Le contrôle par ultrasons est une méthode de contrôle non destructif utilisant des ondes sonores à haute fréquence pour inspecter la structure interne d’un matériau sans l’endommager.
Elle fonctionne comme une échographie médicale appliquée aux composants industriels, en envoyant des impulsions sonores dans une pièce et en analysant les échos de retour pour détecter les défauts ou mesurer l’épaisseur.
Pour vérifier qu’une soudure est solide sur toute sa longueur ou mesurer l’épaisseur de paroi d’un tuyau depuis l’extérieur, par exemple, c’est une solution idéale.
Dans cet article, je vous expliquerai comment fonctionne le contrôle par ultrasons.
Nous passerons en revue ses principales applications pour la détection de défauts, la mesure d’épaisseur et la caractérisation des matériaux, et nous verrons pourquoi il est adopté dans les secteurs de l’aérospatiale, du pétrole et du gaz, et des transports.
Nous explorerons ensuite tout l’équipement, les techniques, les avantages et les limites de cette puissante technologie d’inspection.
C’est parti !
Sommaire
Qu’est-ce que le Contrôle par Ultrasons ?
Le contrôle par ultrasons (UT en anglais) est une méthode de contrôle non destructif (CND) qui utilise des ultrasons de qualité industrielle pour s’assurer qu’une pièce ne contient pas de fissures cachées ou d’épaisseur non conforme.
L’idée de base est d’envoyer des ondes sonores à très haute fréquence à travers un matériau (un tuyau par exemple) pour détecter des problèmes cachés sans causer de dommages.
Ces ondes sonores ont des fréquences bien au-delà de l’audition humaine, entre 0,1 et 15 mégahertz (MHz), mais peuvent parfois atteindre jusqu’à 50 MHz.
Le principe de base est simple.
Un appareil envoie une impulsion sonore dans la pièce que vous inspectez. Si l’onde sonore traverse sans rencontrer de problème, elle se comporte de manière prévisible.
Mais si elle rencontre une fissure, un vide ou un changement dans le matériau, une partie de cette énergie sonore rebondit sous forme d’écho. En analysant ces échos de retour, un technicien peut localiser les défauts cachés à l’intérieur d’un composant.
Cette capacité à inspecter l’ensemble du volume d’une pièce en fait une méthode très puissante par rapport à d’autres techniques.
Des techniques comme les répliques Plastiform, le ressuage ou le contrôle par magnétoscopie sont excellentes pour trouver des défauts en surface mais ne peuvent pas voir ce qui se passe à l’intérieur.
Le contrôle par ultrasons vous donne une vue sous la surface.
Pour maintenir la cohérence, les techniciens utilisent un vocabulaire standardisé pour les résultats des tests et l’équipement, qui est décrit dans la norme ASTM E1316-23.
Un autre avantage est la sécurité.
Contrairement au contrôle radiographique qui utilise des rayons X, les ondes sonores à haute fréquence utilisées en UT sont totalement inoffensives pour les opérateurs.
Cela permet d’effectuer des inspections dans des zones de travail très fréquentées sans avoir besoin de précautions de sécurité particulières liées aux radiations.
Ce qui représente un énorme avantage pour les usines industrielles.
Comment fonctionne le contrôle par ultrasons ?
Le contrôle par ultrasons est une sorte de sonar industriel.
Comme je l’ai dit dans le chapitre précédent, tout ce que vous faites, c’est envoyer un son à haute fréquence dans une pièce, puis analyser les échos de retour. Ces échos créent une image de ce qui se passe à l’intérieur du matériau. Cette méthode révèle les défauts cachés ou mesure l’épaisseur sans causer de dommages au composant.
Un système d’inspection typique contient quelques éléments :
- Un transducteur, qui est la partie que vous placez contre le matériau.
- Un émetteur/récepteur crée et écoute les signaux électriques. Il envoie une impulsion haute tension au transducteur.
- Un cristal piézoélectrique spécial à l’intérieur du transducteur vibre sous l’effet de l’électricité, créant l’onde sonore.
