Etude d'un systeme de controle par ultrasons des pieces de geometrie complexe a l'aide de traducteurs contacts intelligents

par SYLVAIN CHATILLON

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Mathias Fink.

Soutenue en 1999

à Paris 7 .

mots clés

Résumé

Ce travail porte sur l'amelioration des methodes de controle non destructif par ultrasons au contact des composants nucleaires de geometrie complexe. Les traducteurs conventionnels utilises sur site ne permettent pas une optimisation de leur examen. On observe des variations de sensibilite, liees a un mauvais couplage entre le traducteur et la piece, une imprecision de localisation, due a une desorientation du traducteur, ou une couverture partielle de la zone d'interet, lorsque la geometrie limite le deplacement du traducteur. Un nouveau concept de traducteur contact intelligent est propose. Il est compose d'un traducteur multi-elements souple, capable d'epouser le profil de la piece inspectee pour optimiser la sensibilite du controle. A partir de la mesure de la deformation de la surface emettrice, realisee par une instrumentation embarquee, les techniques multi-elements permettent de conserver des caracteristiques focales optimales pour ameliorer la localisation et la caracterisation des defauts. Le traducteur ainsi constitue fonctionne de maniere autonome. Cette etude presente les differentes etapes de conception puis la validation experimentale de ce systeme. Un modele de calcul est etendu pour predire le comportement d'un traducteur contact souple. Il est utilise pour definir la decoupe optimale de la surface emettrice d'un traducteur prototype articule. Une methode de mesure de la deformation de la surface emettrice et un algorithme d'optimisation des lois de retards sont developpes. Des acquisitions en transmission a travers differentes interfaces complexes valident la capacite du systeme a optimiser le couplage et a maitriser le faisceau. Des inspections en mode impulsion-echo sont realisees sur un echantillon comportant un profil de composant controle sur site. Les premieres sont menees en deplacant le traducteur a la surface de la piece, les secondes en le maintenant fixe et en effectuant un balayage angulaire de la zone d'interet. Les resultats montrent que l'adaptation dynamique de la loi de retards au profil de la piece conduit a de tres bonnes performances quelque soit l'interface traversee. Tous les reflecteurs artificiels volumiques et plans de petite dimension (de l'ordre de la longueur d'onde) sont correctement detectes, localises et caracterises sous le profil irregulier.

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