Echos de coin en ondes T : Influence simultanée de la hauteur de l'entaille et de l'angle de réfraction

CONFIGURATION 

Dans la configuration suivante, la pièce est un bloc plan d’acier ferritique de 30 mm de haut contenant 11 entailles débouchant en fond de pièce, de 15 mm d’extension et de différentes hauteurs : 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 7,5 mm, 10 mm, 12,5 mm et 15 mm.

 

 

Afin de vérifier l’homogénéité de la pièce et la reproductibilité des mesures avec chaque capteur, les mesures sont réalisées selon les deux directions de balayage.

 

 

Les mesures sont réalisées avec deux capteurs en immersion circulaires de Ø6,35 mm. Chacun est utilisé pour rayonner dans la pièce des ondes T40, T45, T50, T55, T60, T65 et T70.

 

Fréquence Pastille Hauteur d'eau Profondeur d'étalonnage
2.24 MHz Ø6,35 mm 25 mm 20 mm
5 MHz Ø6,35 mm 25 mm 20 mm

 

RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX

Pour le capteur en immersion circulaire de Ø6,35 mm à 5 MHz avec 25 mm de hauteur d’eau, le signal d’entrée a une fréquence de 5 MHz, une bande passante de 66% et une phase de 300°.

Les C-scans expérimentaux sont représentés pour toutes les hauteurs d’entaille et tous les angles de réfraction.

 

 

Cette figure illustre la détection de toutes les entailles pour différents angles de réfraction. On peut noter que pour les plus petits angles, la signature de l’entaille est plus résolue qu’aux grands angles. Plus l’angle de réfraction augmente, plus la signature s’étend. De plus, entre 60 et 70°, l’écho se dédouble et se décale. Ces deux phénomènes ont une origine commune qui est expliquée plus loin.

 

Comparaison entre expérience et simulation par CIVA

Des mesures ont été effectuées sur les entailles de 15 mm d’extension débouchant en fond de pièce . L’amplitude de référence pour les comparaisons suivantes est celle mesurée sur l’écho direct en ondes T45 sur un TG de Ø2 mm, 95 mm de long et positionné à 20 mm de profondeur. En utilisant cette référence pour tous les angles de réfraction, il est possible d’afficher l’amplitude de l’écho de coin en fonction de l’angle de réfraction pour toutes les hauteurs d’entailles.

 

 

On observe pour des entailles de hauteur supérieure à 4 mm un bon accord entre expérience et simulation, quel que soit l’angle de réfraction. Pour des entailles plus petites, des différences entre simulation et expérience apparaissent lorsque l’angle de réfraction est supérieur à 55°. De plus, ces écarts (supérieurs à 3 dB) sont d’autant plus grands que l’entaille est petite.

 

 

On observe un bon accord entre expérience et simulation pour les entailles de 10 et 15 mm. Pour l’entaille de 4 mm, les écarts les plus importants sont de l’ordre de 4 dB. La perte d’amplitude liée à l’augmentation de l’angle de réfraction est bien reproduite par CIVA.

Pour les entailles plus petites que 4 mm, on peut remarquer d’importantes différences lorsque l’angle de réfraction s’éloigne des angles de réfraction compris entre 50° et 60°. En dessous de ces angles, CIVA sous-estime l’amplitude de l’écho de coin ; au-dessus CIVA surestime l’amplitude de l’écho de coin.

 

Continuer vers Influence simultanée de l'extension des entailles et de l'angle de réfraction

Retourner au menu Echos de coin en ondes T

Retourner au menu Echos de coin