WO2009141360A1 - Procédé de correction d'amplitudes d'échos mesurés par inspection ultrasonore de pièces - Google Patents

Procédé de correction d'amplitudes d'échos mesurés par inspection ultrasonore de pièces Download PDF

Info

Publication number
WO2009141360A1
WO2009141360A1 PCT/EP2009/056096 EP2009056096W WO2009141360A1 WO 2009141360 A1 WO2009141360 A1 WO 2009141360A1 EP 2009056096 W EP2009056096 W EP 2009056096W WO 2009141360 A1 WO2009141360 A1 WO 2009141360A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inspection
echoes
amplitude correction
amplitude
determined
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/056096
Other languages
English (en)
Inventor
Guillaume Ithurralde
Original Assignee
European Aeronautic Defence And Space Company Eads France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by European Aeronautic Defence And Space Company Eads France filed Critical European Aeronautic Defence And Space Company Eads France
Publication of WO2009141360A1 publication Critical patent/WO2009141360A1/fr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4463—Signal correction, e.g. distance amplitude correction [DAC], distance gain size [DGS], noise filtering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
    • G01N2291/011—Velocity or travel time
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Definitions

  • the present invention belongs to the field of non-destructive ultrasonic testing of structural parts. More particularly, the present invention relates to nondestructive non-destructive testing of parts having non-planar faces and / or non-parallel opposed faces. Non-destructive testing, including ultrasonic testing, is widely used today, particularly in the production of parts whose quality must be verified, for example in the aerospace industry.
  • An ultrasonic non-destructive control device generally comprises at least one ultrasonic probe, which converts a signal, generally electrical, into an ultrasonic wave and vice versa.
  • a coupling medium good conductor of the ultrasonic waves, performs a matching of acoustic impedances between the ultrasonic probe and a test piece.
  • the coupling medium is most often a liquid, for example water or sometimes a gel.
  • the adaptation of acoustic impedances is generally ensured by at least partial immersion of the probe and the part in the coupling medium, or by continuous supply of the coupling medium between the part and the probe (as it is the case in water jet inspection techniques).
  • the ultrasonic waves emitted by the probe in the direction of the room are generally partially reflected at least at the interfaces between the faces of the room and the coupling medium, and the reflected ultrasonic waves, called “echoes” , are received by the probe. Measurements of characteristics of said echoes make it possible to evaluate structural characteristics of the part. In particular, a front echo is received for an interface between a front face of the part and the coupling medium, and a bottom echo is received for an interface between a rear face and said coupling medium.
  • the analysis of the attenuation of the background echo makes it possible, for example, to determine the degree of porosity of the part, in the case of a part made of composite material.
  • the non-destructive ultrasonic testing of laminated composite materials is generally performed with a normal incident wave propagation direction at the front of the workpiece, to ensure better penetration of incident waves into the room, and to have directions of propagation of echoes and substantially coincident incident waves, for the use of the same probe in transmission and reception.
  • CAD computer-aided design
  • the present invention proposes to solve the aforementioned problems by proposing a method of correction of echo amplitudes, called “inspection echoes", measured during an ultrasonic inspection of a part by a non-destructive control device.
  • ultrasound device comprising a probe having at least two elementary transducers, which is characterized in that it comprises a preliminary step comprising the following sub-steps: a) measurement of at least two echoes corresponding to ultrasonic waves reflected by a face a representative sample of the workpiece, for several wave propagation directions with respect to said sample, b) for each propagation direction, calculating an amplitude correction value associated with at least one flight time difference value between the at least one two echoes measured for the propagation direction considered, corresponding to a ratio between a maximum amplitude of the echoes measured in the sub-step a) and an amplitude of the said at least two echoes.
  • the method also includes a step of amplitude correction of at least one group of at least two inspection echoes received by different elementary transducers, which comprises the following substeps: c) calculating at least one value difference in flight time for a pair of inspection echoes of the at least one group, d) determining at least one amplitude correction value in accordance with the at least one time difference value calculated in sub-step c) and amplitude correction values determined in the previous step, e) correction of the amplitudes of the at least two inspection echoes of the at least one group according to the at least one amplitude correction value determined in the sub-step d).
  • a probe having at least three elementary transducers is used and the at least one group comprises at least three inspection echoes received by non-aligned elementary transducers.
  • an amplitude correction value associated with a time difference value is calculated, and in the amplitude correction step:
  • a flight time difference value and an amplitude correction value are determined for each pair of inspection echoes of the at least one group
  • the amplitudes of the at least three inspection echoes of the at least one group are corrected by applying the greatest of the values of amplitude correction determined in sub-step d).
  • an amplitude correction value associated with at least two flight time difference values is calculated, and in the amplitude correction step:
  • At least two flight time difference values are determined for two pairs of inspection echoes of the at least one group
  • an amplitude correction value is determined as a function of the at least two flight time difference values
  • the amplitudes of the at least three inspection echoes of the at least one group are corrected by applying the amplitude correction value determined in the sub-step d).
