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Test de variation de phase pour vérifier l’intégrité des collages


Test de variation de phase pour vérifier l’intégrité des collages

Application

Utilisation du contrôle non destructif pour évaluer l’intégrité du collage de matériaux d’impédance acoustique faible et élevée, comme le plastique, la fibre de verre, le caoutchouc ou l’époxy collé à du métal, du verre ou de la céramique.

Parmi les applications spécifiques de cette évaluation, on trouve le collage de composites de carbone/fibre/résine sur un substrat d’acier, le collage de doublures en plastique dans les canalisations et les réservoirs métalliques, les revêtements en plastique sur le verre, les revêtements en caoutchouc des rouleaux métalliques et les revêtements d’époxy sur les pièces métalliques. Cette technique a aussi été utilisée sur des coussinets métalliques sur lesquels du métal mou à faible impédance, comme de l’alliage de Babbitt, est collé sur un métal dur à impédance élevée (acier ou laiton).

Problème

La technique la plus courante d’utilisation des ultrasons pour évaluer l’intégrité d’un collage ou d’une soudure consiste à examiner l’amplitude du signal réfléchi de l’interface entre deux matériaux. Cette méthode fonctionne bien quand deux matériaux joints possèdent des impédances acoustiques similaires, comme métal sur métal ou plastique sur plastique. Toutefois, quand les deux matériaux collés possèdent des impédances acoustiques très différentes, comme plastique sur métal, le changement d’amplitude entre les bons et les mauvais échos est moins évident. Dans ces cas, la différence la plus visible entre les zones collées et décollées est le changement de phase de l’écho à partir de la limite lorsque le collage est inspecté du côté à faible impédance.

Équipement

Ce type d’inspection peut être effectuée avec tout appareil à ultrasons possédant un affichage RF non redressé de la forme d’onde, comme les appareils de recherche de défauts EPOCH® 650 et EPOCH 6LT. Sélectionnez le type de sonde et la fréquence en fonction de votre application, mais nous vous recommandons fortement d’utiliser des sondes large bande.

Procédure

Aussi bien la phase (ou la polarité) que l’amplitude du signal réfléchi à la limite entre deux matériaux sont déterminées par l’impédance acoustique relative des deux matériaux. La phase ou la polarité de l’écho de la limite entre les matériaux inversée quand l’ordre des impédances acoustiques relatives est inversée (de faible à élevée ou d’élevée à faible).

L’inspection doit être effectuée à partir du côté de faible impédance du collage. Aussi, il est important de noter que cette évaluation identifie la présence ou l’absence d’un collage acoustique, mais elle ne permet pas de connaître la solidité du collage.

Les figures 1 et 2 illustrent des échos provenant d’une limite plastique/air et plastique/métal respectivement, montrant l’inversion de phase. Ces figures ont été créées à l’aide d’un appareil de recherche de défauts EPOCH et d’une sonde de contact large bande V109 de 5 MHz.

La figure 1 montre l’écho provenant du côté opposé d’une pièce plate en Plexiglas d’une épaisseur de 5 mm tel qu’interprété par une sonde de contact large bande de 5 MHz utilisée avec un appareil de recherche de défauts EPOCH 650 configuré en mode RF. Dans ce cas-ci, l’énergie sonore est réfléchie à partir d’une limité située entre un matériau d’une impédance relativement élevée (plastique) et un matériau d’une impédance très faible (air). Avec cette configuration, l’écho provenant de cette limite entre impédance élevée et faible est montré comme un écho de polarité négative.

Écho provenant d’une pièce non collée en Plexiglas

Test de variation de phase dans la vérification de l’intégrité des collages

Écho provenant d’une pièce en Plexiglas collée à de l’aluminium

Test de variation de phase dans la vérification de l’intégrité des collages

Note

La polarité de l’écho affiché est arbitraire selon le traitement du signal dans l’appareil. S’il est vrai que les appareils de recherche de défauts et les émetteurs-récepteurs Olympus génèrent des images du type illustré ici, l’équipement provenant d’autres fabricants peut afficher des signaux opposés. Vous pouvez déterminer ce facteur à l’aide d’un bloc étalon. Le principe de base de l’inversion de phase entre les zones d’impédance élevée et faible s’applique dans tous les cas.

Olympus IMS

应用所使用的产品
L’appareil portable de recherche de défauts par ultrasons EPOCH 6LT est optimisé pour le fonctionnement à une seule main et offre une excellente performance pour les applications nécessitant un accès par cordes requérant une très grande portabilité. Ergonomique et léger, l’appareil est parfaitement adapté à la main de l’utilisateur et peut être attaché à la jambe pour faciliter les inspections nécessitant un accès par cordes.
Les sondes à ultrasons sont utilisées pour des applications aussi diverses que la recherche de défauts, la mesure d’épaisseur, la recherche sur les matériaux et les diagnostics médicaux. Il existe plus de 5000 types de sondes à ultrasons de différents styles offrant différents diamètres d’éléments, fréquences et connecteurs.
L’EPOCH 650 est un appareil de recherche de défauts par ultrasons conventionnels très performant adapté à un grand nombre d’applications. Cet appareil intuitif et robuste remplace le populaire appareil de recherche de défauts EPOCH 600. Il est aussi doté de fonctionnalités supplémentaires.
Conçu pour l’inspection par courants de Foucault multiéléments. La configuration de l’inspection supporte 32 bobines de sonde (jusqu’à 64 avec un multiplexeur externe) qui sont utilisées en pont ou en mode émission-réception. La gamme de fréquences varie de 20 Hz à 6 MHz et il est possible d’utiliser de multiples fréquences au cours de la même acquisition.
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