fraiseuses.
Mesurer avec précision
2024-02-23
Pour identifier précisément les surfaces de jonction du secteur n°7 de la chambre à vide qui doivent être rectifiées, les métrologues sont en train d'effectuer des mesures précises.
Des mesures précis pour la chambre à vide
2024-02-08
Dans le Hall d'assemblage, l'équipe de métrologie de SIMANN (un consortium SIMIC-Ansaldo Nucleare) effectuent des mesures très précis sur les surfaces de jonction du secteur n°7 de la chambre à vide ITER.
Pour évaluer les changements structurels liés aux réparations
2024-01-26
Les équipes de métrologie travaillent actuellement pour évaluer les changements structurels liés aux activités de réparation, en commençant par écarter les variations dues aux changements de température ou à la pression des supports. Sur la photo, une métrologue effectue un balayage de la structure avec un laser tracker ATS600.
En appui aux équipes ITER
2024-01-26
La métrologie optique joue un rôle important dans toutes les étapes de la construction de la machine, y compris les réparations. Pour l'écran thermique, un des défis c'est la taille de chaque segment (10 x 15 mètres de surface au sol) qui oblige les métrologues à prendre des mesures de plusieurs endroits différents.
Capturer l'écran thermique « tel quel »
2024-01-26
Pour ce segment d'écran thermique, les métrologues sont en train de créer un modèle « tel que construit » pour avoir une base de référence. Même les dimensions des petites ouvertures ont leur importance.
Toutes les dimensions
2023-08-30
Ce segment d'écran thermique doit être démonté en panneaux individuels. Avant, les métrologues enregistrent toutes ces dimensions.
Opération démontage
2023-08-29
Les panneaux d'écran thermique et les bobines de champ toroïdal ont été démontés pour préparer la réparation du secteur 7.
Réussir l'opération inverse
2023-07-05
Pour permettre la réussite de cette opération « inverse »—le retrait du module de secteur n°6 de la fosse et son réinsertion dans un outil vertical dans le Hall d'assemblage—les métrologues ont fait partie des équipes de préparation et d'exécution.
Pour définir une stratégie de réparation
2022-12-19
Sous une tente en plastique dressée dans l'Atelier du cryostat les équipes, y compris des métrologues, travaillent pour définir une stratégie de réparation des panneaux d'écran thermique. Voir aussi : /fr/actualites/3830
L'alignement des bobines verticales
2022-12-15
Les tolérances permissibles pendant l'alignement des bobines de champ toroïdal dans la fosse du tokamak sont représentées sur cette image. Une suivie précise des déviations entre les dimensions idéales d'un composant sur un écran d'ordinateur et la réalité telle que livré est une partie intégrante de la stratégie d'installation.
Des activités sur le n°7
2022-10-06
Il faut des mesures métrologiques avant, pendant et après les activités d'assemblage sur le secteur n°7 de la chambre à vide. Au secteur de 440 tonnes (à gauche) on doit associer des panneaux d'écran thermique (en rose) et deux bobines de champ toroïdal.
L'alignement final
2022-09-15
Le premier secteur de la chambre a vide (6) est maintenant parfaitement aligné--un travail des équipes d'assemblage et de métrologie.
Accès par câble seulement
2022-06-09
Le premier module de la chambre à vide a été positionné dans le puits d'assemblage le 11 mai 2022. Sur cette image, un « technicien en accès par câble » fixe des cibles sur les surfaces de la pièce qui pourront être mesurés par les systèmes laser des équipes de métrologie.
Micro-ajustements pour une bobine de correction
2022-01-05
Des techniciens du consortium CNPE procèdent à des micro-ajustements sur une bobine de correction installée sur des supports provisoires. Le positionnement final des bobines de correction aura lieu une fois que tous les secteurs de la chambre à vide sont en place.
Toujours un œil
2022-01-03
Un instrument de métrologie est installé (à droite dans l'image) sur le mur de la fosse du tokamak. Pendant et après la phase d'assemblage, les procédures de métrologie garantiront la conformité dimensionnelle de la machine et de ses systèmes externes en vue de permettre son fonctionnement optimal.
Première bobine de correction
2021-10-21
Au mois d'octobre, l'installation de la première bobine de correction dans l'environnement chargé du cryostat inférieur est un succès grâce aux préparatifs détailles (métrologie, ingénierie inverse, coordination ...)
