MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 1 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Introduction • Méthode de contrôle qui consiste à transmettre des impulsions acoustiques de hautes fréquences (les ultrasons) dans un matériau. • Ces ondes se propagent dans le matériau suivant différents modes de propagation. • La présence d’une discontinuité, sur le trajet des ultrasons, provoque la réflexion partielle des impulsions. • Le signal réfléchi est recueilli par un transducteur ultrasonore. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 2 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Principes physiques Oscillations mécaniques Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 3 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Modèle élastique d’un solide Matière = Particules connectées entre elles par des ressorts Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 4 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Génération d’une onde • • • L’onde peut être générée par un impact ou une force vibratoire externe. L’onde provoque l’oscillation des particules autour de leur position au repos. L’onde se propage à une vitesse qui dépend du mode vibratoire et des propriétés élastiques du matériau V f : longueur d’onde V: vitesse de propagation f: fréquence de l’onde Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 5 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Ondes de volume Onde longitudinale Déplacement des particules parallèle à la direction de la propagation VL E 1 1 1 2 Onde de cisaillement E: module de Young : ratio de Poisson : densité Déplacement des particules perpendiculaire à la direction de la propagation VS E 2 1 Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 6 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Onde de surface (Rayleigh) VR VS 0.87 1.12 1 Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 7 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Principes physiques Interface entre deux matériaux Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 8 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Réflexion d’onde Réflexion molle À la surface libre d’un matériau, les forces externes sont nulles. L’onde réfléchie a la même polarité (même phase) que l’onde incidente. Réflexion dure À une interface rigide, les déplacements sont nuls. L’onde réfléchie doit donc s’inverser (déphasage de 180°) de façon à respecter cette condition. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 9 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Impédance acoustique Z V Z: impédance acoustique : densité du matériau V: vitesse de l’onde (g/cm3) VL (km/s) Z (106 kg/m2s) Acier 7.7 5.90 45 Aluminium 2.7 6.32 17 Cuivre 8.9 4.70 42 Eau (20°C) 1.0 1.483 1.5 Nickel 8.8 5.63 50 Matériau Les matériaux ayant de grandes impédances acoustiques sont dits « durs » Les matériaux ayant de faibles impédances acoustiques sont dits « mous » Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 10 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Incidence normale Coefficient de réflexion et de transmission de l’énergie acoustique: Z 2 Z1 R 2 Z 2 Z1 2 Grande à faible Z Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie T 4 Z 2 Z1 Z 2 Z1 2 Faible à grande Z MEC761 - Martin Viens, prof. Page 11 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Incidence oblique Réfraction de l’onde incidente Loi de Snell: V1 sin 1 sin 2 V1 V2 V2 Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 12 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Interface liquide-solide Conversion de mode VL1 VL1 VL2 L S VS2 sin sin L sin S VL1 VL 2 VS 2 Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 13 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Énergie transmise/réfléchie ZW W VW 1.49 kg m 2 s Z LA A VLA 45.43 kg m 2 s Z ZW R LA Z LA ZW 2 87.7% T 1 R 12.3% VW sin 90 14.628 VLA cL sin 1 VW sin 90 27.471 VSA cS sin 1 Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 14 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Principes physiques Atténuation de l’onde ultrasonore Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 15 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Atténuation Transducteur A z A0 e z A: A0: : z: Faisceau ultrasonore Amplitude du faisceau Amplitude initiale Coefficient d’atténuation Distance parcourue Pièce Phénomènes impliqués: • Diffraction: Divergence du faisceau ultrasonore • Diffusion: Réfraction et réflexion par des discontinuités internes multiples • Absorption: Perte d’amplitude provoquée par des friction interne (transformation de l’énergie mécanique en énergie thermique) Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 16 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Diffraction sin 1.2 V D f où θ : angle de divergence V : vitesse des ultrasons dans le matériau D : diamètre du transducteur f : fréquence des ultrasons Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 17 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Diffraction D2 D2 f N 4 4V où N : champ proche D : diamètre du transducteur : longueur d' onde V : vitesse des ultrasons dans le matériau f : fréquence des ultrasons Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 18 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Diffusion Réflexion et réfraction diffuse de l'onde provoquée par: Une surface ou une interface rugueuse L'inhomogénéité du matériau traversé (microretassures, métaux polycristallins, composites, …) Généralement, l'atténuation par diffusion croît avec la fréquence des ultrasons Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 19 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Absorption Transformation, par friction interne, d'une énergie de vibration (mécanique) en chaleur. Ce type d'atténuation est particulièrement important dans les matériaux viscoélastiques (polymères, fluides visqueux, …). L'atténuation par absorption croît avec la fréquence des ultrasons. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 20 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Transducteur piézoélectrique Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 21 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Matériau piézoélectrique Matériau qui, sous l’action d’une contrainte mécanique, se polarise électriquement (effet direct). Réciproquement, sous l'effet d'un champ électrique, le matériau se déforme (effet inverse). Avant et après polarisation Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie Q F V Q C A C d Q : charge électrique (C) : constante de charge (C/N) C : capacité (F) : permittivité (F/m) A : aire (m2 ) d d : épaisseur (m) V F A MEC761 - Martin Viens, prof. Page 22 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Matériau piézoélectrique • • • Les matériaux piézoélectriques les plus utilisés se divisent en deux groupes: les monocristaux (ex.: quartz) et les céramiques (ex.: PZT). Les céramiques piézoélectriques ont une beaucoup plus grande sensibilité que les monocristaux et sont fabriquées par un simple procédé de frittage. La stabilité à long terme des céramiques est cependant beaucoup plus faible que celle des monocristaux. Certains monocristaux sont également insensibles à la température. Matériau Quartz PZT E (Gpa) (10-12 C/N) R 80 2,3 4,5 70 à 100 200 à 800 1000 à 5000 PZN-PT 1100 à 2500 PZT: Titano-Zirconate de Plomb Pb Zr0.52 , Ti0.48 O3 PZN: Lead Zinc niobate in solid solution with Lead titanate Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie PZT: Lead Zirconate Titanate Au-dessus et sous la température de Curie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 23 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Transducteur piézoélectrique • Un élément piézoélectrique converti l’énergie électrique en vibrations mécaniques et vice versa. • L'élément piézoélectrique est protégé par une plaque d'usure (wear plate) dont l’épaisseur est de /4. • Un matériau amortissant, à l’arrière de l’élément piézoélectrique, absorbe l’énergie qui y pénètre. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 24 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Bande passante La bande passante du transducteur dicte la largeur de l'impulsion qu'il génèrera: Un transducteur large bande (50 à 120%) produira une impulsion courte (bonne résolution temporelle) mais de faible amplitude (fortement amorti) Un transducteur bande étroite (30 à 50%) produira une impulsion plus large mais une sensibilité supérieure (impulsion plus énergétique) (moins amorti) Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 25 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Technique de mesure Présentation des signaux Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 26 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Inspection de défaut Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 27 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Signaux de type A (A-scan) Amplitude du signal acoustique en fonction du temps 1 Le signal en gris désigne l’impulsion initiale (à 0 seconde) 2 Le signal en rouge désigne l’écho de surface 1 2 Le signal en vert désigne un écho provenant d’une discontinuité interne Le signal en bleu désigne l’écho de fond Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 28 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) • Le rejet d'une pièce est généralement dicté par l'amplitude de l'écho provenant d'une discontinuité interne. • L'écran des appareils laisse voir soit les impulsions RF, soit leur enveloppe. Dans ce dernier cas, l'information sur la phase des signaux est perdue. Amplitude du signal • La profondeur d'une discontinuité est estimée en fonction de la position horizontale de l'écho correspondante. Amplitude du signal Signaux de type A (A-scan) Temps Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 29 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Système de balayage Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 30 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Signaux de type B (B-scan) Surface Discontinuité Fond Vue en coupe de la pièce inspectée Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 31 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Signaux de type B (B-scan) Noyau de titane sous une matrice en carbone-époxy Note: En déplaçant le curseur dans le B-scan, le A-scan correspondant est automatiquement mis à jour Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 32 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Signaux de type B (B-scan) Vue en coupe de l'enveloppe des signaux ultrasonores Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 33 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Signaux de type B (B-scan) Vue en coupe de l'enveloppe des signaux ultrasonores Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 34 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Profil d'épaisseur Application: Sévérité de la corrosion Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 35 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Signaux de type C (C-scan) Porte Amplitude maximale du signal acoustique à l'intérieur d'un intervalle de temps fixé par une porte Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Signaux de type C (C-scan) Plaque de composite et image C-scan de cette plaque Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 37 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Positionnement par sonar Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 38 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Logiciel d'analyse • Les curseurs dans le Cscan identifient les coupes en X et en Y qui sont affichées dans les deux B-scans. • La porte utilisée pour l'évaluation du C-scan est identifiée par les curseurs dans les Bscans et la section jaune du A-scan. