Modélisation de la réponse d'un capteur à courants de Foucault comportant un noyau ferromagnétique en régime harmonique

Modeling of an eddy-current ferrite-cored probe response in the time harmonic regime

• Auteur / Autrice : Fabrice Buvat
• Direction : Dominique Lesselier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Génie électrique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Méthode des moments

Noyau de ferrite

Formalisme intégral

Résumé

Dans le domaine de l'aeronautique, l'inspection par courants de foucault (cf) est couramment utilisee pour detecter la presence de zones de corrosion ou de fissures. Le controle par cf au moyen d'une sonde comportant un noyau ferromagnetique constitue un moyen efficace pour la detection de ces anomalies. Disposer d'un modele predisant la reponse de ce type de sonde represente donc un enjeu majeur. Notre travail a consiste a developper un modele determinant la reponse a un defaut d'une sonde cf munie d'un noyau de ferrite. Pour modeliser les champs dans le noyau ferromagnetique et dans le defaut, notre choix s'est porte sur la formulation en integrales de volume resultant de l'application du theoreme de green aux equations de propagation des champs. Les resultats de simulation obtenus ont ete compares a des donnees synthetiques obtenues a l'aide de la methode des elements finis puis ont ete valides a l'aide de donnees experimentales. Par ailluers, ce modele exact pouvant s'averer couteux en temps de calcul, l'utilisation de l'approximation dite localisee non lineaire a ete testee et mise en Œuvre pour traiter le probleme des defauts longs. Ce modele a ete integre au sein de la plate-forme de simulation en controle non destructif civa developpee par le cea.

In aeronautics, non destructive evaluation by eddy-currents is commonly used to detect corrosion area or cracks in structures. Eddy-current testing by using ferrite-cored probes is effective to detect these kinds of defects. So, having a model able to predict these probes responses is a major endeavor. Our work consisted in developping a model determining the ferrite-cored probes response to a defect. To model fields inside both the core and the defect, an integral formulation has been used resulting from the application of the green's theorem onto the equations of propagation. Simulation results have been compared to synthetic data obtained by a finite-element method and they have been validated by comparison with measured impedance data. However as this model may be computationally costly, the use of the so-called non-linear approximation has been tested to tackle the case of long defects. The model has been integrated inside the civa platform developped by the cea.