Une grande précision
2021-10-04
L'assemblage et le positionnement de ces gigantesques composants doivent être réalisés avec une extrême précision. En effet, tout écart des tolérances définies pour l'un des composants se trouverait amplifié au niveau du sous-assemblage et, au final, de la chambre à vide elle-même.
Ajustage définitif !
2021-10-04
Les quatre composants principaux du premier élément de la chambre à vide sont désormais alignés (la photo représente la chambre à vide vue depuis l'intérieur du sous-assemblage). Cette prouesse ouvre la voie à l'assemblage de huit autres sous-assemblages lors des mois et des années à venir.
Bobines horizontales : une 2e dans la fosse
2021-09-16
Le 16 septembre 2021, la bobine de champ poloïdal PF5 descend lentement vers sa destination finale. Avant d'être déposée délicatement sur des supports temporaires, elle fait une longue pause pour des mesures de métrologie.
La planéité est exigée
2021-09-16
Le transfère et l'installation des plus grands composants ITER (comme cette bobine de champ poloïdal de 17 mètres de diamètre) exige une planéité parfaite. Pour cela, les équipes d'assemblage comptent sur les métrologues.
Jamais sans les métrologues
2021-06-29
Des mesures de métrologie sont en cours dans le Complexe tokamak. © Les Nouveaux Médias/SNC ENGAGE
Pendant chaque opération de levage
2021-06-17
La métrologie a un rôle important pendant chaque opération de levage. Sur cette photo, deux caméras installés sur la base de l'outil de basculement permettent de vérifier, tout au long de l'opération, que la déformation de la bobine TF12 ne dépasse pas les limites prévues.
Dans la fosse du tokamak
2021-06-04
La métrologie est utilisée tous les jours dans la fosse du tokamak. C'est le seul moyen d'assurer que les composants de la machine ITER sont installées conformément aux tolérances (très limitées) prévues.
Comment contrôler les tolérances
2021-05-27
Les équipes européennes utilisent la photogrammétrie pour cartographier la forme précise de chaque segment de la chambre à vide et contrôler le respect des tolérances. (Mangiarotti, Italie, mai 2021)
Un laser-tracker sera omniprésent
2020-11-06
Pour assurer le montage conforme des panneaux, un laser-tracker sera l'allié de choix.
Au centre, un « œil »
2020-10-30
Tour à tour rouge, puis vert, cet outil métrologique surveille les déformations éventuelles des composants en acier à partir de données obtenues de plusieurs points de référence fixes.
Prêts pour l'opération 'assemblage'
2020-10-27
Les sous-traitants d'ITER Organization commencent une nouvelle opération : l'assemblage de l'écran thermique qui sera inséré au fond de la base du cryostat. Les premières mesures permettront d'établir une base de référence.
On compte sur la métrologie
2020-09-09
A chaque étape de l'assemblage, la géométrie de « récolement » (la comparaison entre positionnement effectif et positionnement prévu) sera établie pour les différents éléments de la machine. Sur la photo, on mesure la position effective du cylindre inférieur du cryostat, avant le démarrage des activités de soudage.
Une grande précision
2020-05-04
La base du cryostat doit être parfaitement positionnée au sol avant sa prise en charge par les ponts roulants pour éviter d'avoir à la « tourner » dans la fosse. L'équipe a réussi avec un grand niveau de précision (des tolérances inférieures à +/- 5 mm dans le sens de la rotation).
Une ligne de visée claire
2020-05-04
L'équipe a anticipé l'arrivée de la base du cryostat dans le Hall d'assemblage en positionnant un instrument de métrologie tout en hauteur.
Petit à petit
2020-03-02
Dans le Hall d'assemblage, le berceau de basculement (vide) est levé doucement, par paliers de 5 degrés. Une étude photogrammétrique est réalisée à chaque étape afin d'établir des mesures de référence et de contrôler toute déformation.
On prépare la phase d'assemblage
2020-02-24
L'outil de basculement est levé légèrement du sol pour permettre aux métrologues de vérifier la planéité des points d'appui.
Travaillant à la verticale
2020-02-14
La métrologie a permis aux opérateurs d'aligner et de centrer les charges parfaitement verticalement. Les mesures ont été réalisés par rapport à une base de référence fixe—la TGCS global plus un système de coordonnées établi dans le Hall d'assemblage pour les opérations de sous-assemblage des secteurs de la chambre à vide.