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie • L'intersection entre les deux curseurs définit la position du A-scan affiché. MEC761 - Martin Viens, prof. Page 39 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Technique de mesure Réflexion ou transmission Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 40 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Mesures en réflexion (Pulse-Écho) • Le même transducteur émet une impulsion ultrasonore et recueille les échos réfléchis par la pièce Toute discontinuité dans le trajet des ultrasons résulte en la réflexion d'un écho L'amplitude de l'écho est une indication de la taille de la discontinuité alors que le délai d'arrivée nous informe sur sa profondeur • • Impulsion initiale Écho de fond Écho de La fissure fissure 0 2 4 6 8 10 http://www.ndted.org/EducationResources/Communi tyCollege/Ultrasonics/MeasurementTe ch/applet_4_1/applet_4_1.htm plaque Écran de l'instrument Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 41 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Mesures en réflexion (Pulse-Écho) Écran illustrant un signal acoustique réfléchi par le fond de la pièce. Écran illustrant la présence d'une discontinuité à michemin avec la pleine épaisseur de la pièce. On remarque également une diminution de l'amplitude de l'écho de fond. Les mesures en réflexion permettent l'inspection de pièces pour lesquelles un seul côté est accessible. La profondeur d'une discontinuité est directement associée à la position temporelle de l'écho correspondante. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 42 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Mesures en transmission • Deux transducteurs sont positionnés de part et d'autre de la pièce à inspecter. Un transducteur agit à titre d'émetteur (T) et l'autre à titre de capteur (R). 11 • Une discontinuité dans le trajet des ultrasons résulte en la réduction ou même la disparition du signal transmis. T R T R 2 • Des mesures en transmission sont utiles pour inspecter des matériaux atténuants, pour détecter des discontinuités près d'une surface (dans la zone morte), des microdiscontinuités regroupés sous forme de nuage, ou des décollements dans des structures composites. • Cette technique ne permet pas d'évaluer la profondeur des discontinuités. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. 1 2 0 2 4 6 8 10 Page 43 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Mesures en transmission Écran illustrant un signal qui a traversé la pièce inspectée. Écran illustrant la réduction de l'amplitude du signal transmis en raison de la présence d'une discontinuité dans le trajet des ultrasons. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 44 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Différentes familles de transducteur piézoélectrique Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 45 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Transducteur à élément double • Un premier élément agit à titre d'émetteur alors que l'autre agit en tant que récepteur • Améliore la capacité de détecter les discontinuités près de la surface d'une pièce • Régulièrement utilisé pour la mesure d'épaisseur de plaque mince Impulsion émise Signal reçu Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 46 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Ligne à délai • • • • Ajout d'un embout en plastique qui conduit les ultrasons jusqu'à la pièce à inspecter tout en imposant un délai entre l'émission d'une impulsion et la détection d'un premier écho Améliore la capacité de détecter les discontinuités près de la surface d'une pièce L'embout protège l'élément piézoélectrique. Il peut être remplacé lorsque usé Des mesures d'épaisseur, des mesures à hautes températures et des mesures sur des surfaces rugueuses sont des applications courantes de tels transducteurs. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 47 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Mesure à hautes températures Caractérisation d'un polymère lors de son écoulement dans un moule ou une filière. Un système de refroidissement protège le transducteur des températures élevées. Longue ligne à délai (1 mètre) utilisé dans la caractérisation de métaux (Al ou Mg) en fusion. La géométrie (double cône) et le revêtement (SS) de la ligne à délai permet un excellent rapport signal sur bruit. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 48 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Utilisation d'un sabot • Ajout d'un sabot en plastique de façon à réfracter l'onde incidente dans la pièce à inspecter (loi de Snell) • Certains sabots permettent l'ajustement de l'angle d'incidence • Les sabots sont régulièrement utilisés pour inspecter des endroits difficiles d'accès (la racine d'un cordon de soudure par exemple), pour détecter des défauts à angle ou pour générer des ondes de surface. