FR3013454A1 - Procede de caracterisation d'une piece par ultrasons - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de caractérisation par ultrasons d'une pièce comportant au moins une couche (130), ceci afin de mesurer l'épaisseur de ladite couche (130) sur au moins un point de mesure. Ledit procédé comporte les étapes suivantes : application d'une onde ultrasonore sur une première face de ladite pièce ; caractérisation d'une onde de référence et d'une onde réfléchie par une deuxième face de ladite pièce, la deuxième face étant opposée à la première face ; calcul d'atténuation à partir de l'onde de référence et de l'onde réfléchie ; et détermination de l'épaisseur de la couche (130) à partir du calcul d'atténuation.

Description

PROCÉDÉ DE CARACTÉRISATION D'UNE PIÈCE PAR ULTRASONS DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine de la caractérisation de pièces par mesure non destructive. Dans certains domaines industriels, tels que l'aéronautique, il est nécessaire de caractériser des pièces mécaniques de manière non destructive ceci afin de détecter une éventuelle faiblesse mécanique ou encore caractériser la fatigue mécanique. De telles caractérisations peuvent généralement être obtenues par la mise en oeuvre de techniques telles que les mesures par ultrasons. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les procédés de caractérisation par ultrasons sont particulièrement adaptés pour la caractérisation non destructive de pièces et sont ainsi généralement utilisés pour connaître l'épaisseur de matériau restant ou encore qualifier une soudure de pièces creuses. De tels procédés de caractérisation mettent généralement en oeuvre les étapes suivantes : - application d'une onde ultrasonore, dite onde appliquée, sur une première face de la pièce, - détection d'au moins une onde réfléchie par une deuxième face de la pièce et mesure de l'écart temporel entre l'application de l'onde appliquée et la détection, - déduction à partir de l'écart temporel mesuré et de la vitesse de parcours d'une onde ultrasonore dans le matériau constituant la pièce, de l'épaisseur de matériau de la pièce. Il est également connu de mettre en oeuvre de tels procédés pour caractériser la corrosion de pièce. Une telle caractérisation consiste à effectuer une mesure de l'épaisseur de matériau restant non corrodé et d'une déduction, par une simple soustraction de cette épaisseur mesurée à l'épaisseur d'origine, de la part du matériau corrodée. En effet, les ondes ultrasonores sont fortement atténuées dans les couches oxydées, les couches d'oxydes ne peuvent donc, généralement, pas être caractérisées en tant que telles par de tels procédés de caractérisation et seule une telle méthode indirecte est utilisable. Néanmoins, pour les pièces fines, d'épaisseur de l'ordre d'un millimètre, les zones d'oxydes (même si elles peuvent être relativement épaisses) présentent une épaisseur réduite de quelques dizaines de micromètres et inhomogène. Or, pour de telles épaisseurs, une couche d'oxyde a peu d'influence sur l'onde ultrasonore et ne peut être discriminée du reste de la pièce. Une telle couche d'oxyde est donc difficilement caractérisable par un procédé de caractérisation de l'art antérieur. Cette problématique est, par exemple et en particulier, présente pour les pièces creuses que comportent les turbomachines, telles que les pales d'un distributeur illustrées sur les figures 1 et 2. En effet, une telle pale, comme le montre la figure 1, est une pièce d'épaisseur relativement faible, inférieure à 2 mm, comportant une première face, la surface externe 110, et une deuxième face, la surface interne 115 qui donne sur la cavité 120 interne. Or, en raison des conditions extrêmes de fonctionnement d'une turbomachine, il peut se former au niveau de la deuxième face une couche d'oxyde préjudiciable pour la tenue mécanique de la pale. Il est donc nécessaire d'identifier et caractériser une telle couche qui est pourtant, par définition, inaccessible et qui ne peut être, comme expliquée ci-dessus, caractérisée par un procédé de caractérisation de l'art antérieur. EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Ainsi l'un des buts de l'invention est de fournir un procédé de caractérisation par ultrasons d'une pièce comportant au moins une couche, ledit procédé étant adapté pour la détection et la mesure de l'épaisseur de ladite couche, même si cette dernière est de faible épaisseur.

