Qu’est-ce qui différencie les mesureurs d’épaisseur et les appareils de recherche de défauts à ultrasons ? Il s’agit d’une question fréquente au moment de décider quel est l’outil de contrôle non destructif (CND) le mieux adapté pour une application donnée en raison des ressemblances que les deux appareils peuvent présenter.

Dans cet article de blogue, nous examinons leurs ressemblances, leurs différences et les avantages uniques de chacun afin que vous puissiez choisir l’appareil le mieux adapté à votre application.

Ressemblances entre mesureurs d’épaisseur et appareils de recherche de défauts

Les mesureurs d’épaisseur et les appareils de recherche de défauts fonctionnent selon les mêmes principes de base. Les deux appareils sont équipés de sondes générant des ondes sonores et les deux appareils calculent le temps de parcours du son à partir du moment où celui-ci quitte la sonde, traverse un matériau, rebondit sur un réflecteur, puis revient vers la sonde.

Une impulsion sonore générée par une sonde traverse le matériau d’une pièce inspectée, puis rebondit sur la face interne ou la paroi de fond de cette pièce.

Les deux appareils appliquent l’équation de base suivante :

Cette équation est divisée par deux puisque seule la mesure du temps de propagation à sens unique vers le réflecteur est requise.

La réflexion et la transmission d’ondes sonores à haute fréquence – connues sous le nom d’ultrasons – constituent depuis longtemps un outil important pour évaluer l’intégrité des soudures, ainsi que pour tester les métaux de structure, les tuyaux et les réservoirs, les tubes de chaudière, les rails et les essieux de chemin de fer, les composites aérospatiaux et pour réaliser de nombreuses autres applications industrielles.

L’utilisation d’appareils industriels d’inspection par ultrasons est toujours aussi répandue pour les raisons suivantes :

• Ils sont rentables, efficaces et fiables.
• Ils ne nécessitent généralement aucune préparation de l’échantillon inspecté autre que le mouillage avec un liquide de couplage.
• Ils ne présentent pas de risques particuliers pour la sécurité ni d’exigences réglementaires en matière d’autorisation liées à son utilisation.

Le choix d’un mesureur d’épaisseur ou d’un appareil de recherche de défauts par ultrasons selon une application donnée dépend largement de l’objectif principal de la mesure. Avant d’aborder les principales différences distinguant ces appareils, examinons brièvement leur utilisation au fil des ans.

Historique de l’équipement à ultrasons

Les appareils de recherche de défauts à ultrasons sont utilisés dans les applications industrielles depuis plus de 60 ans. Les premiers appareils du genre sont apparus dans les années 1940, la majorité d’entre eux étant principalement axés sur la recherche de défauts.

Les premiers mesureurs d’épaisseur numériques (également appelées « D Meters ») sont apparus dans les années 1960. Cependant, l’utilisation d’un appareil de recherche de défauts pour mesurer l’épaisseur a été la méthode courante et privilégiée jusque dans les années 1980, au moment où les mesureurs d’épaisseur numériques ont permis l’affichage intégré de la forme d’onde (par exemple, un A-scan). L’affichage visuel de la forme d’onde sur le mesureur d’épaisseur permettait aux utilisateurs de voir en toute confiance et en temps réel à quoi correspondait une lecture numérique.

Le mesureur d’épaisseur à ultrasons 38DL PLUS™ d’Olympus affiche une forme d’onde de type A-scan.

Aujourd’hui, ces appareils compacts et puissants sont soit livrés en standard avec la fonction d’affichage de la forme d’onde, soit fournis avec l’option logicielle qui le permet. Lisez la suite pour en savoir plus sur les réelles capacités des mesureurs d’épaisseur et des appareils de recherche de défauts et pour découvrir les avantages uniques de chacun.

Qu’est-ce qu’un mesureur d’épaisseur à ultrasons ?

Inspecteur prenant une mesure d’épaisseur par ultrasons

Le mesureur d’épaisseur à ultrasons peut mesurer avec précision l’épaisseur d’un matériau et localiser la corrosion ou l’érosion de surface à partir d’un seul côté de la pièce à inspecter. Il peut mesurer à peu près n’importe quel matériau industriel courant comme les métaux, les plastiques, les composites, la fibre de verre, la céramique et le verre.

Les mesureurs d’épaisseur à ultrasons peuvent mesurer l’épaisseur d’une grande variété de produits dans le cadre du contrôle de la qualité de la fabrication, comme les tubes de plastique et les composants de l’industrie médicale. Les inspecteurs les utilisent également pour tester l’intégrité structurelle de pièces et d’infrastructures critiques, par exemple pour vérifier l’usure des aubes de turbines d’avion ou pour inspecter la corrosion dans les tuyaux et les réservoirs en service. N’oubliez pas de consulter notre Tutoriel sur les mesureurs d’épaisseur pour en savoir plus sur leur fonctionnement et leur utilisation.

