UT - Echos de coin en ondes L : Analyse des échos en ondes L

CONFIGURATION

Une inspection au contact et en ondes L est réalisée afin d’évaluer les échos réfléchis par une entaille en fond de pièce. La pièce inspectée est plane, en acier inoxydable, épaisse de 37,5 mm et contient une entaille de dimensions 10×20 mm débouchant en fond de pièce.

 

 

Les expériences sont menées avec un traducteur au contact dont la pastille est circulaire de Ø12,7 mm de diamètre génèrant des ondes L45. Le signal d’entrée a une fréquence de 2,25 MHz, une bande passante de 50 % et une phase de 280°.

 

RÉSULTATS

La figure ci-dessous illustre les B-scans obtenus expérimentalement et par simulation :

 

 

On peut voir sur ces Bscans les échos de coin liés au mode L, au mode T et aux modes convertis. Les échos de coin associés aux modes convertis sont également appelés échos de coin mixtes. Les échos de diffraction direct et indirect sont également identifiables sur les 2 Bscans. Sur le Bscan simulé, l’écho de coin en ondes T est divisé en deux contributions. Cette séparation a été analysée ici.

La contribution principale de l’écho de coin mixte est l’écho de coin associé au trajet : L-défaut-L-fond-T. En effet, le trajet aller-retour « capteur-défaut-capteur » pour ce mode est très favorable (cf. figure ci-dessous) et l’amplitude du champ T-fond-L est très forte.

L’écho de coin associé au trajet « T-défaut-T-fond-L » contribue aussi à l’écho de coin mixte mais apporte une amplitude moindre (environ -8 dB par rapport à l’écho de coin « L-défaut-L-fond-T »).

 

Les figures ci-dessous présentent les trajets associés à chacune des contributions :

 

 

Le B-scan peut être reconstruit selon le trajet des ondes L ou des ondes T :

 

 

Les résultats sont étalonnés par rapport à un TG de Ø2 mm de diamètre situé à 37 mm de profondeur; ils sont résumés dans le tableau ci-dessous:

 

Défaut Echo Expérimental ( dB) Simulé ( dB) Ecart ( dB)
TG Echo direct L 0 0 0
Entaille Echo de coin L 1,9 2,9 +1,0
Entaille Echo de coin mixte 4,8 6,1 +1,3
Entaille Echo de coin T 5,0 7,1 +2,1

 

Une configuration similaire a été étudiée. Elle met en jeu un bloc d’acier de 47 mm d’épaisseur contenant une entaille débouchant en fond de pièce de dimensions 10×15 mm.

Les résultats sont étalonnés par rapport à un TG de Ø2 mm situé à 44 mm de profondeur ; ils sont présentés dans le tableau ci-dessous.

 

Défaut Echo Expérimental ( dB) Simulé ( dB) Ecart ( dB)
TG Echo direct L 0 0 0
Entaille Echo de coin L 2,7 3,6 +0,9
Entaille Echo de coin mixte 4,1 4,5 +0,4
Entaille Echo de coin T 6,3 8,9 +2,6
 

On observe un bon accord simulation/expérience pour les amplitudes des échos de coin en mode L et mixte.

L’amplitude de l’écho de coin en ondes T est légèrement surestimée par CIVA et présente deux contributions principales dans le B-scan. Cependant, cela n’a que peu d’effet sur la composante principale puisque l’écart en amplitude n’est que de 2 dB et puisque l’écho est bien positionné sur le Bscan. Le phénomène de division du faisceau a été étudié ici.

 

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