A cet effet, l'invention concerne un procédé de caractérisation par ultrasons d'une pièce comportant au moins une couche, ceci afin de caractériser l'épaisseur de ladite couche sur au moins un point de mesure, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - application d'une onde ultrasonore, dite onde émise, sur une première face de ladite pièce, - caractérisation d'au moins une onde de référence issue de l'onde émise et d'une onde réfléchie issue de l'onde émise après au moins une réflexion supplémentaire sur une deuxième face de ladite pièce, la deuxième face étant opposée à la première face, - calcul d'atténuation d'une onde ultrasonore transitant entre la première face et la deuxième face à partir de la caractérisation de l'onde référence et de l'onde réfléchie, - détermination de l'épaisseur de la couche à partir du calcul d'atténuation. On entend ci-dessus, et dans le reste de ce document, par « onde de référence issue de l'onde émise», une onde ultrasonore dont l'origine est liée à l'application de l'onde émise, telle que l'onde émise en elle-même ou une onde ultrasonore issue de l'onde émise après une réflexion sur la première et/ou la deuxième face de la pièce, telle que l'onde principale ou l'onde premier écho. On entend ci-dessus, et dans le reste de ce document, par « onde réfléchie issue de l'onde émise après au moins une réflexion supplémentaire sur une deuxième face de ladite pièce », une onde ultrasonore dont l'origine est liée à l'application de l'onde émise après au moins une réflexion supplémentaire sur la deuxième face de la pièce par rapport à l'onde de référence. Ainsi, si l'onde de référence est l'onde principale, l'onde réfléchie est l'onde premier écho. On entend ci-dessus, et dans le reste de ce document, par onde principale, l'onde issue de la réflexion de l'onde émise sur la première face de la pièce.

On entend ci-dessus, et dans le reste de ce document par onde premier écho, l'onde issue de l'onde émise après une première réflexion sur la deuxième face de la pièce. Un tel procédé, par le calcul de l'atténuation en amplitude d'une onde réfléchie et son utilisation lors de la détermination de l'épaisseur de la couche, permet de déterminer si la pièce comporte des zones ou des couches, telles que des zones d'oxyde, présentant un taux d'atténuation différent de celui du reste de la pièce et d'en déduire, le cas échéant, l'épaisseur de ces zones ou couches. Le calcul d'atténuation d'une onde ultrasonore transitant entre la première et la deuxième face à partir de l'onde de référence et de l'onde réfléchie peut être un calcul d'atténuation choisi parmi le calcul d'une atténuation linéaire, c'est-à-dire par unité de longueur, un calcul d'atténuation d'une onde ultrasonore parcourant une fois l'épaisseur de la pièce et un calcul d'atténuation d'une onde ultrasonore parcourant deux fois l'épaisseur de la pièce, c'est-à-dire transitant de la première face vers la deuxième face et de la deuxième face vers la première face. Un tel procédé est ainsi particulièrement adapté pour la mesure de l'épaisseur d'un film d'oxyde se formant à l'intérieur d'une aube de turbomachine. L'étape de calcul d'atténuation peut comprendre une sous-étape de détermination de l'épaisseur de la pièce au niveau du point de mesure.

Un tel calcul d'épaisseur permet de déterminer l'atténuation linéaire, c'est-à-dire par unité de longueur, le long de l'épaisseur de la pièce et d'en déduire l'écart par rapport à cette même atténuation pour un matériau non oxydé. Un tel écart permet de mesurer aisément l'épaisseur de la couche responsable de la variation d'atténuation linéaire.

