Le tomographe par rayons X en ligne arrive en agroalimentaire

HTDS commercialise, en France, le système Mito de Biometic, le seul scanner 3D par rayons X du marché doté d’une technologie de détection par tomographie pour l’inspection et le contrôle qualité en ligne.

Dans de nombreux secteurs industriels, la tomographie par rayons X se révèle être une technique plus performante que les autres techniques de contrôle non destructif (CND), que ce soit dans l’automobile, le médical, la plasturgie, l’électronique, etc. Les tomographes restent toutefois des machines de laboratoire ou installées au plus près de lignes de production, contrairement aux systèmes d’inspection à rayons X qui sont intégrés directement dans les lignes, comme c’est le cas en agroalimentaire, par exemple.

« On peut trouver des tomographes “en ligne” dans d’autres secteurs industriels (par exemple, les contrôles aéroportuaires), mais qui sont fortement limités par leur vitesse lente d’analyse. Les industriels n’ont alors recours qu’à des tests par échantillonnage. Quant aux systèmes à rayons X, leurs inconvénients résident dans la présence d’angles morts (blind spots) et, parfois, des taux élevés de fausses détections », explique Andrea Quattrone, Sales Account Manager chez Biometic.

Forte de son expérience acquise avec le développement, en 2008, du premier tomographe à rayons X en ligne (CT Log) pour le contrôle de la qualité des grumes, la division du groupe italien Microtec, représentée désormais en France par HTDS, propose le système Mito. « C’est le seul scanner tridimensionnel (3D) par rayons X en ligne pour le marché agroalimentaire, doté d’une technologie de détection par tomographe. Nous avons travaillé une dizaine d’années pour implémenter le même concept du CT Log dans la solution Mito », affirme Andrea Quattrone.

Calcul de la différence de densité à chaque voxel de 0,5 mm

Ce concept fait intervenir un portique tournant à 360° autour du produit, lorsqu’il traverse la machine, à une vitesse de 120 rotations par minute – la rotation se fait par induction magnétique, donc sans frottements. Ce portique accueille une source de rayons X et un détecteur breveté qui permet de capturer le produit à une fréquence de plus de 400 trames par minute. Le système Mito génère ensuite, non pas des radiographies en deux dimensions (2D), mais une véritable représentation du produit dans les trois axes de l’espace.

Cette reconstruction 3D des caractéristiques internes et externes permet une détection précise des défauts de qualité et les corps étrangers (verre, métaux, plastiques, fragments de noyaux dans les olives en vrac, pierres…), même très petits, quelles que soient d’ailleurs leur position ou leur orientation. « Contrairement à un système à rayons X classique, où l’on travaille à partir de la densité moyenne, la différence de densité de la matière est analysée à chaque voxel (un cube de 0,5 mm de côté). La détection et l’identification de contaminants sont donc extrêmement précises, et ce aussi bien pour des contaminants à forte densité et à faible densité (présence de bulles dans le pain, par exemple) », explique Andrea Quattrone.

« L’un des plus importants avantages du système Mito est la détection du verre dans le verre (glass-in-glass detection) », souligne Erwan Courtois, ingénieur technico-commercial chez HTDS. Les utilisateurs disposent ainsi davantage d’informations qu’avec un système à rayons X traditionnel, et une information plus fine également, en particulier dans des zones complexes, comme sous le bouchon ou à la base d’un emballage en verre. Avec le système Mito, les industriels de l’agroalimentaire sont en mesure de réduire les erreurs et le gaspillage tout en renforçant la sécurité alimentaire au niveau des consommateurs et la préservation de leur image de marque. Un autre avantage comparé aux systèmes 2D multi-faisceaux est le gain en termes de coûts de maintenance sur de moyenne ou longues périodes puisqu’il n’y a plus qu’une source à rayons X et un seul détecteur à changer.

Différents modèles selon les applications

Pour relever le défi d’une détection automatique, qui est l’une des principales limitations des systèmes à rayons X classiques, Biometic a développé un algorithme hélicoïdal qui assure une reconstruction 3D en adéquation avec un déploiement en ligne. « Fonctionnant jusqu’à 40 m/min, notre système Mito est compatible avec presque toutes les lignes de production agroalimentaire. Sachant que la machine est complètement protégée en termes de sécurité, tous les opérateurs travaillant à proximité de la machine n’ont d’ailleurs pas besoin de porter des vêtements spéciaux », ajoute Andrea Quattrone.

Biometic propose trois modèles différents dans la série Mito, chacun se différenciant par le champ de vision, la vitesse ou la taille des produits contrôler, etc. « Toutes les machines ont le même cœur technologique et nous modifions la mécanisation et les algorithmes en fonction du secteur applicatif. Nous avons conçu chaque modèle pour répondre aux exigences spécifiques de multiples secteurs », précise Andrea Quattrone.

On trouve ainsi le modèle Mito C (voir photographie ci-dessus), de champ de vision de 250 mm, pour la détection glass-in-glass, de métal, de plastique, le niveau de remplissage, la présence de vide, etc., le modèle Mito M – disponible avec un champ de vision de 250 mm ou, désormais, de 500 mm pour les produits de grande taille – pour les emballages et les multipacks (intégrité de l’emballage, alvéolation, comptage…), ainsi que le modèle Mito B (250 mm) pour les produits en vrac (bulk) et non emballés.