Les courants de Foucault pulses : application à la détection de défauts profonds dans une structure amagnétique fortement conductrice

par Bruno Lebrun

Thèse de doctorat en Matériaux

Sous la direction de Yves Jayet.

Soutenue en 1995

à Lyon, INSA , dans le cadre de Ecole Doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne) , en partenariat avec GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA) (laboratoire) .

mots clés

• Contrôle non destructif
• Assemblages à rivets
• Traitement du signal -- Techniques numériques

Résumé

Cette étude a pour objet de concevoir un système de contrôle par courants de Foucault pulsés des assemblages de fortes épaisseurs de structures aéronautiques, réalisées en matériaux amagnétiques de forte conductivité électrique. Une étude préalable en régime harmonique établit la nécessité d'induire une grande densité de courants de Foucault en basse fréquence à l'aide d'une bobine aux dimensions optimisées. Une chaîne de contrôle fonctionnant en régime d'excitation impulsionnel est alors définie, de telle sorte que ses éléments, signal d'excitation, bobine d'émission, composants récepteurs et traitement des signaux mesurés, soient adaptés au problème posé. En particulier, ces signaux sont acquis par des sondes à effet Hall, qui mesurent directement le champ magnétique à la surface de la structure. Le dispositif est testé sur des éprouvettes simulant une structure comprenant des défauts type, afin de les caractériser. Enfin, par un contrôle réalisé sur des éprouvettes reproduisant fidèlement les assemblages, dans lesquelles des défauts naturels ont été créés, il est montré l'efficacité de cette chaîne de contrôle. Ses performances constituent une avancée par rapport aux systèmes à courants de Foucault déjà existants.

Titre traduit

= Pulsed eddy currents application to the detection of deep flaws in a non magnetical and highly conductive structure

Résumé

The purpose of this study is to design a device for pulsed eddy current testing for thick aircraft structures, non magnetic and highly conductive. First, a study using single frequency excitation shows that a high density of eddy currents has to be induced in low frequencies, using a well sized coil. A pulsed eddy current device is then defined, in order to optimize its elements, that is the excitation signal, the excitation coil, the receiving components and the measured signal processing. In particular, these signals are delivered by Hall effect sensors, measuring the magnetic field at. The surface of the structure. The device is tested on samples of a structure with artificial flaws, in order to characterize them. At last, the efficiency of the method is showed by experiments on real flawed structures. This method bring a progress in the eddy current testing of thick structure made with highly conductive materials.