{"id":4291,"date":"2025-06-24T18:37:33","date_gmt":"2025-06-24T16:37:33","guid":{"rendered":""},"modified":"2025-06-24T18:52:11","modified_gmt":"2025-06-24T16:52:11","slug":"ut-echos-de-surface-variation-de-linclinaison-du-traducteur-ou-de-la-surface-plane","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.extende.com\/fr\/la-simulation-cnd\/documentation\/validation-experimentale-des-modeles-civa\/validation-experimentale-des-modeles-civa-en-ultrasons\/ultrasons-echos-de-geometrie\/ut-echos-de-geometrie-echos-de-surface\/ut-echos-de-surface-variation-de-linclinaison-du-traducteur-ou-de-la-surface-plane\/","title":{"rendered":"UT – Echos de surface : Variation de l’inclinaison du traducteur ou de la surface plane"},"content":{"rendered":"

Cette \u00e9tude a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 l\u2019aide de quatre capteurs en immersion dont les caract\u00e9ristiques sont rassembl\u00e9es dans le tableau ci-dessous. Les configurations sont pr\u00e9cis\u00e9es par la suite pour chaque capteur.<\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n\n\n\n\n\n\n
\u00d8 Pastille (mm)<\/th>\nMode<\/th>\nFr\u00e9quence d’entr\u00e9e (MHz)<\/th>\nBande passante (%)<\/th>\nPhase (\u00b0)<\/th>\n<\/tr>\n
12,7<\/td>\nL, 0\u00b0 \u00e0 10\u00b0<\/td>\n5<\/td>\n65<\/td>\n220<\/td>\n<\/tr>\n
Lin\u00e9aire (32 \u00e9lts)<\/td>\nL, 0\u00b0 \u00e0 10\u00b0<\/td>\n10<\/td>\n55<\/td>\n290<\/td>\n<\/tr>\n
Matriciel (9 \u00e9lts)<\/td>\nL0\u00b0<\/td>\n3,5<\/td>\n75<\/td>\n0<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

capteur \u00d8 12,7 mm, 5 MHz, incidence 0\u00b0 \u00e0 10\u00b0<\/h2>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n\n\n\n\n
\u00d8 Pastille (mm)<\/th>\nMode<\/th>\nFr\u00e9quence d’entr\u00e9e (MHz)<\/th>\nBande passante (%)<\/th>\nPhase (\u00b0)<\/th>\n<\/tr>\n
12,7<\/td>\nL, 0\u00b0 \u00e0 10\u00b0<\/td>\n5<\/td>\n65<\/td>\n220<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Dans ce cas, l\u2019\u00e9cho de surface a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9 pour des inclinaisons du traducteur de 0\u00b0 \u00e0 10\u00b0 et une hauteur d\u2019eau de 25 mm. Des exemples de champs rayonn\u00e9s dans l\u2019eau pour des inclinaisons de 0\u00b0, 5\u00b0 et 10\u00b0 du traducteur sont repr\u00e9sent\u00e9s sur la figure ci-dessous, sur laquelle on voit que les amplitudes des champs sont comparables.<\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Les r\u00e9sultats sont \u00e9talonn\u00e9s \u00e0 partir d\u2019un \u00e9cho de surface mesur\u00e9 \u00e0 une incidence de 0\u00b0. Les amplitudes des \u00e9chos de surface obtenus pour plusieurs angles d\u2019incidence du traducteur \u00e0 une hauteur d\u2019eau de 25 mm sont trac\u00e9es ci-dessous en noir pour la mesure exp\u00e9rimentale, en rouge pour les r\u00e9sultats du mod\u00e8le de Kirchhoff et en bleu pour le mod\u00e8le sp\u00e9culaire.<\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Le mod\u00e8le sp\u00e9culaire donne de bien meilleurs r\u00e9sultats que le mod\u00e8le de Kirchhoff, avec moins de 2dB d\u2019\u00e9cart avec la mesure, sauf dans le cas d\u2019une incidence du traducteur de 10\u00b0 pour laquelle on observe un \u00e9cart de 12 dB. Dans ce cas, l\u2019\u00e9cho est tr\u00e8s faible et de forme tr\u00e8s complexe (voir les Ascans ci-dessous). Le mod\u00e8le de Kirchhoff quant \u00e0 lui donne de moins bon r\u00e9sultats.<\/p>\n<\/p>\n