Lorsque les échos reviennent, le cristal convertit le son en signal électrique, qui apparaît sur un écran pour analyse.
Sur l’écran d’affichage, les échos de retour apparaissent sous forme de pics.
La hauteur, ou amplitude, d’un pic représente l’intensité de la réflexion, donnant une idée de la taille du réflecteur.
La position du pic le long de l’axe du temps ou de la distance indique combien de temps le son a mis pour voyager. À partir de ce temps de transit, un technicien peut calculer la profondeur précise d’un défaut.
C’est la configuration de base que vous utiliserez, mais il existe plusieurs types (ou « sous technologies »).
Impulsion-écho
Dans cette configuration, un seul transducteur agit à la fois comme haut-parleur et microphone.
Il dirige une courte rafale de son dans la pièce puis écoute les réflexions. Un écho reviendra de la face arrière du matériau, appelée “paroi arrière“, ou de toute discontinuité interne comme une fissure.
C’est une façon très pratique d’effectuer les tests car vous n’avez besoin d’accéder qu’à un seul côté de votre composant : pas besoin de déplacer ou démonter la pièce pour la tester.
Un bon point pour des industries comme le pétrole et le gaz où les pipelines sont très grands et difficiles à déplacer.
Transmission traversante
Cette approche utilise deux transducteurs séparés.
L’un envoie le son depuis une surface, et un récepteur sur le côté opposé l’écoute.
Si un défaut existe entre eux, il bloquera ou affaiblira le son. Le récepteur capte alors un signal plus faible ou aucun signal du tout.
Couplants
L’air est un mauvais milieu pour transférer le son à haute fréquence. Si vous placez un transducteur sec sur une surface métallique, la majeure partie de l’énergie sonore se réfléchit à la surface.
Pour obtenir un bon transfert sonore, vous avez besoin d’un couplant liquide.
Il s’agit généralement d’un gel, d’une huile ou d’eau qui remplit les minuscules espaces d’air entre le transducteur et la pièce d’essai.
Certaines techniques modernes ne nécessitent pas de couplant. Des méthodes comme le transducteur acoustique électromagnétique (EMAT) ou l’excitation laser génèrent du son directement dans la pièce.
Elles sont parfaites pour inspecter des objets très chauds, rugueux ou en mouvement rapide où l’utilisation d’un couplant liquide n’est pas possible.
Interaction des ondes sonores avec les matériaux
Lorsqu’une onde sonore rencontre une limite avec un matériau différent, une partie rebondit.
C’est la réflexion.
Elle se produit en raison d’une propriété appelée impédance acoustique, qui est liée à la densité d’un matériau et à la vitesse du son à l’intérieur de celui-ci.
Une grande différence d’impédance acoustique, comme entre l’acier et l’air, provoque une forte réflexion. C’est pourquoi une fissure apparaît clairement.
Si une onde sonore frappe une limite à un angle, elle change de direction en entrant dans le nouveau matériau.
Cette courbure est la réfraction (le même effet qui fait qu’une paille semble courbée dans un verre d’eau).
Ce principe, décrit par la loi de Snell, est utilisé pour diriger les faisceaux sonores vers des zones qui ne se trouvent pas directement sous le transducteur, comme les faces inclinées d’une soudure.
Tout le son ne se réfléchit pas ou ne se réfracte pas à une limite.
Une partie de l’énergie sonore continue à travers le nouveau matériau.
C’est la pénétration.
L’objectif d’une inspection par ultrasons est d’équilibrer la réflexion et la pénétration afin de pouvoir trouver des défauts dans tout le matériau sans perdre le signal sonore.
Modes d’ondes utilisés en UT
Les opérateurs peuvent sélectionner différents types d’ondes sonores, ou modes d’ondes, pour une inspection.
Chaque mode fait vibrer les particules dans le matériau d’une manière distincte.
Ces différentes vibrations ont des caractéristiques uniques pour détecter des types spécifiques de défauts.