L'étape de calcul d'atténuation comprend en outre une sous-étape de calcul d'un rapport d'amplitude entre l'onde réfléchie et une onde de référence. Pendant l'étape d'application de l'onde émise, l'onde émise peut être appliquée à la pièce au moyen d'un capteur positionné sur la première face, l'onde de référence étant l'onde principale qui est directement issue de la réflexion de l'onde émise à l'interface entre le capteur et la première face de la pièce, l'onde réfléchie étant l'onde premier écho qui est directement issue de la réflexion de l'onde émise sur la deuxième face de la pièce. Un tel calcul de l'atténuation permet de fournir une valeur d'atténuation fiable puisque le calcul est réalisé sur l'onde premier écho qui présente une amplitude significative. L'étape de calcul d'atténuation peut comprendre une sous-étape de calcul d'atténuation à partir de l'équation suivante : 1 1i(t1/2t2/1 l'a ) (12 - 2Ep r1/2 Yb avec a2, l'atténuation de l'onde réfléchie, Ep l'épaisseur de la pièce préalablement déterminée, Ya/Yb le rapport d'amplitude entre l'amplitude Ya de l'onde principale et Yb de l'onde réfléchie, t112 et t211 les coefficients de transmission en amplitude de l'interface capteur/première face et de l'interface première face/capteur, r1/2 le coefficient de réflexion en amplitude de l'interface capteur/première face . Ainsi, pendant l'étape d'application de l'onde émise, l'onde émise peut être transmise à la pièce au moyen d'un capteur positionné sur la première face, l'onde de référence étant l'onde principale qui est directement issue de la réflexion de l'onde émise à l'interface entre le capteur et la première face de la pièce, et l'onde réfléchie étant l'onde premier écho qui est directement issue de la réflexion de l'onde émise sur la deuxième face de la pièce, la sous-étape de calcul d'atténuation étant mise en oeuvre à partir de l'équation suivante : a 2 = 2Ep ri /2 Yb avec a2, l'atténuation de l'onde réfléchie, Ep l'épaisseur de la pièce préalablement déterminée, Ya/Yb le rapport d'amplitude entre l' amplitude Ya de l'onde principale et Yb de l'onde réfléchie, tv2 et t2/1 les coefficients de transmission en amplitude de l'interface capteur/première face et de l'interface première face/capteur, rv2 le coefficient de réflexion en amplitude de l'interface capteur/première face. L'étape de caractérisation peut être une étape de caractérisation d'une onde réfléchie et d'une onde de référence. in(t1/2t2/1 l'a) 1 La couche dont l'épaisseur est déterminée, est une couche de la pièce dont le matériau a été altéré tel que par une oxydation. Un tel procédé est particulièrement avantageux pour la mesure de l'épaisseur d'une telle couche. En effet, une telle couche altérée est particulièrement difficile à caractériser avec les procédés de caractérisation par ultrasons de l'art antérieur en raison de l'interface généralement diffuse d'une telle couche. La pièce à caractériser peut être une pièce de turbomachine, préférentiellement une aube de turbomachine. La pièce à caractériser peut être une aube d'un distributeur de turbomachine. Un tel procédé est particulièrement avantageux pour les pièces de turbomachine qui nécessitent des procédés de caractérisation non destructifs sans que cela n'affecte la précision de la caractérisation. L'invention concerne en outre un programme d'ordinateur comportant les instructions pour exécuter les étapes de calcul et de détermination d'un procédé de caractérisation selon l'invention lorsque exécutés sur un ordinateur. L'invention concerne également un support d'enregistrement lisible sur un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur selon l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 illustre une étape de mesure selon l'invention mise en oeuvre sur une aube de turbomachine, la figure 2 illustre schématiquement le principe de la mesure mise en oeuvre par un procédé selon l'invention, la figure 3 est une photographique d'une pale de turbomachine le long de laquelle a été mis en oeuvre un procédé selon l'invention et qui a ensuite été sectionnée transversalement afin de caractériser, par un examen micrographique, une couche d'oxyde présente dans la cavité interne de la pale, - la figure 4 illustre graphiquement le résultat de mesures réalisées sur la pale de turbomachine illustrée sur la figure 3 lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'abscisse du graphe représentant l'atténuation calculée et l'ordonnée l'épaisseur d'oxyde mesurée par micrographie. Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.

Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 illustre une étape de mesure par ultrasons d'un procédé de caractérisation par ultrasons mise en oeuvre sur une pale 100 de distributeur de turbomachine. Un tel procédé permet, pour une telle mise en oeuvre sur une pale 100 de distributeur de turbomachine, de déterminer la présence, et le cas échéant l'épaisseur, d'oxyde présent dans la cavité 120 interne de la pale 100. Une pale 100 de distribution de turbomachine est généralement réalisée dans un alliage de nickel du type René 125. Bien entendu, si un tel procédé de caractérisation est particulièrement adapté pour la caractérisation d'une pièce de turbomachine, telle qu'une pale 100 de distributeur de turbomachine, et pour la détermination d'une épaisseur d'oxyde se formant dans la cavité interne d'une telle pièce, ce procédé ne se limite pas à cette seule application. En effet, un tel procédé peut être mis en oeuvre sur tout type de pièce comportant au moins une couche afin de déterminer l'épaisseur de ladite couche. Un tel procédé comprend les étapes principales suivantes : - application d'une onde ultrasonore, dite onde émise, sur une première face de la pale 100, formant la surface externe 110, - caractérisation, par une mesure de l'amplitude et du décalage temporel, d'une onde de référence issue de l'onde émise, telle qu'une onde principale AO, et d'une onde réfléchie, telle qu'une onde premier écho Al, issue d'au moins une réflexion supplémentaire de l'onde émise par la deuxième face de la pale 100, la surface interne 115, - calcul d'atténuation d'une onde ultrasonore transitant entre la première et la deuxième face à partir de l'onde de référence et de l'onde réfléchie, - détermination de la présence et, le cas échéant, de l'épaisseur de la couche à partir du calcul d'atténuation. L'étape d'application d'une onde ultrasonore peut être réalisée, à l'aide d'un capteur à ultrasons haute fréquence, tel que par exemple une sonde à ligne de retard fonctionnant à 20 MHz. Une telle sonde comporte un corps de sonde au bout duquel est installée une ligne de retard 205 prenant généralement la forme d'un tronc de cône en matériau plastique. Lors de l'étape d'application de l'onde émise, un capteur 200 est mis en place sur la surface externe 110 de la pale 100 à caractériser avec la ligne de retard faisant interface entre le reste du capteur et la surface externe 110. Cette mise en place comprend généralement, en fonction des contraintes géométriques de l'emplacement de la pale 100 sur lequel le capteur est mis en place, l'étalement d'un couplant adapté, non illustré. Le capteur 200 génère une onde émise, typiquement à la fréquence de l'ordre de 20 MHz, l'onde émise est transmise par la ligne à retard 205 à la surface externe 110. Cette onde, lorsqu'elle traverse une interface entre deux matériaux, comme celle entre la ligne à retard 205 et la surface externe 110 de l'aube, ou encore, celle entre la surface interne 115 de la pale et la cavité 120, est partiellement réfléchie. L'onde émise en raison de réflexions sur les surfaces interne 115 et externe 110 de la pale 100, génère un certain nombre d'ondes dites échos qui sont mesurées par le capteur. Le principe de cette génération est explicité ci-dessous en référence à la figure 2. Après son émission, l'onde émise est en partie réfléchie par l'interface ligne de retard 205/surface externe 110 sous la forme d'une onde réfléchie qui est dite onde principale AO. Le restant de l'onde émise, est totalement réfléchie à l'interface entre la surface interne 115/ cavité sous la forme d'une première