Les Ascans des \u00e9chos de surface mesur\u00e9s et simul\u00e9s avec le mod\u00e8le sp\u00e9culaire sont repr\u00e9sent\u00e9s ci-dessous pour six angles d\u2019incidence diff\u00e9rents, la courbe rouge correspond au mod\u00e8le sp\u00e9culaire et la courbe noire aux mesures.<\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Les signaux simul\u00e9s par le mod\u00e8le sp\u00e9culaire sont en bon accord avec les mesures, sauf pour l\u2019incidence de 10\u00b0 pour laquelle la forme du signal est tr\u00e8s complexe. On remarque qu\u2019\u00e0 partir de la d\u00e9viation angulaire de 6\u00b0, deux contributions angulaires bien s\u00e9par\u00e9es apparaissent. Les temps de vol de ces deux contributions correspondent aux trajets des rayons normaux \u00e0 la surface de la pi\u00e8ce partant des deux extr\u00e9mit\u00e9s du traducteur, comme illustr\u00e9 sur la figure ci-dessous.<\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Cependant, entre ces deux contributions, des \u00e9chos apparaissent sur les Ascans exp\u00e9rimentaux\u00a0 et ne sont pas reproduits par la simulation.\u00a0 L\u2019\u00e9tude de l\u2019effet des hypoth\u00e8ses d\u2019uniformit\u00e9 du champ de d\u00e9placement sur la surface du capteur est \u00e0 mener et pourrait permettre d\u2019interpr\u00e9ter ces r\u00e9sultats.<\/p>\n<\/p>\n

capteur lin\u00e9aire, 10 MHz, incidence 0\u00b0 \u00e0 10\u00b0<\/h2>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n\n\n\n\n
\u00d8 Pastille (mm)<\/th>\nMode<\/th>\nFr\u00e9quence d’entr\u00e9e (MHz)<\/th>\nBande passante (%)<\/th>\nPhase (\u00b0)<\/th>\n<\/tr>\n
Lin\u00e9aire (32 \u00e9lts)<\/td>\nL, 0\u00b0 \u00e0 10\u00b0<\/td>\n10<\/td>\n55<\/td>\n290<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Les dimensions de ce capteur sont 6,55 mm x 5 mm.<\/p>\n<\/p>\n

L\u2019\u00e9cho de surface a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9 pour des inclinaisons du traducteur de 0\u00b0 \u00e0 10\u00b0 et une hauteur d\u2019eau de 25 mm. Des exemples de champs rayonn\u00e9s dans l\u2019eau pour des inclinaisons de 0\u00b0, 5\u00b0 et 10\u00b0 du traducteur sont repr\u00e9sent\u00e9s sur la figure ci-dessous, sur laquelle on voit que les amplitudes des champs sont comparables.<\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Les r\u00e9sultats sont \u00e9talonn\u00e9s \u00e0 partir d\u2019un \u00e9cho de surface mesur\u00e9 \u00e0 une incidence de 0\u00b0 et une loi de retards nuls. Les amplitudes des \u00e9chos de surface obtenus pour plusieurs angles d\u2019incidence du traducteur \u00e0 une hauteur d\u2019eau de 25 mm sont trac\u00e9es ci-dessous en noir pour la mesure exp\u00e9rimentale, en rouge pour les r\u00e9sultats du mod\u00e8le de Kirchhoff et en bleu pour le mod\u00e8le sp\u00e9culaire.<\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Le mod\u00e8le sp\u00e9culaire donne d\u2019excellents r\u00e9sultats, contrairement au mod\u00e8le de Kirchhoff qui, \u00e0 partir d\u2019une d\u00e9viation angulaire de 2\u00b0 du traducteur, sous-estime les amplitudes jusqu\u2019\u00e0 23 dB par rapport aux mesures.<\/p>\n<\/p>\n