  • the method is applicable for correcting the amplitudes of front and / or bottom inspection echoes.
  • An intermediate inspection echo is advantageously corrected with the same amplitude correction value as the front or bottom inspection echo, or with an intermediate value proportional to a depth of an internal interface, at the origin the intermediate inspection echo, determined as a function of the flight time of said intermediate inspection echo.
  • the echo measurement conditions in the prior step notably take into account the different distances between elementary transducers used for receiving the at least one group of inspection echoes.
  • the sample is representative of the acoustic impedance and / or the thickness of the workpiece, and / or the inclination of a rear face of the workpiece relative to a front face of said workpiece.
  • the amplitude correction values are determined by theory or simulation or experimentation.
  • the at least one amplitude correction value is determined in the sub-step d) of the amplitude correction step by interpolation or extrapolation of the amplitude correction values. determined in the previous step.
  • the invention also relates to a method of non-destructive ultrasonic testing using the amplitude correction method according to the invention.
  • the following description of modes of the invention is made with reference to the figures, in which identical references designate identical or similar elements, which represent in a non-limiting way:
  • FIG. 1 a schematic view of a section of a part inspected by an ultrasonic probe
  • FIGS. 2a and 2b a schematic view illustrating an echo measurement for determining the amplitude correction values according to the invention, for two different directions of propagation of ultrasonic waves with respect to a representative sample of the part of FIG. 1
  • FIGS. 2c and 2d examples of measured front echoes for the two directions of propagation, represented in FIGS. 2a and 2b, ultrasonic waves with respect to the sample
  • FIGS. 3a, 3b and 3c are diagrammatic views of three examples of elementary transducer networks that can be used by the method according to the invention.
  • the present invention relates to a method whose objective is to process measured data by ultrasonic inspection of a part 2, whose structural characteristics such as a porosity ratio, the presence of defects, etc., are to be controlled.
  • the ultrasonic inspection of the part 2 uses a probe 1 having an array of at least two elementary transducers, the space separating the probe 1 from the part 2 to be inspected is preferably occupied by a medium coupling 3.
  • the ultrasonic inspection of the workpiece 2 is performed by emitting ultrasonic incident waves in the direction of said workpiece and by measuring echoes reflected at the interfaces between different acoustic impedance portions.
  • Echoes measured during ultrasonic inspection of part 2 are called "inspection echoes" in the rest of the presentation.
  • the part 2 comprises a front face 2a, corresponding to the face of the part 2 closest to the probe 1, from which it is separated by a distance h, for which a front inspection echo is measured, and a rear face 2b of the side of the part 2 opposite the front face 2a, for which a bottom inspection echo is measured.
  • Intermediate inspection echoes are possibly received for internal interfaces to said part.
  • the part 2 has a thickness ⁇ , and the rear face 2b is inclined with respect to the front face 2a of an angle ⁇ .
  • a propagation direction D of the incident waves is not normal at the front face 2a and / or at the rear face 2b, the values of the flight times (that is to say the time elapsed between the emission of an ultrasonic wave and the reception of a reflected wave) inspection echoes received for the same face by different elementary transducers are not equal, and the amplitudes of said inspection echoes are attenuated with respect to amplitudes of inspection echoes that would have been received with substantially equal time values.
  • the method according to the invention essentially aims to compensate for these attenuations of the amplitudes of the inspection echoes.
  • a first step the method according to the invention is described in the case of a probe 1 using a network 11a comprising two elementary transducers C1 and C2, the centers of which are spaced apart by a distance d12, as represented in FIG. 1.
  • a group of two face inspection echoes and / or a group of two bottom inspection echoes are received by the two elementary transducers C1 and C2.
  • the method according to the invention comprises a preliminary step in which amplitude correction values associated with flight time difference values are determined by measuring echoes, other than the inspection echoes, corresponding to reflected ultrasound waves. by a representative sample of the piece 2.
  • the sample 5 is preferably made of a material of the same type as that of the inspected part 2, and is representative of characteristics of said part, in particular: - acoustic impedance close to that of part 2,
  • the echoes are preferably measured under conditions close to those used during the ultrasonic inspection to measure said inspection echoes.
  • neighboring conditions it is meant that substantially the same configuration of elementary transducers is used as for measuring inspection echoes, i.e. echoes are measured using two elementary transducers Da and Db of same type (shape, dimensions, etc.) as the elementary transducers C1 and C2, separated by a distance close to the distance d12 and arranged in space as said elementary transducers C1 and C2, the ultrasonic waves emitted by the elementary transducers Da and Db have spectral characteristics similar to those of the ultrasonic waves emitted during ultrasonic inspection,
  • the distance between the sample 5 and the elementary transducers Da and Db is close to the distance h, in the case notably of a measurement of background echoes.