onde réfléchie. Or, cette première onde réfléchie en direction du capteur est également partiellement réfléchie en traversant l'interface surface externe 110/ligne de retard 205 sous la forme d'une deuxième onde réfléchie. La partie de cette première onde réfléchie qui est transmise dans la ligne de retard et qui parvient au capteur est dite onde premier écho Al. Bien entendu, ce phénomène de réflexion ne s'arrête pas à l'onde premier écho Al, et il peut être identifié, sur ce même principe, une onde deuxième écho A2, voire même une onde troisième écho. Après application de l'onde émise, pendant l'étape de mesure, le capteur va donc recevoir, et pouvoir mesurer, tour à tour l'onde principale AO, l'onde premier écho Al. Pendant l'étape de caractérisation, le capteur 200 mesure au moins deux caractéristiques d'au moins une onde issue d'au moins une réflexion à l'interface surface interne 115/cavité 120, telle que l'onde premier écho Al. Parmi ces au moins deux caractéristiques, l'une fournit une information quant au retard de cette onde réfléchie vis-à-vis de l'application de l'onde émise, tel que par exemple le retard par rapport à l'onde émise en elle-même ou encore le retard par rapport à l'onde principale, et une autre fournit une information sur l'amplitude de cette même onde réfléchie. En pratique, le capteur 200 permet de mesurer pendant l'étape de mesure le retard d'au moins une onde réfléchie par rapport à l'émission de l'onde émise et l'amplitude de cette même onde réfléchie. La mesure du temps de propagation peut être réalisée au moyen d'une transformée de Fourier rapide selon un principe connu de l'homme du métier. Lors de cette étape de caractérisation et/ou lors de l'étape d'application de l'onde émise, certaines caractéristiques d'une onde de référence, telle que l'onde émise ou l'onde principale AO, sont déterminées. Ces caractéristiques sont du même type que celles déterminées pour l'onde réfléchie, et peuvent donc être, par exemple et pour l'onde principale AO, l'amplitude et le retard par rapport à l'application de l'onde émise. Dans la suite de ce document, chacune des ondes Ax, à savoir l'onde principale AO, l'onde premier écho Al et l'onde deuxième écho A2, est caractérisée par son amplitude Yx et son retard tx par rapport à l'émission de l'onde émise. Ces caractéristiques, comme cela est illustré sur la figure 2, sont indiquées entre parenthèse associées à la référence correspondant à cette onde selon le principe suivant : - onde principale A0(Y0,t0), - onde premier écho Al(Y1,t1), - onde deuxième écho A2(Y2,t2). Les caractéristiques de cette onde réfléchie et de l'onde de référence sont ensuite exploitées dans l'étape de calcul d'atténuation de l'onde réfléchie. Cette étape de calcul d'atténuation peut comporter les sous-étapes suivantes : - calcul de l'épaisseur Ep de la pale 100, - calcul d'un rapport d'amplitude entre l'onde réfléchie et l'onde de référence, - calcul de l'atténuation de l'onde réfléchie.

La sous-étape de calcul de l'épaisseur Ep de la pale requiert la connaissance de la vitesse de propagation Vp d'une onde ultrasonore de même fréquence que l'onde émise dans le matériau constitutif de la pale 100. Dans le cas d'une pale 100 de turbomachine en René 125, la vitesse de propagation Vp d'une onde de 20 MHz est de 6 085,10 m.s-1.

En effet, connaissant le décalage temporel entre l'onde réfléchie et l'onde de référence, cette sous-étape consiste donc à multiplier le décalage temporel par la vitesse de propagation en divisant par le nombre de fois que l'onde réfléchie traverse l'épaisseur de la pale 100.