Voici une liste de ces différents types de vibrations :
- Ondes longitudinales, aussi appelées ondes L : Les particules se déplacent d’avant en arrière dans la même direction que l’onde se déplace.
Ce sont les ondes sonores les plus rapides et peuvent traverser les solides, les liquides et les gaz. Elles sont couramment utilisées pour les mesures d’épaisseur. - Ondes de cisaillement, ou ondes T : Les particules vibrent perpendiculairement à la direction de propagation de l’onde. Les ondes de cisaillement ne se déplacent qu’à travers les solides et se déplacent plus lentement que les ondes longitudinales.
Leur haute sensibilité aux petits réflecteurs les rend très efficaces pour inspecter les soudures. - Ondes de surface, connues sous le nom d’ondes de Rayleigh : Elles se déplacent le long de la surface d’une pièce, un peu comme les ondulations sur l’eau.
Leur énergie est concentrée dans une couche très peu profonde près de la surface. Cela les rend parfaitement adaptées pour trouver de très petites fissures qui brisent la surface. - Ondes de plaque, souvent appelées ondes de Lamb : Les techniciens les utilisent pour inspecter les matériaux minces comme les tôles métalliques ou les panneaux composites. Ces ondes traversent toute l’épaisseur du matériau, guidées par ses surfaces supérieure et inférieure.
Elles sont utiles pour balayer rapidement de grandes surfaces à partir d’un seul point d’inspection.
Ce sont essentiellement les 4 modes d’ondes que vous verrez dans le monde réel. Les plus largement utilisées sont les ondes L mais, en tant qu’ingénieur, vous devez toujours sélectionner celle qui correspond à vos besoins.
Équipement et méthodes d’affichage
Pour regarder à l’intérieur d’un matériau avec le son, vous avez besoin des bons outils pour créer le son, écouter l’écho et afficher les résultats.
Un système de contrôle par ultrasons est composé de quelques pièces clés qui fonctionnent ensemble pour transformer les ondes sonores invisibles en données exploitables par un ingénieur qualité.
Détaillons un peu plus les équipements maintenant que nous comprenons ce qu’ils font.
Émetteur, transducteur et affichage
L’émetteur/récepteur est le cerveau de l’opération.
Cette unité électronique génère une impulsion électrique puissante et à haute tension. Cette impulsion se rend au transducteur, qui agit comme la bouche et les oreilles du système.
À l’intérieur du transducteur se trouve un élément piézoélectrique.
Ce cristal spécial a un excellent ensemble de caractéristiques :
- Lorsqu’il est frappé par une impulsion électrique, il vibre rapidement, créant l’onde sonore à haute fréquence qui pénètre dans la pièce.
- Lorsqu’un écho de retour frappe le cristal, il fait l’inverse. Il vibre et génère une tension électrique. L’émetteur/récepteur traite ensuite ce signal pour l’écran d’affichage.
Les transducteurs se présentent sous plusieurs formes pour différents travaux.
Les transducteurs à élément unique sont la norme.
Les transducteurs à double élément utilisent des cristaux séparés pour l’émission et la réception, ce qui les rend parfaits pour mesurer la corrosion sur les surfaces rugueuses.
Les transducteurs à faisceau angulaire envoient le son selon un angle, ce qui est parfait pour inspecter les soudures.
Les transducteurs à réseau de phases contiennent de nombreux petits éléments qui peuvent être pulsés individuellement pour diriger électroniquement le faisceau sonore, vous donnant plus de contrôle et une meilleure imagerie.
Comme vous pouvez le voir, c’est comme choisir une onde. Cela dépend de vos besoins.
A-scan, B-scan et C-scan
Une fois que le système reçoit un écho, il doit être affiché d’une manière qu’un opérateur peut interpréter. Il existe trois formats courants.
Le A-scan est l’affichage le plus fondamental.
C’est une grille X-Y qui ressemble à un graphique :
- L’axe horizontal représente le temps qu’il a fallu au son pour voyager, qui se rapporte à la distance dans le matériau.