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 49 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Cordon de soudure Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 50 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Transducteur en immersion • Conçu pour être utilisé dans des bassins d'immersion (le transducteur et la pièce à inspecter sont immergés dans le bassin) • Assure un couplage ultrasonore constant entre le transducteur et la pièce • Régulièrement utilisé dans des systèmes de balayage automatisés où la pièce est cartographiée sur toutes ses surfaces • Également utilisé dans les systèmes qui visent à l'évaluation des propriétés mécaniques d'un matériau (densité, module de Young, ratio de Poisson, …) Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 51 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Transducteurs focalisés Focalisation sphérique (sur un point) Diamètre de la tache Focale (-6 dB): Fac: v: f: D: Fac v f D distance focale acoustique vitesse des ultrasons dans le liquide fréquence des ultrasons diamètre du transducteur (élément actif) Focalisation cylindrique (sur une ligne) Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 52 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Distance focale Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 53 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Focalisation dans le matériau d pd V1 V2 p V1 V2 Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 54 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Utilisation de gicleurs Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 55 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Utilisation de gicleurs Système de balayage utilisant un gicleur sur le fuselage d’un avion Corrosion dans un joint de recouvrement Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 56 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Sélection d'un transducteur • Type (contact/immersion, élément simple/double, focalisé ou non, …) • Géométrie (avec/sans sabot, avec/sans ligne à délai, …) • Dimension (plus le diamètre est grand, plus la tache focal est étroite) • La fréquence nominale (affecte le champs proche et le diamètre de la tache focale) • Type de connecteur Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 57 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) SONDES MULTIÉLÉMENTS (PHASED ARRAY TRANSDUCERS) Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 58 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Introduction L’utilisation d’équipements multiéléments représente une évolution significative dans le domaine des essais ultrasonores. Cette évolution, rendue possible grâce à l’apparition de microprocesseurs performants, permet la génération en temps réel d’images ultrasonores. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 59 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Principe des PATs • Une sonde multiéléments est constituée de plusieurs transducteurs individuels (typiquement de 16 à 256 éléments) incorporés à l’intérieur d’un boitier unique. • Les ondes ultrasonores émises par chacun de ces éléments interfèrent ensemble • La séquence temporelle suivant laquelle ces éléments sont activés détermine la mise en forme du faisceau ultrasonore généré: – Balayage électronique du faisceau (linéaire ou sectoriel) – Focalisation électronique (possibilité de focalisation dynamique) – Angle de braquage ajustable électroniquement • Cette séquence est programmée suivant ce qu’on appelle la loi de retard (loi focale). Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 60 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Interférence des ondes En fonction de leur phase respective, l’interférence entre deux ondes de même fréquence peut être constructive (en phase) ou destructive (hors phase). Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 61 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Interférence des ondes Interférence des impulsions produites par deux éléments déclenchés simultanément Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 62 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Interférence des ondes Interférence des impulsions produites par seize éléments déclenchés simultanément Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 63 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Interférence des ondes Interférence des impulsions produites par seize éléments déclenchés séquentiellement Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 64 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Interférence des ondes Interférence des impulsions produites par seize éléments déclenchés suivant une séquence qui permet la focalisation du faisceau Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 65 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Braquage électronique En modifiant le délai qui sépare l’activation de chacun des éléments d’une sonde, on peut changer l’angle de braquage (steering angle) du faisceau ultrasonore. – L’angle du faisceau peut être contrôlé sans passer par la réfraction d’un sabot; – La plage d’angles possibles varie en fonction de la longueur d’onde et de la dimension des éléments. Généralement elle est de l’ordre de ± 20°. http://www.ndt.net/ndtaz/content.php?id=36 Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 66 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Braquage électronique L’utilisation d’un sabot permet