Ainsi dans le cas où l'onde de référence est l'onde principale AO et l'onde réfléchie est l'onde premier écho Al, l'épaisseur Ep de la pale peut donc être calculée au moyen de l'équation suivante : Ep = (fi - tO)x Vp 2 Pour le cas où l'onde de référence est l'onde premier écho Al et l'onde réfléchie est l'onde deuxième écho A2, l'épaisseur Ep de la pale peut être calculée au moyen de l'équation suivante Ep- (t2 - tl)x Vp 2 Bien entendu, les deux équations ci-dessus ne sont données qu'a titre illustratif et la sous-étape de calcul de l'épaisseur Ep de la pale 100 peut être réalisée selon un autre principe que celui exposé ci-dessus. De même, il est envisageable, sans que l'on sorte du cadre de l'invention, que l'épaisseur Ep de la pale 100 ait été déterminée préalablement et donc que l'étape de calcul d'atténuation ne comporte pas une telle sous-étape de calcul de l'épaisseur Ep de la pale 100. Après détermination de l'épaisseur Ep de la pale, il est mis en oeuvre une sous-étape de calcul du rapport d'amplitude entre l'onde de référence et l'onde réfléchie. Une telle sous-étape de calcul d'un rapport d'amplitude consiste, pour une onde de référence qui est l'onde principale AO et une onde réfléchie qui est l'onde YO premier écho Al à déterminer la valeur -. Y1 La sous-étape de calcul d'atténuation consiste à calculer l'atténuation de l'onde réfléchie qui est liée à l'absorption du matériau constitutif de la pale 100. Dans l'exemple de mise en oeuvre décrit ci-dessous, cette sous-étape consiste à calculer l'atténuation linéaire a2, c'est-à-dire l'atténuation par unité de longueur, le long de l'épaisseur de la pale. Un tel calcul part du principe que l'onde de référence, mesurée par le capteur 200, représente la partie d'une onde qui a été transmise au capteur 200, le reste de cette onde étant, soit par réflexion, soit par transmission, dirigé vers la surface interne 115 de la pale 100. L'onde réfléchie représente alors la partie de cette onde, non transmise au capteur 200, après réflexion à l'interface surface interne 115/cavité 120 et transmission au travers de l'interface surface externe 110/ligne de retard 205.

Ainsi, un premier exemple est le cas dans lequel l'onde de référence est l'onde principale AO et l'onde réfléchie est l'onde premier écho Al. L'onde principale AO est issue de la réflexion de l'onde émise à l'interface ligne de retard 205/surface externe 110. Son amplitude est donc égale à l'amplitude de l'onde émise multipliée par le coefficient de réflexion r1/2à l'interface ligne de retard 205/surface externe 110. L'onde réfléchie, qui est l'onde premier écho Al, est elle issue de : - transmission de l'onde émise au travers de l'interface ligne de retard 205/surface externe 110, - suivie d'une réflexion totale à l'interface surface interne 115/ cavité n'introduisant pas de perte, - suivie d'une transmission à l'interface surface externe 110/ ligne de retard 205. Ainsi, l'amplitude de l'onde réfléchie sera égale à l'amplitude de l'onde émise multipliée par le coefficient de transmission t112 à l'interface ligne de retard 205/surface externe 110, le coefficient de transmission t211 à l'interface surface externe 110/ligne de retard 205, ceci en prenant en compte l'atténuation a2x2Ep liée au parcours de l'onde dans la pièce avec r1/2 représentant la réflexion à l'origine de l'onde principale AO. Le rapport d'amplitude entre l'onde principale AO et l'onde premier écho suit donc l'équation suivante : YO r1/2 exp(2a2Ep) Y1 t1/2t2/1 Ce qui permet d'en déduire que l'atténuation est égale à : a 2 = 1 ln( t1/2t2/1 Y°) 2Ep '/2 171 Dans le cas où l'on considère l'onde principale AO et l'onde