Vue globale :
| Capteur contact | 1,0 MHz 20x22 mm | 2,0 MHz 20x22 mm | 4,0 MHz 8x9 mm |
| T45° | Traité | Traité | |
| T60° | Traité | Traité | Traité |
| Cas spécifique | 2.0 MHz Ø24mm | 2.0 MHz Ø24mm |
| L0° |
Contact TFP très larges |
Immersion TFP dans l'eau |
CONFIGURATION
Les courbes DGS (Distance Gain Size – en anglais) ou AVG (Abstand Verstaerkung Gröesse – en allemand) du fabricant (Krautkrämer) sont comparées aux données simulées pour quelques capteurs. Pour chaque diamètre de TFP, une maquette contenant 11 TFP à différentes profondeurs a été modélisée.
Pour chaque trou l’amplitude maximale de l’écho spéculaire est mesurée relativement à un réflecteur d’étalonnage. Le modèle d’interaction utilisé est le modèle de Kirchhoff, celui-ci étant adapté aux échos spéculaires.
Les capteurs au contact suivants ont été étudiés :
| Fréquence | Pastille | Mode | Défaut d'étalonnage | Profondeur d'étalonnage |
| 1,0 MHz | 20x22 mm | T45° | TFP de Ø1,5 mm | 100 mm |
| 20x22 mm | T60° | TFP de Ø1,5 mm | 100 mm | |
| 2,0 MHz | 20x22 mm | T45° | TFP de Ø3 mm | 100 mm |
| 20x22 mm | T60° | TFP de Ø1,5 mm | 200 mm | |
| 4,0 MHz | 8x9 mm | T60° | TFP de Ø0,5 mm | 30 mm |
Une expérience particulière a été menée avec un capteur Ø24 mm en mode L0°. Il est utilisé dans un cas au contact avec des réflecteurs de très grand diamètre, puis sur des TFP de différents diamètres à différentes profondeurs dans de l’eau :
| Fréquence | Pastille | Mode | Défaut d'étalonnage | Profondeur d'étalonnage |
| 2 MHz | Ø24 mm | L0° | TFP de grand diamètre | 100 mm |
| Ø24 mm | TFP de Ø2,4 mm | 590 mm |
RÉSULTATS
Capteur T45° au contact mono-élément à 1,0 MHz de 20x22 mm
Pour le capteur au contact de 20x22 mm à 1 MHz, l’inspection est réalisée avec le mode T45°. Le signal d’entrée a une fréquence de 1,0 MHz, une bande passante de 55% et une phase de 0°.
La profondeur focale acoustique est de 25 mm, déduite du faisceau simulé illustré ci-dessous, ce qui correspond à une distance de 35 mm.
Les résultats sont étalonnés par rapport au TFP de Ø1,5 mm à 100 mm de distance.
Les courbes montrent un bon accord entre simulation et expérience. Des écarts supérieurs à 2 dB apparaissent uniquement dans le cas de petits TFP situés en amont du point focal.
Capteur T60° au contact mono-élément à 1,0 MHz de 20x22 mm
Pour le capteur au contact de 20x22 mm à 1 MHz, l’inspection est réalisée avec le mode T60°. Le signal d’entrée a une fréquence de 1,0 MHz, une bande passante de 55% et une phase de 0°.
La profondeur focale acoustique est de 15 mm, déduite du faisceau simulé illustré ci-dessous, ce qui correspond à une distance de 25 mm.
Les résultats sont étalonnés par rapport au TFP de Ø1.5 mm à 100 mm de distance.
Un bon accord est observable avec souvent moins de 2 dB d’écart.
Capteur T45° au contact mono-élément à 2,0 MHz de 20x22 mm
Pour le capteur au contact de 20x22 mm à 2 MHz, l’inspection est réalisée avec le mode T45°. Le signal d’entrée a une fréquence de 2,0 MHz, une bande passante de 41% et une phase de 75°.
La profondeur focale acoustique est de 53 mm, déduite du faisceau simulé illustré ci-dessous.