Tolérances dimensionnelles du cylindre inférieur
2019-05-06
Une collaboration étroite dans le domaine de la métrologie permet à ITER Organization et l'agence européenne, Fusion for Energy, de mettre des ressources en commun. Ici, Lionel Poncet (ITER) and Giacomo Calchi (Fusion for Energy) travaillent ensemble pour faire un relevé de points sur le cylindre inférieur.
Pour réussir les opérations d'assemblage
2018-11-12
La base de référence pour l'assemblage de la machine et de ses systèmes se présente sous la forme d'un maillage composé d'un ensemble de « cibles » et/ou de stations instrumentées dont la géométrie et la marge d'incertitude sont connues.
Etablir un maillage pour le Complexe tokamak
2018-10-15
Les équipes européennes sont en train d'installer environ 2 000 « cibles » de métrologie dans le Complexe tokamak. A partir de ce maillage de cibles et de stations instrumentées dont la géométrie et la marge d'incertitude sont connues, l'alignement et le contrôle dimensionnel pourra se faire de manière extrêmement précise. Photo: F4E
L'assistance au montage
2018-02-12
Pendant le montage des deux plus grands outils d'assemblage, les métrologues vérifient que chaque pièce est positionnée et montée selon les exigences de conception.
Plusieurs lasers de poursuite
2018-01-25
Au vue de la taille des éléments, plusieurs instruments de mesure seront positionnés tout autour de l'outil pendant les opérations d'assemblage. Photo: PES Metrology
La métrologie : on aura besoin tout au long de la construction et de l'assemblage
2017-01-16
Des contrôles dimensionnels précis sont reálisés tout au long de la construction pour fournir la géométrie de « récolement » (la comparaison entre l'emplacement effectif des structures et l'emplacement prévu).
La métrologie, une aide à la construction
2014-09-29
Des spécialistes du consortium G2Métric & Arkadia utilisent des instruments de mesure laser pour vérifier la position et l'élévation des 80 plaques qui vont ancrer les cuves du système de refroidissement.
L'alignment de la couverture
2013-10-07
La métrologie jouera un rôle essential pendant l'assemblage des modules de couvertures. Plus de 4 000 pièces d'interface seront usinées sur place après des mesures très précises pour assurer un parfait alignement.
Le maillage de la fosse d'ITER
2011-10-26
Le maillage de la fosse d'ITER comprendra environ 220 cibles montées sur l'enceinte de protection biologique au niveau des cellules d'ouverture. A l'intérieur des cellules, des équipements de métrologie montés sur des supports dédiés se prolongeront via les ouvertures du cryostat jusque dans la fosse, assurant ainsi la mesure et l'alignement des éléments du Tokamak relativement à ce réseau. Les lignes de vision ont été étudiées avec soin pour garantir que le réseau demeurera disponible tout au long de la construction des composants principaux du Tokamak.
Relevé des secteurs de la chambre à vide
2011-10-26
Plusieurs instruments seront mis en œuvre pour réaliser l'alignement des secteurs de la chambre à vide avec une marge d'erreur des mesures minimale. Les lignes des mesures provenant de cinq postes de suivi laser avec des lignes de vision indiquées pour des points cibles de référence situés tant à l'intérieur qu'à l'extérieur de la chambre à vide.
Onze balises du maillage primaire d'ITER
2011-10-26
Onze balises ont été positionnées sur le d'ITER en 2010. Elles constituent le maillage primaire d'ITER. Deux balises temporaires supplémentaires ont été utilisées pendant les relevés pour raccourcir la distance de mesure et ainsi améliorer la précision. Un capteur GPS de marque Leica est posé sur la balise. Photo : ITER Organization (Ici, des sous-traitants de GDV Systems GmbH, Allemagne).
Une précision d'environ 1 mm
2011-10-26
Le premier relevé effectué à partir du maillage primaire d'ITER, ainsi que les relevés de suivi ultérieurs, ont été réalisés en utilisant une combinaison de mesures terrestres (représentées ici avec une « station totale » de marque Leica) et de mesures GPS différentielles et de niveau. On a ainsi obtenu une précision de l'ordre du millimètre.
9000 cibles pour simuler le relevé de la chambre à vide
2011-10-26
Une fois l'assemblage achevé, un relevé sera effectué pour déterminer la position finale, in situ, des interfaces des éléments internes de la chambre à vide. Une simulation de relevé a été réalisée à l'aide de logiciels spécialement développés pour ITER de manière à déterminer le degré de précision réalisable. Sur la base du fichier CAD, 9000 cibles de mesure ont été simulées pour représenter le ciblage de l'ensemble de la chambre à vide.