- L’axe vertical montre l’amplitude, ou la force, de l’écho de retour. Un grand pic apparaissant sur l’écran signifie un réflecteur (un défaut ou la surface arrière de la pièce).
Un B-scan fournit un profil ou une vue en coupe transversale.
Lorsque vous déplacez le transducteur le long de la pièce, cet affichage montre la profondeur des réflecteurs et leur longueur le long du chemin de balayage.
Il vous donne un aperçu en 2D de la structure interne du matériau.
Un C-scan offre une vue de dessus, à vol d’oiseau.
Il cartographie les résultats sur la zone d’inspection, montrant la forme et la taille des défauts comme si vous les regardiez d’en haut.
Cela produit une image détaillée de toutes les discontinuités cachées.
La fiabilité de ces affichages dépend du bon fonctionnement de l’instrument.
La pratique standard pour vérifier les performances de ces outils est décrite dans ASTM E317-21. Ce document fournit des méthodes pour vérifier que l’équipement fonctionne comme prévu.
Techniques courantes de contrôle par ultrasons
Nous avons vu jusqu’à présent qu’il y a toujours plusieurs options disponibles, que ce soit pour l’équipement, les types d’ondes ou la stratégie.
Pour faire entrer des ondes sonores dans un matériau pour l’inspection, les techniciens choisissent, encore une fois, parmi plusieurs méthodes. Ce choix dépend de la pièce testée, de l’environnement et du type de défaut qu’ils recherchent.
Quelle surprise, n’est-ce pas ?
Les principales approches sont regroupées en trois catégories : contrôle par contact, contrôle par immersion et contrôle couplé à l’air.
Le contrôle par contact est la méthode la plus courante, où une sonde est placée directement sur la surface du composant. Un gel ou un liquide (le couplant) est appliqué entre la sonde et la pièce pour aider à transmettre l’énergie sonore sans espaces d’air.
Très similaire à la façon dont un médecin effectuerait une échographie à une femme enceinte.
Le faisceau direct, le faisceau angulaire et l’onde de surface, que nous avons vus au début de cet article, relèvent tous de cette catégorie de tests.
Pour le contrôle par immersion, le composant est immergé dans un réservoir d’eau. La sonde entre également dans l’eau, mais elle ne touche pas la pièce.
L’eau agit comme un milieu parfait, transportant le son de la sonde dans le composant. C’est très efficace pour inspecter les pièces avec des géométries complexes et des surfaces courbes, car cela garantit une transmission sonore cohérente. Le contrôle par immersion est généralement effectué en laboratoire
Le contrôle couplé à l’air est une technique spécialisée qui utilise l’air comme milieu pour transmettre les ondes sonores. Cette méthode sans contact est parfaite pour les matériaux qui pourraient être endommagés ou contaminés par des couplants liquides, tels que certains composites trouvés dans l’industrie aérospatiale.
Techniques UT avancées
Il existe également des techniques moins courantes que vous pourriez avoir besoin de connaître.
Contrôle par ultrasons à réseau de phases (PAUT)
Le PAUT utilise une sonde avec plusieurs petits éléments.
Un ordinateur contrôle ces éléments pour diriger et focaliser électroniquement le faisceau sonore, créant des images en coupe détaillées, un peu comme une échographie médicale.
Les performances de ces systèmes peuvent être vérifiées à l’aide de guides comme ASTM E2491-13(2018).
Diffraction du temps de vol (TOFD)
Elle utilise deux sondes, une émettrice et une réceptrice.
Elle est très sensible pour dimensionner les défauts car elle mesure le temps qu’il faut aux ondes sonores pour se courber, ou diffracter, depuis les extrémités mêmes d’un défaut.
Cela fournit des mesures de hauteur très précises pour les fissures.
Capture matricielle complète (FMC) & Méthode de focalisation totale (TFM)
Ces méthodes combinées représentent une avancée technologique puissante :
- FMC capture toutes les données possibles d’une sonde à réseau de phases.