premier écho Al, la sous-étape peut être mise en oeuvre au moyen de l'équation suivante : 1 t t YO U2 _ in( 1/2 2/1 ) 2 2Ep rin Y1 Dans le cas d'une pale en René 125, on obtient : 1 YO oc, = ln(0,1759-) . - 2Ep Y1 La valeur d'atténuation, qu'elle soit linéaire ou absolue, déterminée lors de la mise en oeuvre d'une telle sous-étape de calcul d'atténuation reflète les pertes d'une onde ultrasonore lors de son parcours de la surface extérieure 110 vers la surface interne 115 et de la surface interne 115 vers la surface externe 110. Cette valeur d'atténuation est donc directement corrélée à ce parcours et aux différentes couches 130 traversées par l'onde ultrasonore. Ainsi, lors de l'étape de détermination de l'épaisseur Eox de la couche à partir du calcul d'atténuation, il est aisé de déterminer l'épaisseur Eox de la couche 130 par rapport à l'écart d'atténuation entre l'atténuation calculée et l'atténuation d'une pale qui serait formée d'un seul matériau, ici le René 125. Dans le cas d'un calcul d'atténuation linéaire, l'écart d'atténuation varie linéairement avec l'épaisseur Eox de la couche d'oxyde 130. L'étape de détermination consiste donc à simplement diviser cet écart par un coefficient préalablement déterminé. On peut noter que la détermination de l'épaisseur de la couche 130 sera d'autant plus précise que l'écart d'atténuation linéaire entre le matériau de la couche et le matériau de la pale 100 est important. Pour une pale 100 en René 125 et une couche d'oxyde 130, cet écart est relativement important, l'oxyde étant connu pour présenter une atténuation particulièrement importante. Le procédé selon l'invention est donc particulièrement adapté pour la caractérisation de l'épaisseur Eox de la couche d'oxyde 130 d'une pale 100 de turbomachine en René 125. Un tel procédé peut être partiellement mis en oeuvre au moyen d'un programme d'ordinateur comportant les instructions pour exécuter les étapes de calcul et de détermination d'un procédé de caractérisation selon ce mode de réalisation lorsque le programme est exécuté par un ordinateur. Ce programme peut également comporter les instructions permettant la mise en oeuvre des étapes d'application de l'onde ultrasonore et de la mesure de l'onde réfléchie. Un tel programme peut être enregistré sur un support d'enregistrement lisible sur un ordinateur. Exemple de mise en oeuvre Ce procédé de caractérisation par ultrasons a été mis en oeuvre sur la pale 100 de distributeur de turbomachine illustrée sur la figure 3 afin de déterminer en plusieurs points de mesure l'atténuation linéaire le long de l'épaisseur de la pale 100. Le point de mesure 5 illustre une telle mise en oeuvre. Lors de la mise en oeuvre des étapes d'application de l'onde émise et de mesure des ondes réfléchies, les résultats ont été les suivants : - pour l'onde principale AO, une amplitude YO de 1 594 mV et un décalage temporel tO de 9,377 lis, - pour l'onde premier écho A1, une amplitude Y1 de 212 mV et un décalage temporel t1 de 9,732 lis, - pour l'onde deuxième écho A2, une amplitude Y2 de 84 mV et un décalage temporel t2 de 10,098 p.

Les valeurs d'amplitudes données ci-dessus sont les valeurs de tensions fournies en sortie de capteur et sont donc des amplitudes relatives non corrigées. Sur la base d'une vitesse de propagation de 6 085,10 m.s-1, on obtient une épaisseur de 1,113 mm. Le rapport d'amplitude entre l'onde principale et l'onde premier écho est de 7,519. Ainsi, sur la base de ce rapport d'amplitude entre l'onde principale AO et l'onde premier écho A1 et de l'équation Oc2 = 1 1n(0,17591O-) l'atténuation linéaire 2Ep Y1 ' a2 au point 5 est égale à 125,6 Neper.m-1.

