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Chapitre ultrasons notions sur les ultrasons

Chapitre Les ultrasons Contrôle Non Destructif Chapitre Les ultrasons I Introduction Cette technique permet un contrôle non destructif assez performant des pièces On peut ainsi ? contrôler des fissures des cavités des inclusions métalliques des occlusions gazeuses etc ? ? contrôler ou mesurer des épaisseurs quand des techniques traditionnelles ne sont pas utilisables exemple contrôle de l'épaisseur résiduelle de la paroi d'une cuve contenant un produit corrosif Le procédé est particulièrement indiqué pour des objets de forme géométrique simple plaque tube ? II Définition Les ultrasons sont des vibrations mécaniques de la matière fluide ou solide de même nature que les sons dont la fréquence est supérieure au domaine audible d ? une oreille humaine normale Hz à KHz Le phénomène initial du son ou d ? un ultrason est toujours produit par un corps élastique animé de vibrations mécaniques dus par exemple à un choc diapason à une impulsion électrique tonnerre à un jet gazeux interrompues sirène ---------- Hz Hz ----- Hz Hz ------------ Hz Plus que Hz Infrasons sons Zone audible Ultrasons Hyper sons III Principe de contrôle par ultrasons - Principe Une onde ultrasonore est émise par un palpeur placé sur la surface du matériau à contrôler et se propage dans celui -ci Il est nécessaire d'ajouter un couplant gel entre le palpeur et la pièce pour assurer la transmission des ondes Lorsque ces ultrasons rencontrent une interface délimitant deux milieux ayant de s impédances acoustiques différentes il y a réflexion ? Les ultrasons réfléchis sont captés par un palpeur qui peut être le même que l'émetteur Il y a création d'un écho ? ? Dans le cas d'une pièce comportant deux surfaces la détection de défaut se fait en comparant le temps mis pour faire un aller retour dans l'épaisseur de la pièce et le temps mis pour la réflexion sur un défaut Temps de pose temps de silence c ? est le temps nécessaire pour lequel l ? onde soit perturbé se réfléchisse par le fond de la pièce ou par le défaut D'un point de vue pratique on utilise un écran d'oscilloscope Les échos sont représentés par des pics sur l'écran Contrôle Non Destructif - Profondeur de l ? existence du défaut Pour un capteur droit ondes L On note par p la profondeur de l ? existence du défaut par rapport à la surface supérieure de la pièce à contrôler t le temps qui sépare l ? écho d ? émission et l ? écho du fond p VL ? t Pour un capteur d ? angle ondes L Contrôle Non Destructif Application Un écho apparait ?s après l ? émission dans une pièce en acier VL m s Quelle est la profondeur o? se trouve le défaut Réponse Vitesse V mm s Temps t - s Donc distance d Vx t mm - Notion de Zone morte Si la surface réfléchissante le défaut ou le fond est située trop près de la surface de sondage l'écho peut se superposer avec l'impulsion initiale