Les résultats sont étalonnés par rapport au TFP de Ø3 mm à 100 mm de profondeur.
Un bon accord est observable avec souvent moins de 2 dB d’écart. Pour les plus petits TFP en amont du point focal, l’écart peut atteindre 6 dB.
Capteur T60° au contact mono-élément à 2,0 MHz de 20x22 mm
Pour le capteur au contact de 20x22 mm à 2 MHz, l’inspection est réalisée avec le mode T60°. Le signal d’entrée a une fréquence de 2,0 MHz, une bande passante de 40% et une phase de 0°.
La profondeur focale acoustique est de 36 mm, déduite du faisceau simulé illustré ci-dessous, ce qui correspond à une distance de 63 mm.
Les résultats sont étalonnés par rapport au TFP de Ø1.5 mm à 200 mm de distance.
Les courbes montrent un bon accord entre simulation et expérience pour des TFP plus profonds que la profondeur focale. Pour les TFP moins profonds que le point focal, CIVA surestime l’écho : par exemple, l’écart est autour de 5 dB pour les TFP de Ø6 mm, Ø8 mm et Ø12 mm.
Capteur T60° au contact mono-élément à 4,0 MHz de 8x9 mm
Pour le capteur au contact de 8x9 mm à 4 MHz, l’inspection est réalisée avec le mode T60°. Le signal d’entrée a une fréquence de 4,0 MHz, une bande passante de 42% et une phase de 151°.
La profondeur focale acoustique est de 12 mm, déduite du faisceau simulé illustré ci-dessous, ce qui correspond à une distance de 21 mm.
Les résultats sont étalonnés par rapport au TFP de Ø0,5 mm à 30 mm de distance.
Les données simulées par CIVA sont proches des données Krautkrämer, avec moins de 2 dB d’écart pour les TFP plus profonds que le point focal. Pour les TFP moins profonds que le point focal, CIVA surestime les échos de 2 dB sur les petits (Ø0,5 mm) et grands (Ø10 mm) TFP et jusqu’à 8 dB pour les TFP de dimensions moyennes (Ø4 mm).
Capteur L0° au contact mono-élément à 2,0 MHz de 24 mm
Pour le capteur au contact de Ø24 mm à 2 MHz, l’inspection est réalisée avec le mode L0°. Le signal d’entrée a une fréquence de 2,0 MHz, une bande passante de 59% et une phase de 0°.
La profondeur focale acoustique est de 51 mm, déduite du faisceau simulé illustré ci-dessous.
Les résultats sont étalonnés par rapport à un réflecteur de très grand diamètre à 100 mm de profondeur.
Un très bon accord est obtenu pour l’inspection en L0°. CIVA estime les échos avec moins de 1 dB d’écart par rapport aux données Krautkrämer. Il est à noter que tous les TFP de cette configuration sont plus profonds que le point focal.
Capteur L0° mono-élément à 2,0 MHz de 24 mm en eau
Pour le capteur de Ø24 mm à 2 MHz, une inspection est réalisée en eau avec le mode L0°. Le signal d’entrée a une fréquence de 2,0 MHz, une bande passante de 40% et une phase de 0°.
La profondeur focale acoustique est de 184 mm, déduite du faisceau simulé illustré ci-dessous.
Les résultats sont étalonnés par rapport à un réflecteur de Ø2,4 mm à 590 mm de profondeur.
Un bon accord est obtenu pour l’inspection en eau en mode L0°. CIVA estime les échos avec généralement moins de 2 dB d’écart par rapport aux données Krautkrämer. L’écart peut atteindre 4 dB au niveau de la profondeur focale.
CONCLUSION
Pour chaque diamètre de TFP, un bon accord est observable pour les amplitudes des échos de TFP en champ lointain, où l’amplitude de l’écho spéculaire décroit linéairement avec la profondeur sur les courbes ; mais des écarts sont présents pour les TFP de grand diamètre à faible profondeur.
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