Vue d’ensemble

L’outil de vérification de grille TFM, introduit dans la version 6.3 du logiciel embarqué de l'OmniScan™, simplifie la vérification expérimentale de la résolution de grille requise et optimale pour vos inspections par méthode de focalisation en tout point (TFM). Cette fonctionnalité offre un soutien supplémentaire pour se conformer à la norme ISO 23865:2021 et  à la section V du code ASME BPVC 2023.

Contexte et exigences des codes

La résolution spatiale d'une image TFM—définie par l'espacement entre les pixels voisins ou le nombre de pixels par millimètre—doit être suffisamment fine pour que les variations d'amplitude d'un réflecteur restent dans des limites tolérables lorsque la position de la sonde varie légèrement. Le maintien d'une sensibilité constante permet de s'assurer que les petits réflecteurs ne sont pas manqués et que le dimensionnement reste précis tout au long de l'inspection.

La variation maximale d’amplitude pour un réflecteur donné à une résolution de grille spécifique est exprimée par l’indicateur de fidélité en amplitude TFM (ASME – BPVC 2023 section V) ou stabilité d’amplitude (ISO 23865:2021), définis comme suit :

où A_min et A_max sont les amplitudes minimale et maximale mesurées pour le même réflecteur à une résolution de grille fixe.

La fidélité d’amplitude (ou stabilité) est principalement influencée par :

• La résolution de la grille TFM
• Signal d'entrée TFM (RF ou enveloppe)
• Les caractéristiques de la sonde (fréquence centrale, bande passante)
• Les propriétés du matériau (vitesse de propagation des ondes)

La norme ISO et le code ASME précisent tous deux que la variation d'amplitude ne doit pas dépasser 2 dB.

Vérification de la fidélité d'amplitude et de la résolution de la grille TFM

La section V du code ASME BPVC 2023 permet la vérification de la fidélité d'amplitude par le calcul ou la validation expérimentale. ISO 23865:2021 encourage la vérification expérimentale et exige que les résultats soient inclus dans les rapports d'inspection.

Les détecteurs de défauts OmniScan X3 et X4 ont précédemment introduit un indicateur de fidélité d’amplitude calculé, qui reste disponible et fournit une estimation conservatrice sans nécessiter une procédure expérimentale complète.

Cependant, la validation expérimentale est souvent bénéfique—particulièrement pour confirmer la résolution de la grille TFM. Les deux normes recommandent de valider les résultats à l’aide d’un bloc d’essai contenant des trous forés latéralement (SDH) alignés verticalement. Le nouvel outil de vérification de grille TFM de la version 6.3 permet cette validation à l’aide de SDH ou de tout autre type de réflecteur pertinent à l’inspection.

Accès à l'outil de vérification de grille TFM

L'outil est disponible dans le menu « Planifier et étalonner > Outils d'étalonnage » (Plan & Calibrate > Calibration Tools) lorsque la configuration de loi est définie sur FMC/TFM ou PWI/TFM pour un groupe spécifique. Notez que le menu « Outils d'étalonnage » (Calibration Tools) n'est pas disponible lorsque la configuration de la loi est définie sur FMC/PCI.

Fonctionnement

L’outil de vérification de la grille TFM suit les procédures recommandées décrites dans la norme ISO et le code ASME et s’appuie sur des outils d’étalonnage existants tels que l’étalonnage TCG pour TFM et l’étalonnage de la vitesse pour PA. Il vérifie la grille TFM pour chaque réflecteur individuel en permettant aux utilisateurs de sélectionner une région d’intérêt (ROI) et en déplaçant automatiquement la grille de reconstruction par petits incréments horizontaux et verticaux.

Avant de commencer le processus de vérification :

1. Configurez votre ou vos groupes TFM avec les paramètres souhaités (éprouvette, sonde, cale, ensemble d’ondes, zone de reconstruction).
2. Placez la sonde sur un bloc de test comportant des réflecteurs de référence espacés de manière appropriée (par exemple, une rangée de SDH verticaux).

Processus de travail

1. Définissez la zone d’intérêt autour d’un seul réflecteur
2. Lancez la vérification pour ce réflecteur.

Répétez ces étapes pour chaque réflecteur, au besoin.

Commandes disponibles

• Ajustement du gain : Définit le gain de l'image TFM. Le gain n'influence pas le calcul.
• Définition de la zone d'intérêt (ROI) : Définissez la zone d'intérêt (ROI) à l'aide de Depth Start, Depth End, Index Start et Index End. La ROI doit être suffisamment grande pour éviter les effets de bord lors de la vérification.

• Gestion des mesures :
  • Ajouter un point : Démarrer une mesure pour la zone d’intérêt sélectionnée.
  • Réinitialiser : Effacer toutes les mesures.
  • Terminé : Enregistrez et acceptez les résultats de la vérification pour le groupe TFM.

Mesure et vérification

Lorsqu’une mesure est ajoutée, le processus de vérification commence :

• La grille TFM se décale de λ/20 à l’horizontale et à la verticale (20 incréments par direction), où λ est la longueur d’onde minimale dans le groupe TFM actif.
• Pour chaque position de grille, une image TFM est reconstruite et l’amplitude maximale (A) dans la région d’intérêt (ROI) est enregistrée.

• Pour chaque direction, la variation d'amplitude maximale sur tous les incréments est calculée :

Résultats des mesures

Une fois les mesures terminées, les résultats s'affichent dans le tableau des mesures, comprenant :

• ID de mesure (1–9)
• Position du centre de la ROI (index, profondeur)
• Variation maximale de l'amplitude en dB pour les directions horizontale et verticale

L’indicateur « Variation maximale » affiche la plus grande variation relevée lors de toutes les mesures enregistrées, peu importe la direction.

Complémentarité avec la fidélité d’amplitude estimée

Tandis que le nouvel outil fournit une validation expérimentale, le logiciel OmniScan continue de proposer une valeur estimée de la fidélité d’amplitude via le menu « Réglages de la TFM » (TFM Settings). Cette estimation—issue d’un modèle analytique validé expérimentalement—aide les utilisateurs à sélectionner une résolution de grille TFM optimale répondant aux exigences des normes.

Le modèle prend en compte :

• La résolution horizontale et verticale de la grille
• La fréquence centrale de la sonde
• La vitesse des ondes dans le matériau (vitesse la plus lente selon l'ensemble des modes d'ondes)

Étant donné que le modèle suppose une variation le long de la diagonale de la grille (le scénario le plus défavorable pour l'enveloppe TFM), ses estimations sont généralement plus conservatrices que les résultats expérimentaux.

Les utilisateurs peuvent s'appuyer sur cette estimation pour la plupart des inspections et recourir à l'outil de vérification expérimentale lorsque cela est exigé par les normes ou lorsqu'ils travaillent avec des matériaux complexes tels que les alliages à gros grains ou les composites.