Les Ascans mesur\u00e9s et simul\u00e9s avec le mod\u00e8le \u00a0sp\u00e9culaire sont repr\u00e9sent\u00e9s ci-dessous pour six angles d\u2019incidence diff\u00e9rents, la courbe rouge correspond au mod\u00e8le sp\u00e9culaire et la courbe noire aux mesures.<\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Les Ascans pr\u00e9dits par le mod\u00e8le sp\u00e9culaire et la mesure sont relativement proches. Cependant, comme pr\u00e9c\u00e9demment, des \u00e9chos apparaissant entre les contributions des deux bords du capteur sont mesur\u00e9s mais pas simul\u00e9s. L\u2019origine de ces contributions doit \u00eatre \u00a0\u00e9tudi\u00e9e.<\/p>\n<\/p>\n

capteur matriciel, 3,5 MHz, L0\u00b0<\/h2>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n\n\n\n\n
\u00d8 Pastille (mm)<\/th>\nMode<\/th>\nFr\u00e9quence d’entr\u00e9e (MHz)<\/th>\nBande passante (%)<\/th>\nPhase (\u00b0)<\/th>\n<\/tr>\n
Matriciel (9 \u00e9lts)<\/td>\nL0\u00b0<\/td>\n3,5<\/td>\n75<\/td>\n0<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Les mesures ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es par EADS avec un capteur matriciel de dimension 6mmx6mm sur la pi\u00e8ce ci-dessous :<\/p>\n<\/p>\n

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\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Les diff\u00e9rentes surfaces inclin\u00e9es ont \u00e9t\u00e9 mod\u00e9lis\u00e9es dans CIVA par des d\u00e9fauts plans dans une pi\u00e8ce en eau de m\u00eame dimension et orientation que les paliers de la surface, comme ceci :<\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Sur le graphe ci-dessous la d\u00e9croissance avec l\u2019inclinaison de la surface des amplitudes mesur\u00e9es de l\u2019\u00e9cho de surface est bien pr\u00e9dite. On observe \u00e9galement un bon accord entre les amplitudes des \u00e9chos de surface et celles des \u00e9chos de d\u00e9fauts plans simulant la surface obtenus avec le mod\u00e8le de Kirchhoff.<\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

La forme des Ascans des \u00e9chos de ces surfaces pr\u00e9dits avec les mod\u00e8les Kirchhoff et Sp\u00e9culaire sont tr\u00e8s proche :<\/p>\n<\/p>\n

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\"\"<\/a><\/p>\n<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n<\/p>\n

Continuer vers Lois de d\u00e9viation angulaire autour de L0\u00b0<\/a><\/p>\n<\/p>\n

Retourner au menu Echos de surface<\/a><\/p>\n<\/p>\n

Retourner au menu Echos de g\u00e9om\u00e9trie<\/a><\/p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Validation exp\u00e9rimentale et caract\u00e9risation des mod\u00e8les Ultrasons de CIVA, \u00e9chos de pi\u00e8ces, surface, de g\u00e9om\u00e9trie, logiciel de simulation CND<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":0,"parent":3434,"menu_order":1,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"templates\/page--extende.html.php","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"class_list":["post-4291","page","type-page","status-publish","hentry"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.extende.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/4291","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.extende.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.extende.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.extende.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4291"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.extende.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/4291\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5568,"href":"https:\/\/www.extende.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/4291\/revisions\/5568"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.extende.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3434"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.extende.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4291"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}