- TFM utilise ces données avec un logiciel pour produire une image parfaitement focalisée à chaque point dans la zone d’inspection.
C’est un moyen très efficace d’obtenir une image claire de la taille et de l’emplacement d’un défaut.
Transducteur acoustique électromagnétique (EMAT)
Une autre technologie sans contact.
Elle génère des ondes ultrasonores directement dans un matériau conducteur en utilisant des champs magnétiques en interaction, évitant complètement le besoin d’un couplant.
Cela fait de l’EMAT une bonne technique pour les inspections automatisées à haute température et haute vitesse.
Contrôle par ondes guidées
Enfin et surtout, il est utilisé pour inspecter de grandes structures comme les pipelines sur de longues distances à partir d’un seul point.
Il envoie des ondes sonores qui se déplacent le long de la structure du composant, permettant de détecter la corrosion et d’autres défauts dans des zones difficiles d’accès (ou impossibles d’accès), comme les tuyaux enterrés.
L’interprétation des signaux complexes de cette technique nécessite une formation spécialisée.
Limites du contrôle par ultrasons
Bien que le contrôle par ultrasons soit une méthode puissante, ce n’est pas une solution parfaite pour tous les défis d’inspection.
Elle comporte un ensemble de limites.
Le besoin d’expertise et de préparation
Premièrement, les résultats ne sont aussi bons que la personne qui effectue le test.
Un technicien expérimenté est nécessaire pour effectuer l’inspection et interpréter correctement les données.
Il faut une solide formation pour être capable de faire la différence entre les signaux qui indiquent des défauts critiques et ceux provenant de la géométrie de la pièce ou de structures internes acceptables.
L’équipement nécessite également une préparation précise.
Avant une inspection, le système doit être calibré à l’aide de normes de référence. Ce sont des blocs spéciaux avec des défauts connus qui fournissent une base de référence pour ce à quoi pourrait ressembler un vrai défaut.
Sans ces normes, la caractérisation des défauts devient peu fiable.
Même avec un opérateur qualifié, des faux positifs peuvent se produire.
Parfois, la forme d’un composant crée des réflexions, ou des signaux parasites, qui ressemblent à des défauts.
Distinguer ceux-ci des problèmes réels exige un niveau élevé de formation et d’expérience de la part de la personne effectuant l’inspection.
Contraintes de matériaux et de surface
L’état de la surface de la pièce est également un facteur auquel il faut prêter attention.
Pour que le son passe de la sonde dans le matériau, la surface doit être relativement lisse et propre. Toute calamine détachée, rouille ou peinture doit être enlevée pour obtenir un signal propre.
La peinture correctement liée peut parfois rester.
Le contrôle conventionnel nécessite également un couplant, comme un gel ou un liquide, pour combler les espaces d’air microscopiques entre la sonde et la pièce.
Bien que nécessaire, cela peut être salissant et difficile sur certains chantiers. Cette étape n’est pas nécessaire pour les méthodes sans contact comme l’EMAT ou le contrôle par ultrasons laser.
Certains matériaux et formes sont difficiles à inspecter.
Les pièces très rugueuses, de forme irrégulière, exceptionnellement minces ou très petites peuvent être problématiques.
Les matériaux avec une structure à grain grossier, comme la fonte, dispersent les ondes sonores par exemple.
Cela crée un bruit de signal élevé et rend difficile la détection de vrais défauts.
Obstacles techniques et d’équipement
L’orientation d’un défaut peut le rendre invisible.
Un défaut situé parallèlement au trajet du faisceau sonore peut ne pas réfléchir d’énergie vers la sonde. Cela signifie qu’il peut passer complètement inaperçu pendant le balayage.
Et enfin, le coût de l’équipement peut être une considération.
Les instruments à ultrasons professionnels et les sondes spécialisées nécessaires pour différentes applications représentent un investissement financier important. Il est souvent hors de portée pour de nombreuses petites, moyennes et même certaines grandes entreprises.