Simulation de relevé photogrammétrique des composantes internes de la chambre à vide
2011-10-26
Sur cette illustration, le champ de vision de chaque caméra est modélisé et utilisé pour identifier des cibles. Cette disposition des caméras est renouvelée à 18 reprises, en suivant la forme toroïdale de la chambre à vide d'ITER.
Assemblage virtuel du « triplet » de la chambre à vide
2011-10-26
Les secteurs de la chambre à vide devront être alignés et soudés par paires et puis par triplets. Les trois triplets seront ensuite alignés et soudés ensemble simultanément. La géométrie finale, in situ, des différents secteurs devra être contrôlée d'un point de vue dimensionnel tout au long du processus de manière à garantir les limites de tolérance . L'image produite au cours de ce processus d'assemblage virtuel permet de rapporter les variations de fabrication et d'assemblage au modèle CAD.
On vérifie le maillage primaire
2011-10-26
Des soustraitants en metrologie prennnent des mesures GPS en octobre 2011 pour recaler le maillage primaire d'ITER (Société GDV). Photo : F4E
Simulation de photogrammétrie
2011-10-26
Géométrie de mesure pour le relevé des éléments d'interface d'un module de couverture. La simulation de photogrammétrie est utilisée pour prédire l'incertitude de mesure.
1-3
mm exigences de précision
2000
points repères (Complexe tokamak)
0.2-0.4
mm dispersion maximale
11
balises GPS
Vidéos
31 MAY 2022
Tokamak assembly: The module has landed
3:32
8 SEP 2020
Largest tokamak component installed
1:57
2 JUN 2020
First machine component installed
2:12
Référentiels
Le maillage primaire d'ITER
Ce premier maillage, mis en place en 2010, fournit le système de coordonnées global pour les travaux de génie civil et le positionnement des bâtiments. Il est matérialisé par 11 piliers géodésiques dont la position—les uns par rapport aux autres et par rapport au système GPS plus largement—est identifiée. Ces piliers peuvent recevoir une antenne GPS ou un théodolite.
Le système de coordonnées global du tokamak (TGCS)
A l'intérieur du Complexe tokamak, un vaste réseau de « cibles », ou points fixes identifiés, fournit la base de référence fixe pour l'assemblage de la machine. En mesurant quelques points seulement, depuis n'importe quel endroit du bâtiment, les métrologues accèdent au maillage TGCS global, dont la précision a été mesuré avec une dispersion de seulement 0,2 à 0,4 millimètres. Ce système de coordonnées permettra d'aligner les composants avec une précision de l'ordre d'une fraction de millimètre.
Le maillage de la fosse
A l'intérieur du « puits » d'assemblage, des cibles installées sur la totalité des surfaces fourniront le système de coordonnées global pour le positionnement vertical de la machine. Au fur et à mesure que l'assemblage de la machine avancera—et que certaines cibles ne seront plus visuellement accessibles—les métrologues s'appuieront sur des cibles installées dans les grandes ouvertures autour de la fosse (les « galeries ») pour maintenir les lignes de visée des instruments de mesure.
D'autres référentiels
Au fil de la progression de l'assemblage, la position exacte des grands éléments servira de référence pour d'autres activités d'assemblage et d'alignement. La base du cryostat—première pièce massive installée—sera alignée à partir des nombreux points de référence du maillage de la fosse. L'alignement des grandes bobines verticales et du cylindre inférieur du cryostat sera ajusté par rapport à la position « tel que construit » de la base. Enfin la position installée des 18 bobines de champ toroïdal sera la référence pour l'alignement final de la chambre à vide, les autres systèmes magnétiques et les composants internes du tokamak.
Toutes les phases d'assemblage
Les activités de métrologie continueront à jouer un rôle décisif lors de l'installation des composants internes de la chambre à vide. Plusieurs milliers de pièces fabriquées dans les usines des membres d'ITER devront être ajustées sur place afin de respecter les tolérances—très strictes—appliquées aux pièces positionnées sur les parois intérieures de la machine. Un exemple : l'installation précise des 440 modules de couverture requerra un relevé topographique et photogrammétrique, puis l'usinage individuel d'environ 4 400 pièces d'interface.
