Performances et apports des capteurs magnétiques à très haute sensibilité aux systèmes de Contrôle Non Destructif par Courant de Foucault

par Rimond Hamia

Thèse de doctorat en Electronique, microélectronique et nanoélectronique

Sous la direction de Christophe Dolabdjian.

Soutenue en 2011

à Caen .


  • Résumé

    Ces dernières années, les performances des capteurs magnétiques à haute sensibilité ont considérablement évoluées. Grâce à leurs performances intrinsèques (sensibilité, bruit, bande passante, dynamique …) ces capteurs offrent de nouvelles perspectives pour le développement des systèmes de Contrôle Non Destructif par Courant de Foucault. Une partie importante de ce mémoire vise à étudier, analyser et améliorer les performances des systèmes de CND par CF utilisant des magnétomètres à base de GMR et développés au sein de l’e��quipe Electronique. Les performances ont été étudiées et analysées en détail vis-à-vis des différents paramètres du système de détection. Un modèle numérique 3-D basé sur la méthode des éléments finis a été utilisé afin de réaliser cette étude. Les résultats des simulations ont conduit à l’amélioration de certains paramètres du système de détection, comme le RSB, la résolution spatiale et la fréquence d’excitation. Les systèmes développés possèdent d’excellentes performances (notamment un bon RSB et une grande dynamique de mesure) et offrent la capacité de détecter des défauts enfouis à grande profondeur. Une autre partie importante de mes travaux a été consacrée à la détection de défauts orientés. Une méthode d’excitation originale reposant sur le principe d’un champ magnétique tournant a été développée. Elle consiste à utiliser deux inducteurs filaires perpendiculaires parcourus par des courants alternatifs dont les amplitudes sont modulées de façon adéquate afin de créer des courants induits d’orientation ajustable dans les zones inspectées. Les résultats montrent que le système est capable de qualifier simplement l’orientation du défaut détecté en analysant le champ magnétique induit dans la pièce testée à l’aide de classiques courbes de Lissajous.

  • Titre traduit

    Highly sensitive magnetic sensors performances and contributions for the Eddy Current Non Destructive Testing systems


  • Résumé

    During the past years, high sensitivity magnetic sensor performances have significantly advanced. Thanks to their intrinsic performances (sensitivity, noise, bandwidth, dynamic…), these sensors offer new perspectives to develop efficient EC NDT systems. An important part of this thesis was to study, analyze and optimize the performances of EC NDT systems using an Improved Giant MagnetoResisatance Magnetometer (IGMRM) which has been developed in the electronic team of the GREYC research group these last years. Performances have been studied and analyzed in detail in relation to the various parameters of the detection system. A 3-D numerical model based on Finite Element was used for this study. The simulation results led to improve some of parameter of the detection system, such as RSB, spatial resolution and excitation frequency. These results are very successful because of the good performances (like RSB and dynamic of measurement for instance) and the ability to detect crack deeply in the conductor. Another important part of my work was devoted to the detection of oriented crack. An original excitation method using a rotational magnetic field was developed. It consists in using two perpendicular inducers feed by alternating currents whose amplitudes are modulated so as to create induced current with an adjustable orientation in the inspected areas. The results show that the system is able to simply describe the orientation of the detected crack by analyzing the magnetic field induced in the sample under test with the help of the standard Lissajous curves.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (114 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 100-106

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2011-38
  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2011-38bis
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