Applications industrielles et normes
Le contrôle par ultrasons est largement utilisé parmi les industries les plus exigeantes.
Sa capacité à trouver des défauts profondément à l’intérieur d’un matériau en fait un outil fiable pour le contrôle qualité et les vérifications de sécurité. Des centrales électriques massives aux composants d’aéronefs délicats, le contrôle par ultrasons fournit des informations précieuses sans causer de dommages.
Dans le secteur de l’énergie, les techniciens utilisent le contrôle par ultrasons pour inspecter les équipements sous pression, la tuyauterie et les nouvelles soudures.
Il aide à évaluer les dommages de corrosion et à détecter les fissures qui se forment pendant le service.
L’industrie des pipelines dépend fortement du contrôle par ultrasons pour la qualité des soudures circonférentielles. L’API 1104 (22e édition) est un document qui accepte des méthodes avancées comme le PAUT et le TOFD comme des alternatives puissantes à la radiographie traditionnelle.
Vous trouverez également le contrôle par ultrasons dans l’aérospatiale pour vérifier les trains d’atterrissage et les composants de moteur. Dans les transports, il inspecte les voies ferrées et les essieux pour la fatigue. Pour les infrastructures, il vérifie la qualité des soudures sur les poutres en acier.
Même le domaine médical utilise cette technologie pour l’imagerie diagnostique car elle n’implique pas de rayonnement ionisant.
Normes pour le contrôle par ultrasons
Vous avez vu comment fonctionne le contrôle par ultrasons, de l’envoi d’ondes sonores avec un transducteur à l’interprétation des échos sur un écran.
Nous avons couvert différentes techniques comme l’impulsion-écho et des méthodes avancées incluant le PAUT, montrant sa valeur dans les industries aérospatiale, manufacturière et énergétique.
Pour effectuer ces inspections de manière sûre et cohérente, les ingénieurs dépendent des normes.
Ces documents fournissent les procédures communes et les critères d’acceptation nécessaires pour des résultats fiables.
Il est bon de se rappeler que beaucoup de ces normes sont adoptées au niveau étatique ou national. Cela fait souvent de la conformité une partie obligatoire des contrats commerciaux et industriels, transformant ces lignes directrices en exigences légales.
Cette collection de normes est mise à jour régulièrement pour refléter les nouvelles technologies et découvertes. C’est votre rôle en tant qu’ingénieur méthodes de sélectionner la bonne norme pour effectuer les tests sur vos pièces/production.
Conclusion
Nous avons vu les fondamentaux du contrôle par ultrasons, montrant comment cette méthode non destructive utilise le son à haute fréquence pour regarder à l’intérieur des matériaux.
Sa capacité à détecter les défauts internes et à mesurer l’épaisseur en fait un outil de contrôle qualité moderne et efficace.
De l’aérospatiale à la fabrication, un large éventail d’industries dépend des inspections par ultrasons.
La technique fournit des données pour prendre des décisions éclairées sur la sécurité et la fiabilité des composants, structures et systèmes.
La technologie a progressé bien au-delà des méthodes simples d’impulsion-écho.
Des techniques avancées comme le réseau de phases (PAUT), la diffraction du temps de vol (TOFD), ou la capture matricielle complète (FMC) offrent désormais des capacités d’imagerie incroyablement détaillées.
Mais soyez conscient,
Exécuter ces inspections correctement nécessite des techniciens hautement qualifiés qui suivent des directives industrielles strictes. Cela nécessite une solide compréhension de la science et des équipements derrière les données et ne peut pas être utilisé dans toutes les situations.
C’est aussi un instrument très coûteux qui nécessite un budget et des besoins importants.
L’application appropriée du contrôle par ultrasons est un investissement direct dans la sécurité et la performance. Elle aide à prévenir les défaillances dans les applications d’ingénierie mécanique, ce qui protège le personnel et prolonge la durée de vie opérationnelle des actifs de valeur.