de déplacer la plage d’angles possibles en dehors de la plage initiale (par exemple: 50° ± 20°). – L’angle du faisceau peut être ajusté de façon à maximiser l’amplitude du signal d’un défaut. Animation tirée du site de Imasonic Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie http://www.ndt.net/ndtaz/content.php?id=36 MEC761 - Martin Viens, prof. Page 67 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Focalisation électronique En appliquant un délai d’activation qui varie de façon symétrique entre chacun des éléments d’une sonde, on peut changer la profondeur de focalisation du faisceau ultrasonore. Permet la focalisation des ultrasons avec des transducteurs contact (avec des transducteurs conventionnels, la focalisation n’est normalement disponible qu’en immersion); La profondeur de focalisation doit rester à l’intérieur du champ proche. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 68 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Focalisation électronique En contrôlant adéquatement le délai d’activation de chacun des éléments d’une sonde, on peut combiner l’effet de braquage et de focalisation. – Amélioration de la résolution spatiale dans une inspection à angle. Délai sur chaque élément Éléments de la sonde Front de phase constante Tache focale Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 69 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Captation des ultrasons En réception, un délai est appliqué aux échos reçus par chacun des éléments de la sonde. Afin de respecter la distance parcourue par l’onde, ce délai est identique à ce celui imposé lors de la génération du faisceau. Photos tirées du site de Olympus NDT Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 70 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Balayage linéaire En n’activant qu’un sous-groupe d’éléments à la fois (par exemple, 16 des 128 éléments d’une sonde), et en translatant ce sous-groupe dans le temps, le faisceau ultrasonore balaie la pièce même si la sonde reste fixe. – Permet d’obtenir un B-scan sans déplacer la sonde; – Balayage plus rapide qu’un balayage mécanique. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 71 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Balayage linéaire Balayage électronique de la pièce A-scan à la position du curseur B-scan correspondant http://www.bercli.net/documentation/article_advantages.htm Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie Animation tirée du site de Olympus NDT MEC761 - Martin Viens, prof. Page 72 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Balayage sectoriel En incrémentant successivement l’angle de braquage du faisceau ultrasonore, on balaie la pièce suivant un secteur défini. – Permet d’obtenir ce qu’on appelle un S-scan; – Type de balayage utilisé dans les échographies médicales. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 73 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Balayage sectoriel Balayage électronique de la pièce (-30° à +30°) A-scan à la position du curseur S-scan correspondant Animation tirée du site de Olympus NDT Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 74 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Balayage sectoriel Balayage électronique de la pièce (+35° à +70°) A-scan à la position du curseur S-scan correspondant Animation tirée du site de Olympus NDT Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 75 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Focalisation dynamique En adaptant numériquement la profondeur de focalisation du circuit de réception en fonction du délai d’arrivée des signaux ultrasonores, on balaie la pièce en profondeur de façon dynamique. – Permet d’améliorer le rapport signal sur bruit lors de l’inspection de pièces épaisses et ce, en une seule passe. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 76 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Focalisation dynamique Une loi focale lors de l’émission / une série de lois focales en réception Focalisation normale à profondeur fixe Focalisation dynamique http://www.ndt.net/ndtaz/content.php?id=693 Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 77 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Focalisation dynamique • Arbre de forte épaisseur • Sonde incurvée • Insonification en focalisant au centre de l’épaisseur • Focalisation dynamique en réception • Balayage électronique pour inspecter tout un secteur de l’arbre sans déplacer la sonde http://www.bercli.net/documentation/article_ddf_illustrated.htm Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 78 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Sommaire Les appareils à ultrasons multiéléments calculent les délais à appliquer sur chacun des éléments d’une sonde (lois de retards). Ces délais dépendent: – – – – – Des caractéristiques de la sonde; Des propriétés et de la géométrie du sabot; Des propriétés acoustiques de la pièce; De la forme du faisceau désiré; Du type de balayage désiré. L’opérateur doit donc entrer ces informations dans les registres de l’appareil afin d’assurer la fiabilité des résultats d’inspection. La configuration et l’étalonnage de l’appareil sont donc essentiels à une bonne interprétation des résultats. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 79 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Performance des sondes et des appareils Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 80 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Sonde multiéléments Câble coaxial à conducteurs multiples Branchement des éléments individuels (channel) Couche protectrice d’adaptation d’impédance (matching layer) Éléments piézocomposites Photos tirées du site de Olympus NDT Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 81 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Configurations de sondes Afin de répondre aux différents besoins d’inspection, différentes configurations de sondes sont disponibles sur le marché. Linéaire 1D Matriciel 2D Annulaire La plus utilisée dans l’industrie Permet le braquage suivant deux axes Optimisée pour une focalisation sphérique normale à la surface Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 82 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Sonde matricielle 2D • Les sondes matricielles 2D permettent un contrôle du faisceau suivant deux axes orthogonaux formant un plan parallèle à la surface active de la sonde. • Cette configuration de sonde est principalement utilisée dans le domaine médical. Photos tirées du site de Imasonic Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 83 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Sonde annulaire Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 84 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Avantages • Contrôle logiciel de l’angle du faisceau ultrasonore de même que de la profondeur focale. Élimine ainsi la nécessité d’avoir toute une panoplie de sondes et de sabots; • Balayage électronique d’une section ou d’un volume sans déplacer la sonde mécaniquement; – Amélioration de la rapidité du balayage – Élimine la perte de couplant inhérente au déplacement d’une sonde – Inspection de zones autrement inaccessibles; – Production d’image en temps réel; • Améliore, grâce au S-scan, dimensionnement des défauts; • Permet, grâce à la focalisation dynamique, une profondeur de champ étendue. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie la fiabilité MEC761 - Martin Viens, prof. des mesures et le Page 85 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Limitations • Les appareils de mesure et les sondes sont beaucoup plus dispendieux que leur contrepartie conventionnelle. Cette différence tend à diminuer avec la miniaturisation des appareils et la démocratisation de la méthode (production de masse); • Les sondes sont généralement plus volumineuses; • Requiert des opérateurs qualifiés connaissances avancées en ultrason; avec des • L’étalonnage des systèmes est long et complexe. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 86 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Autres technologies de transducteur ultrasonore Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 87 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) EMAT – Principe physique Electromagnetic Acoustic Transducers Force de Lorentz: Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie F J H MEC761 - Martin Viens, prof. Page 88 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) EMAT – Onde longitudinal Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 89 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) EMAT – Onde transversale Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 90 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) EMAT – Onde de Surface Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 91 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Laser ultrason Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 92 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Génération laser Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 93 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Régime d’ablation Longitudinal Cisaillement Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 94 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Régime thermoélastique Longitudinal Cisaillement Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 95 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Balayage laser Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 96 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Génération et détection Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 97 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Application laser Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 98 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Applications typiques Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 99 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Mesure d'épaisseur Fréquemment utilisée pour évaluer la sévérité de la corrosion ou de l'érosion de pièces en service NDT 710 POCKETMIKE Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 100 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Délamination Inspection en réflexion sur une poutre laminée en I de 36". Échos de fond multiples dans un secteur sans défaut. Échos additionnels indiquant la présence de délaminations. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 101 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Défaut dans un composite Échantillon: Défaut: Feuille de polymère renforcé par du graphite (épaisseur de 1.4 mm) Longueur de 6 mm (causé par un impact) Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 102 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Racine des aubes Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 103 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Arbres et barres Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 104 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Imagerie acoustique Focalisation en surface Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie Focalisation sur le fond MEC761 - Martin Viens, prof. Page 105 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Décollement d’une grille de connexion (microélectronique) Blanc: écho intense Noir: absence d’écho Échantillon: Inspection: Défaut: Circuit intégré encapsulé Transducteur de 15 MHz Décollement entre l’encapsulation de plastique et la grille métallique Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie Bleu: réflexion négative Rouge: réflexion positive MEC761 - Martin Viens, prof. Page 106 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Porosité dans la céramique Échantillon: Inspection: Porosité: Disque d’alumine (épaisseur de 6.4 mm) Transducteur de 50 MHz avec une résolution acoustique de 25 m De l’ordre de 10 à 20 m en diamètre Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 107 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Microstructure ASTM Grain Size 11 10 9 8 7 6 5 4 0 5 10 15 Attenuation at 70 MHz (dB/mm) André Moreau, Short Course U6, 13h30 Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 108 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Évaluation des contraintes V V0 1 K Où V désigne la vitesse de propagation d’une onde ultrasonore V0 désigne cette même vitesse en l’absence de contraintes K représente une constante acoustoélastique (de l’ordre de 10 ppm par MPa pour la majorité des métaux) désigne une contrainte Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 109 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Microscope acoustique Transducteur piézoélectrique V sin 1 W V Couplant liquide Onde de surface V Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Échantillon VW VW 1 1 2 f z 2 Page 110 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Métallographie d’un acier Échantillon: Inspection: Acier bas-carbone (Manganèse-Zinc) Transducteur de 1.3 GHz sur une surface de 100 100 m polie (sans attaque chimique) Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 111 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Applications typiques • Détection de discontinuités (fissure, inclusion, porosité, etc.) • Mesure de l'épaisseur résiduelle d'une pièce (corrosion, érosion, …) • Caractérisation de l'intégrité d'un joint (collage, brasage, …) • Évaluation de la microstructure d'un matériau – Taille des grains dans les métaux – Pourcentage de porosité dans les composites, les plastiques et les céramiques – Propriétés mécaniques (rigidité) résultant d'un traitement thermique Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 112 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Autres applications • Niveau d’un fluide dans un réservoir • Épaisseur d’un revêtement • Viscosité d’un fluide • Instrumentation de procédé • Etc. Sonar Échographie Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 113 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Équipement Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 114 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Jauge d'épaisseur Affichage numérique de l'épaisseur Krautkramer DM 4 Panametrics MG2 Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 115 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Détecteur de défauts portatif GE USD 30 Panametrics Epoch 4 R/D Tech OmniScan Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 116 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Système de balayage • Inspection automatisée de toute la surface d'une pièce • Les mesures sont généralement stockées en mémoire de façon à en permettre le traitement ultérieurement (A, B et C-scan) • Généralement basé sur un bassin d'immersion, un système de gicleurs, ou un système laser-ultrason • Depuis peu, des transducteurs multi-éléments permettent le balayage électronique de pièces. Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 117 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Avantages et limites Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 118 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Avantages • Sensible, à la fois, aux discontinuités de surface et celles sous la surface des pièces. Première méthode à permettre des inspections aussi profondes • Les pièces requièrent peu de préparation • Permet de localiser une discontinuité dans l'espace • La taille d'un défaut peut être estimée en comparaison avec des cales d'étalonnage • Méthode adaptée à des système de balayage automatisé qui, suite à un traitement numérique de l'information, permet d'obtenir des images tridimensionnelles des structures internes d'une pièce Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 119 MEC-761 Essais mécaniques et contrôle non destructif 05 – Ultrasons (UT) Limites • Les surfaces doivent êtres accessibles pour permettre la transmission des ultrasons • Interprétation des signaux qui peut devenir difficile dans des structures complexes • Requiert généralement un couplant de façon à transmettre les ultrasons entre le transducteur et la pièce (exception: laserultrason, EMAT et autres) • Les surfaces rugueuses ou irrégulières, les matériaux inhomogènes et les pièces de très petite dimension sont difficiles à inspecter • Les discontinuités parallèles au faisceau ultrasonore sont difficiles à détecter • Des cales de référence sont requises pour étalonner un système ou dimensionner une discontinuité Département de génie mécanique Programme de baccalauréat Le génie pour l'industrie MEC761 - Martin Viens, prof. Page 120
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