影响线性阵列扇形扫描的声束因素的概述

Les appareils à ultrasons multiéléments permettent à l’opérateur de programmer un certain nombre de paramètres qui auront une incidence sur le faisceau acoustique et donc sur la résolution graphique des images.

Les images de balayage ci-dessous montrent l’effet de l’augmentation de l’ouverture virtuelle d’une sonde multiélément dont les éléments sont excités en groupe. À l’aide d’une sonde à 64 éléments et d’un pas de 0,6 mm, les éléments sont excités en groupe de 4, 8 et 16 pour créer une image des génératrices d’un bloc étalon. L’ouverture la plus grande (16 éléments) créé une image beaucoup plus claire que celle créée par les ouvertures plus petites. Elle donne aussi l’amplitude la plus élevée des trous. Évidemment, il est possible de créer des grandes ouvertures seulement avec les sondes ayant un grand nombre d’éléments. Ces sondes sont plus chères et elles doivent aussi être utilisées avec des appareils plus coûteux.

Une autre variable de configuration d’une inspection par ultrasons multiéléments est le nombre de lois focales programmées ou d’incréments angulaires du balayage qui permet de contrôler efficacement le nombre d’images individuelles utilisées pour générer l’image. Plus le nombre de lois focale est grand, plus l’image générée sera détaillée. Toutefois, cela est fait au détriment de la vitesse de balayage et de la consommation d’énergie. L’utilisation d’un nombre moins élevé de lois focales permet donc de réduire la consommation d’énergie et d’augmenter la mise à jour, mais les images seront moins claires.

La focalisation électronique du faisceau (dont il a été question à la section 2.14), peut avoir un effet significatif sur la netteté de l’image et l’amplitude de la réflexion, tout comme l’ouverture et le nombre de lois focales. Les balayages ci-dessous montrent une image non focalisée (à gauche) et une image focalisée (à droite) de 5 MHz de trois génératrice dans un bloc étalon en acier.

La variable fondamentale ayant le plus grand effet sur la résolution graphique est possiblement la sélection de la sonde. Une sonde à haute fréquence offre généralement une meilleure résolution qu’une sonde à basse fréquence. Les sondes à basse fréquence ont toutefois une meilleure capacité de pénétration dans les applications avec des trajets sonores très longs ou des matériaux à forte atténuation ou diffusion. Les balayages ci-dessous montrent une série de génératrices d’un bloc étalon en acier dont les images ont été générées avec une sonde à 64 éléments de 5 MHz (à gauche) et une sonde à 16 éléments de 2 MHz (à droite), toutes les deux avec une ouverture de 16 éléments. L’image générée avec la sonde de 5 MHz est bien plus nette.

L’inspection effectuée avec la sonde de 5 MHz requière un niveau de gain supérieur, puisque l’atténuation du matériau augment proportionnellement à la fréquence. Toutefois, dans la plupart de systèmes multiéléments, le gain n’est pas un facteur limitatif.

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