Le contr

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Le contrôle par ultra sons

• I - Généralités
• II Propriétés des Ultra sons
• III Production des Ultra sons
• IV Les palpeurs
• V Les techniques de contrôle

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I - Généralités

• Les sons sont produits par les vibrations dans
  les gaz, liquides et solides et se propagent sous
  forme dondes qui proviennent doscillations du
  milieu transporteur
• 20 Hz lt oreille humaine lt 20 000 Hz
• Infra sons? sons
  ?Ultra sons

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I - Généralités
Principe du contrôle par Ultra sons
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II Propriétés des Ultra sons

• Se propagent en ligne droite
• Ne se propagent pas dans le vide, sont très
  atténués dans les gaz
• Sont caractérisés par l c.T c/n
• On distingue 4 types dondes
• Longitudinales (OL),
• Transversales (OT),
• De Rayleigh (OS),
• De Lamb (OP).

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II Propriétés des Ultra sons

• La Fréquence dépend des caractéristiques de la
  source
• La Célérité dépend de la nature du matériau dans
  lequel les US se propagent

Milieu CL (m/s) CT (m/s) Acier 5 850 3
230 Air 330 - Plexiglas 2 700 1
400 Eau 1 480 - Nickel 4 660 2 960
Valeurs typiques
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II Propriétés des Ultra sons

• Absorption des US dans un milieu
• Il sagit dun train dondes sinusoïdales amorti
  exponentiellement
• soudage des polymères
• Absorption ? chaleur
• réchauffage des zones enflammées

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II Propriétés des Ultra sons

• Transmission des US entre deux milieux
• Impédance acoustique
• Z r . C
• Coef. Réflexion en W

i
r
(1)
Z1
(2)
Z2
t
m.s-1
Kg.m-2.s-1
Kg.m-3
- Coef. Transmission en W
Incidence normale
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II Propriétés des Ultra sons
Cas de lincidence oblique loi de Snell
Descartes
Si qiL1 est suffisant il ny a plus dOLt2! -
1er angle critique Si qiL1 augmente encore pas
donde transmise - 2nd angle critique
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II Propriétés des Ultra sons
Seule lOT est transmise
Il ny a plus donde transmise mais création
dune onde de surface
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III Production des Ultra sons

• Utilisation de traducteurs ou de transducteurs
  électriques
• Basés sur la piézoélectricité
• Délicat à mettre en oeuvre
• Ou basés sur la ferroélectricité de céramiques
  polarisées
• Assemblage de cristaux frittés et polarisés
• Amplitude plus importante quavec les piézo.
• Avant BaTiO3
• Maintenant PZT

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IV Les palpeurs

• Constitution
• Amortisseur
• Caoutchouc naturel, résine chargée de poudre
  métallique
• Céramique
• Qq 1/10 mm dépais (Fc/2e)
• Connexion par métallisation des faces. Adaptation
  dimpédance
• Semelle
• Protection de la céramique

amortisseur
semelle
céramique
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IV Les palpeurs

• Palpeurs
• droits ? OL
• obliques ? OT
• combinés ? OL et OT
• Focalisés ? OL généralement
• À relais ? OL généralement

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IV Les palpeurs
Géométrie des faisceaux ultra sonores
D
q
Champ proche Zone de Fresnel
Champ lointain Zone de Fraunhofer
D2/4l
0
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IV Les palpeurs
Dans le champ proche, le faisceau est
cylindrique et la pression acoustique très
variable
et
et
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IV Les palpeurs
d
q
D0
N
NB Si lélément actif est rectangulaire N
S/(p.l)
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V - Les techniques de contrôle

• Lobjet
• Recherche et Caractérisation des défauts
• Caractérisation
• dimensions, orientation, forme et position

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V - Les techniques de contrôle
Les méthodes employées
Au contact
En immersion
En transmission
En réflexion
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V - Les techniques de contrôle
Au contact et en réflexion
Au contact et en transmission
Pic démission selon lappareil
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V - Les techniques de contrôle
En immersion et par réflexion
défaut
Pic démission
Entrée de pièce
Sortie de pièce
Fond de cuve
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V - Les techniques de contrôle
Forme des défauts
Dimension des défauts
Petits réflecteurs Comparaison avec des
étalons et Courbe amplitude-distance
Grands réflecteurs Méthode à 6 dB
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V - Les techniques de contrôle
Méthode à 6 dB
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V - Les techniques de contrôle
signal
t
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Conclusion

• Cest lune des méthodes les plus employées (avec
  le ressuage)
• De nombreuses variantes existent
• ouf !!!