Foire aux questions
Qu’est-ce que le contrôle par ultrasons en termes simples ? C’est une méthode qui utilise des ondes sonores à haute fréquence, similaires à une échographie médicale, pour voir à l’intérieur d’un matériau sans l’endommager. Ces ondes sonores traversent la pièce et rebondissent sur les défauts internes ou la surface arrière, révélant les défauts cachés.
Pourquoi est-il appelé “non destructif” ? Il est appelé non destructif parce que le processus d’inspection n’endommage ni ne modifie la pièce examinée. Vous pouvez tester un composant puis le remettre immédiatement en service si aucun défaut n’est trouvé.
Le contrôle par ultrasons est-il sans danger pour les personnes ? Oui, les ondes sonores à haute fréquence utilisées dans cette méthode sont inoffensives pour les opérateurs et toute personne à proximité. C’est différent d’autres méthodes comme la radiographie, qui utilisent des rayonnements ionisants.
Quels problèmes courants le contrôle par ultrasons peut-il trouver ? Cette technique est excellente pour trouver des problèmes internes comme les fissures, les vides et la porosité profondément à l’intérieur d’un matériau. Elle est également très précise pour mesurer l’épaisseur d’un matériau, par exemple, pour vérifier la corrosion.
Faut-il préparer la surface avant le contrôle ? Oui, la surface doit être suffisamment propre et lisse pour que les ondes sonores pénètrent correctement dans le matériau. La peinture détachée, la rouille ou la calamine épaisse doivent être enlevées avant l’inspection.
Peut-on l’utiliser sur n’importe quel matériau ? Il fonctionne mieux sur des matériaux denses et uniformes comme les métaux, les plastiques et les composites. Les matériaux très grossiers, comme certaines fontes, ou très mous peuvent être difficiles à inspecter car ils dispersent ou absorbent trop les ondes sonores.
Comment choisir entre les techniques d’impulsion-écho et de transmission traversante ? Vous utilisez la méthode d’impulsion-écho lorsque vous n’avez accès qu’à un seul côté de la pièce, ce qui est l’approche la plus courante. La transmission traversante, qui nécessite un accès aux deux côtés pour des sondes d’émission et de réception séparées, est généralement utilisée pour les matériaux qui affaiblissent fortement les ondes sonores.
Quel est le rôle de l’impédance acoustique dans le contrôle par ultrasons ? L’impédance acoustique est la résistance d’un matériau au passage du son à travers lui. Lorsque les ondes sonores frappent une limite entre deux matériaux avec des impédances acoustiques différentes, comme l’acier et l’air dans une fissure, une partie de l’énergie sonore est réfléchie. C’est cette réflexion qui nous permet de détecter le défaut.
Quand utiliserait-on des ondes de cisaillement au lieu d’ondes longitudinales ? Les ondes de cisaillement sont généralement introduites dans une pièce à un angle et sont très sensibles aux discontinuités qui ne sont pas parallèles à la surface. Cela les rend très efficaces pour inspecter les soudures à la recherche de défauts comme le manque de fusion ou les fissures le long de la ligne de fusion.
Quelle est la principale différence entre le contrôle par ultrasons conventionnel et le contrôle par ultrasons à réseau de phases (PAUT) ? Le contrôle par ultrasons conventionnel utilise une sonde avec un seul cristal qui envoie un faisceau sonore dans une direction. Le contrôle par ultrasons à réseau de phases utilise une sonde avec de nombreux petits éléments qui peuvent être pulsés individuellement. Cela permet au faisceau sonore d’être dirigé et focalisé électroniquement sans déplacer la sonde, créant des images détaillées similaires à une coupe transversale de la pièce.
Pourquoi les normes de référence sont-elles requises pour l’inspection par ultrasons ? Les normes de référence, qui sont des blocs de matériau avec des défauts fabriqués connus, sont utilisées pour calibrer l’équipement. Cette calibration établit une base de référence pour l’inspection, permettant au technicien de déterminer avec précision l’emplacement, la taille et le type d’un défaut trouvé dans le composant réel.