Avantages des mesureurs d’épaisseur à ultrasons

Voici quelques avantages des mesureurs d’épaisseur à ultrasons Olympus :

• Mesure plus cohérente et plus précise du temps de vol (ToF). Le contrôle par faisceau droit mesure le temps de vol jusqu’à la face arrière d’une pièce, ce qui correspond à l’épaisseur totale de cette pièce.
• Conception compacte et coût réduit.
• Facilité d’étalonnage et d’utilisation
• Fonctions ou logiciels spécialisés pour des exigences d’application uniques, y compris les mesures effectuées sur des tubes de chaudière, des surfaces à haute température et des composants peints ou revêtus.
• Les avantages liés à la mesure sont les suivants :
  • Compensation automatique du zéro : cette fonction permet une mesure plus précise du décalage du zéro, ce qui contribue à une mesure plus précise du temps de vol.
  • Correction des parcours en V : cette fonction compense la trajectoire angulaire du son des mesures de corrosion à l’aide d’une sonde à émission-réception séparées, ce qui permet d’obtenir le plus haut degré de précision et de répétabilité sur une large gamme d’épaisseur. La plupart des appareils de recherche de défauts ne compensent pas ce parcours sonore angulaire.
  • Reconnaissance automatique de la sonde : les sondes à émission-réception séparées de la série D79X sont munies d’une broche de reconnaissance automatique permettant au mesureur d’épaisseur de reconnaître automatiquement la sonde qui y est branchée ; en plus de faciliter le travail de l’utilisateur en rappelant la configuration et le gain de réception optimisés, cela détermine également la correction du parcours en V préréglée pour la sonde.
  • Algorithmes de détection et traitement numérique du signal (DSP) : cette fonction permet de maintenir la précision étalonnée lorsque le gain ou l’amplitude du signal change.

Qu’est-ce qu’un appareil de recherche de défauts par ultrasons ?

Inspectrice procédant à la recherche de défauts par ultrasons dans une usine

Un appareil de recherche de défauts par ultrasons est conçu pour localiser et dimensionner les discontinuités comme les fissures, les vides, la porosité et les décollements dans divers matériaux et joints soudés. La recherche de défauts peut potentiellement être appliquée à tout matériau industriel standard. La plupart des inspections sont effectuées sur l’acier et d’autres métaux structuraux, mais il est aussi possible d’utiliser les appareils de recherche de défauts pour inspecter le plastique, les composites, la fibre de verre et la céramique.

Un appareil de recherche de défauts peut également mesurer l’épaisseur d’un matériau avec une précision raisonnable, mais il n’est pas conçu pour la mesure d’épaisseur précise. Pour en savoir plus, consultez notre Tutoriel sur la recherche de défauts par ultrasons.

Avantages des appareils de recherche de défauts par ultrasons

Voici quelques avantages des appareils de recherche de défauts par ultrasons d’Olympus :

• Grande polyvalence :
  • L’inspection par faisceau droit détecte un défaut ou un vide et en établit la distance par rapport à la surface de la pièce inspectée.
  • L’inspection par faisceau angulaire permet de vérifier l’intégrité des soudures.
  • Idéal pour les applications par balayage (grâce à une fréquence de rafraîchissement plus rapide (60 Hz) par rapport à celle d’un mesureur d’épaisseur (25-30 Hz).
• Comprend un logiciel spécialisé pour le dimensionnement des défauts :
  • Correction de l’amplitude en fonction de la distance (DAC)
  • Variation du gain en fonction du temps (TVG)
  • Mesure du gain de distance (DGS)

Recommandations pour faire le choix entre un appareil de recherche de défauts ou un mesureur d’épaisseur

Le choix de l’outil idéal dépend entièrement du type d’application d’inspection et de ce qui doit être mesuré. Pour les applications de mesures d’épaisseur de la corrosion requérant répétabilité et précision, nous recommandons l’utilisation d’un mesureur d’épaisseur. Si vous avez besoin de détecter des défauts ou des vides, de vérifier des soudures et de mesurer l’épaisseur, l’appareil de recherche de défauts constitue le meilleur choix.

Nous proposons toute une gamme diversifiée d’appareils de recherche de défauts et de mesureurs d’épaisseur numériques et portables conçus pour l’inspection non destructive, lesquels répondront aux exigences particulières de votre application de mesure des matériaux.

Notre gamme de mesureurs d’épaisseur à ultrasons comprend les appareils suivants :

• Mesureur 27MG : notre appareil le plus abordable et le plus compact pour les mesures d’épaisseur de la corrosion.
• Mesureur 45MG : appareil de pointe pour les mesures d’épaisseur de la corrosion muni de capacités de mesure de précision (avec l’option logicielle Single Element) et un enregistreur de données alphanumériques (en option) pour la production intégrée de rapports.
• Mesureur 38DL PLUS™ : appareil de pointe pour la mesure d’épaisseur de précision. L’option logicielle multicouche permet d’afficher simultanément jusqu’à 4 couches individuelles. Associez cet appareil à l’adaptateur 38-Link™ pour le transfert de données sans fil et la connexion à l’Olympus Scientific Cloud™ (OSC).

Notre gamme d’appareils de recherche de défauts à ultrasons comprend :

• Appareil de recherche de défauts EPOCH™ 650 : appareil de recherche de défauts avancé muni d’un grand écran, d’un enregistreur de données intégré et d’une fonction de génération de rapport. Il est conçu pour une utilisation dans presque tous les environnements d’inspection, du laboratoire aux environnements extérieurs extrêmes et dangereux.
• Appareil de recherche de défauts EPOCH 6LT : appareil de recherche de défauts léger offrant une très grande portabilité, optimisé pour le fonctionnement à une seule main et idéal pour les travaux en hauteur effectués en accès sur corde. La connectivité à un réseau local sans fil (optionnel) permet de le connecter à l’Olympus Scientific Cloud (OSC). Il offre également un module de corrosion, combinant les caractéristiques essentielles d’un mesureur d’épaisseur de la corrosion et les capacités d’un appareil de recherche de défauts.