Cet algorithme a été évalué avec le capteur en immersion de 10 MHz. Selon la nature des ondes étudiées (L ou T) le capteur est incliné avec un angle spécifique : 10,5° pour générer une réfraction en L45, 18,9° pour générer une réfraction en T45.
RÉSULTATS AVEC LE CAPTEUR 10 MHz INCLINÉ DE 10,2° (L45°)
Lois de retards : balayage angulaire, premier angle de déviation: 0° et dernier angle de déviation: 80°, type d’onde pour le calcul des lois : L, séquence de 32 éléments.
La hauteur d’eau est de 50 mm.
Amplitude des échos L directs
Les courbes simulées d’amplitude en onde L des TGs montrent un bon accord avec les courbes expérimentales quel que soit l’exposant de la loi d’atténuation (2 ou 4). Néanmoins, on note qu’il existe un écart entre simulation et expérience sur la courbe d’amplitude de l’écho en onde T mesurée pour la déviation en L60°. L’écart est moins important avec la loi d’atténuation en exposant 2 mais reste tout de même non négligeable (jusque 5 dB d’écart).
Ces différences d’amplitudes entre simulation et expérience pour l’écho en onde T s’expliquent par les caractéristiques du champ simulé en ondes T. La déviation en L60° crée un mode associé en T28°. Or, la simulation de ce dernier montre une division du champ au niveau de l’interface eau/acier qui n’est pas observée expérimentalement. Cette division du mode T est liée aux limitations du modèle. La forte variation du coefficient de transmission à proximité de l’angle critique génère cette division du faisceau T incident. Certaines ondes n’étant pas prises en compte, cela réduit l’amplitude de l’écho T simulé. (cf. ici)
Comparaison des échodynamiques en ondes L
Les courbes échodynamiques simulées avec la loi en exposant 2 concordent bien avec les courbes expérimentales.
Angle de réfraction des ondes L
Les angles de réfraction dans la pièce « demandés » lors du calcul de la loi de retards seront comparés aux angles « réels », c’est-à-dire obtenus dans la pièce après application de la loi.
Les valeurs de ces angles de réfraction « réels » seront calculées à partir des courbes échodynamiques (expérimentale ou simulée) obtenues avec les TGs.
Les positions du capteur pour lesquelles l’amplitude des échos des TGs est maximale sont relevées (cf. figure ci-dessous, en bas à gauche).
Les courbes expérimentales et simulées sur la figure précédente (à droite) permettent d’observer l’évolution de l’angle de réfraction en fonction de la profondeur et de mesurer cet angle.
La comparaison de ces deux courbes indique si l’angle du faisceau réfracté dans la pièce est le même que celui prédit par CIVA.
La mesure de l’angle « réel » du faisceau se fait en utilisant la relation indiquée sur la figure ci-dessous.
La figure suivante compare les courbes reliant les positions du capteur pour lesquelles on mesure le maximum d’amplitude en fonction de la profondeur du TG. Les courbes simulées concordent bien avec les courbes expérimentales et les angles de réfraction expérimentaux (donc « réels ») sont en bon accord avec les angles de réfraction demandés en simulation (qui sont indépendants de la loi d’atténuation choisie).
RÉSULTATS AVEC LE CAPTEUR 10 MHz INCLINÉ DE 18,9° (T45°)
Lois de retards : balayage angulaire, premier angle de déviation: 35° et dernier angle de déviation: 65°, type d’onde pour le calcul des lois : T, séquence de 32 éléments.
La hauteur d’eau est de 50 mm.
Amplitude des échos T directs
Comme on peut le voir sur la figure suivante, en ondes T, la loi d’atténuation en exposant 2 est celle qui permet d’obtenir les courbes d’amplitudes les plus proches des résultats expérimentaux. Néanmoins, quelle que soit la valeur de l’exposant, les amplitudes simulées des échos T directs diffèrent des amplitudes expérimentales. Avec la loi d’atténuation en exposant 2, les amplitudes simulées diminuent plus rapidement que les amplitudes expérimentales et l’écart est d’autant plus grand que le TG est profond (jusque 6 dB).
Comparaison des échodynamiques et des Ascans en ondes T
Les deux figures suivantes comparent les courbes échodynamiques et les Ascans expérimentaux et simulés avec la loi d’atténuation en exposant 2. On constate, à chaque fois, un bon accord entre l’expérience et la simulation avec cet exposant.
Angle de réfraction des ondes T
L’angle de réfraction est mesuré selon la même procédure décrite pour les ondes L. Les résultats obtenus en ondes T sont présentés sur la figure ci-dessous.
On obtient un très bon accord entre les angles de réfraction et les angles fournis par CIVA.
CONCLUSION
Les comparaisons simulation / expérience montrent que des différences apparaissent avec le capteur 10 MHz lorsqu’il est utilisé en balayage angulaire en ondes T. Ces écarts (notamment sur l’évolution de l’amplitude) sont réduits mais ne disparaissent pas en employant la loi d’atténuation exposant 2.
Néanmoins, que ce soit en ondes L ou T, les angles de réfraction expérimentaux (donc « réel ») sont en bon accord avec les angles de réfraction demandés en simulation et qui sont indépendants de la loi d’atténuation choisie. Les lois de retards fournies par CIVA pour dévier le faisceau acoustique d’un traducteur multiéléments permettent bien d’obtenir la déviation désirée.
Continuer vers Résultats pour l'algorithme de balayage angle et profondeur
Retourner à Multiéléments