Or, un examen micrographique au niveau du point de mesure 5 a permis de déterminer qu'il n'y a pas de couche d'oxyde 130. Ceci exprime donc que l'atténuation linéaire du René 125 est de 125 Neper.m-1. Sur le même principe exposé ci-dessus, il a été déterminé l'atténuation linéaire en 5 autres points de la pale 100, à savoir les points de mesure 2,3, 7, 9 et 10. Un examen micrographique a également été effectué en ces mêmes points de mesure et au point de mesure 5 afin de déterminer l'épaisseur de la couche d'oxyde. Le résultat est exposé dans le tableau 1 ci-dessous. a Vitesse Epaisseur oxyde Epaisseur de la (Neper/m) (m/s) (Pm) pale (mm) Point 5 125,6 6 085,1 0 1,112 Point 2 393,1 6 045,3 80 1,038 Point 7 100,2 6 074,9 0 0,811 Point 10 282,9 6 170,0 50 0,872 Point 3 166,8 6 066,4 20 1,226 Point 9 393,2 6 257,9 80 0,949 Tableau 1 Ces mesures ont été représentées graphiquement dans la figure 4 avec la valeur d'atténuation en abscisse et l'épaisseur d'oxyde en ordonnée. Ce graphique confirme la relation linéaire entre l'épaisseur de la couche d'oxyde et l'augmentation de l'atténuation linéaire. Une régression linéaire permet de déterminer la relation entre l'atténuation linéaire calculée et l'épaisseur d'oxyde, Eo., = 0,2821xa2 -30,271. Cette mise en oeuvre du procédé selon l'invention sur une pale 100 de distributeur démontre qu'un tel procédé est fonctionnel et permet de fournir une mesure fiable de l'épaisseur de la couche d'oxyde 130 d'une pale 100 de distributeur, ceci de manière non destructive.20

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de caractérisation par ultrasons d'une pièce comportant au moins une couche (130), ceci afin de caractériser l'épaisseur de ladite couche (130) sur au moins un point de mesure, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - émission d'une onde ultrasonore, dite onde émise, sur une première face de ladite pièce, - caractérisation d'au moins une onde de référence issue de l'onde émise et d'une onde réfléchie issue de l'onde émise après au moins une réflexion supplémentaire sur une deuxième face de ladite pièce, la deuxième face étant opposée à la première face, - calcul d'atténuation d'une onde ultrasonore transitant entre la première face et la deuxième face à partir de la caractérisation de l'onde référence et de l'onde réfléchie, - détermination de l'épaisseur de la couche (130) à partir du calcul d'atténuation.
2. 2. Procédé de caractérisation selon la revendication 1, dans lequel l'étape de calcul d'atténuation comprend une sous-étape de détermination de l'épaisseur de la pièce au niveau du point de mesure.
3. 3. Procédé de caractérisation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l'étape de calcul d'atténuation comprend en outre une sous-étape de calcul d'un rapport d'amplitude entre l'onde réfléchie et une onde de référence dont est issue l'onde réfléchie.
4. 4. Procédé de caractérisation selon la revendication 3, dans lequel, pendant l'étape d'application de l'onde émise, l'onde émise est appliquée à la pièce au moyen d'un capteur positionné sur la première face, et dans lequel l'onde de référence est l'onde principale qui est directement issue de la réflexion de l'onde émise à l'interfaceentre le capteur et la première face de la pièce, et l'onde réfléchie est l'onde premier écho qui est directement issue de la réflexion de l'onde émise sur la deuxième face de la pièce.
5. 5. Procédé de caractérisation selon la revendication 4, dans laquelle la sous-étape de calcul d'atténuation est mise en oeuvre à partir de l'équation suivante : 1 t t YO U2 _ in( 1/2 2/1 ) 2 2Ep rin Y1 avec a2, l'atténuation de l'onde réfléchie, Ep l'épaisseur de la pièce préalablement déterminée, Ya/Yb le rapport d'amplitude entre l' amplitude Ya de l'onde de référence et Yb de l'onde réfléchie, t112 et t211 les coefficients de transmission en amplitude de l'interface capteur/première face et de l'interface première face/capteur, r1/2 le coefficient de réflexion en amplitude de l'interface capteur/première face .
6. 6. Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche dont l'épaisseur est déterminée, est une couche de la pièce dont le matériau a été altéré tel que par une oxydation.
7. 7. Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce à caractériser est une pièce de turbomachine, préférentiellement une pale de turbomachine, telle qu'une pale de distributeur.
8. 8. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour exécuter les étapes de calcul et de détermination d'un procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes lorsque exécutés sur un ordinateur.
9. 9. Support d'enregistrement lisible sur un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur selon la revendication 8.