  • the prior step of the data processing method essentially comprises two substeps.
  • amplitudes and flight times of the echoes received by the elementary transducers Da and Db are measured for several orientations of the propagation direction D of the ultrasonic waves relative to the sample 5.
  • the echoes measured during the previous step are of the same type
  • the echoes measured during the preliminary step are either bottom, or face, or both, as described below.
  • the propagation direction D is preferably oriented by ensuring that a line of great slope of the front face 5a (front echoes) or the rear face 5b (bottom echoes) and an axis passing through the centers of the elementary transducers Da and Db are in the same plane.
  • a flight time difference value is calculated between the echoes received by the two elementary transducers Da and Db.
  • an amplitude correction value corresponding to a ratio between a maximum amplitude of the echoes measured in the sub-step a) is calculated. and an amplitude of one of the two echoes considered for said time difference value.
  • maximum amplitude is meant the maximum amplitude measured for all orientations of the propagation direction D. In general, the maximum amplitude is obtained for a zero flight time difference value. The maximum amplitude is one of the amplitudes of the two received echoes, which are in practice substantially equal.
  • the amplitudes of the two echoes considered for the time difference value of the flight may not be equal.
  • one of the two amplitudes of the two echoes for example the smallest or that of the first received echo, is considered to be a value obtained as a function of the two echoes. amplitudes, such as their average value.
  • FIGS. 2c and 2d illustrate the preceding substeps in the case of a calculation of amplitude correction values from front echoes.
  • Figures 2c and 2d show the echoes measured with an impact on the front face 5a normal on the one hand ( Figure 2a) and non-normal on the other hand ( Figure 2b).
  • an echo Ea is received by the elementary transducer Da, for a flight time of value t0 with respect to an instant of transmission of ultrasonic waves.
  • An echo Eb is received by the elementary transducer Db, for a flight time of value also t0 with respect to a time tb.
  • the echo Ea is received by the elementary transducer Da, for a flight time of value t1 with respect to ta and the echo Eb is received by the elementary transducer Db, for a flight time of value t2 with respect to tb.
  • the value of the difference in flight times is zero, and the amplitude of the first received echo is of value equal to A.
  • the value of the difference flight times t1 and t2 are not zero, and the amplitude of the first received echo is of value equal to a.
  • the value of the attenuation associated with the time difference value of flight is equal to a / A.
  • the amplitude correction value is A / a (or equivalent to a / A if the amplitudes are corrected by division).
  • time difference values and associated amplitude correction values are determined from background echoes.
  • the amplitude correction values associated with the different flight time difference values are determined in the preliminary step by theory or by simulation or by experimentation.
  • the probe 1 used for the ultrasonic inspection of the part 2 it is advantageous to use in the preliminary step the probe 1 used for the ultrasonic inspection of the part 2. It should be noted that the preliminary step is not necessary. not necessarily always executed; for example, in the case of an ultrasonic inspection of a series of similar parts, the prior step is preferably performed once for all parts of the series.
  • the method according to the invention also comprises a step of correction of the amplitudes of the inspection echoes measured during the ultrasonic inspection of the part 2.
  • the amplitude correction step comprises the following substeps, performed for the face inspection echo group and / or the bottom inspection echo group: c) calculation of a difference value flight time between the inspection echoes received by the elementary transducers C1 and C2, d) determining an amplitude correction value as a function of the flight time difference value calculated in the substep c) and amplitude correction values determined in the previous step, e) correction of the amplitudes of the inspection echoes of the group considered by applying the amplitude correction value determined in the sub-step d).
  • amplitude correction values have been determined for a finite number of flight time difference values, in this case several variants are possible, the following ones being given for information purposes and not limiting: determines the amplitude correction value sought by interpolation or extrapolation of the amplitude correction values determined in the previous step,
  • the amplitude correction value determined in the preceding step associated with the value of the flight time difference closest to that determined in the sub-step c), is considered.
  • the amplitudes of the intermediate inspection echoes are corrected by applying the same amplitude correction values as for the front inspection echoes, or the same amplitude correction values as for the bottom inspection echoes, or intermediate values proportional to the depths of the internal interfaces which are deduced from the flight times of said intermediate inspection echoes.
  • the ultrasonic inspection of the part 2 is carried out by emitting ultrasonic waves towards said part for a number N of the positions of the probe 1 with respect to said part, denoted Pn (1 ⁇ n ⁇ N), in retaining a value of the substantially constant distance h.
  • amplitude correction values are calculated in the preliminary step of the process for each value ⁇ n (1 ⁇ n ⁇ N) of the thickness ⁇ of the part 2, and each value ⁇ n (1 ⁇ n ⁇ N) of the inclination ⁇ of said part for the different positions Pn.
  • the amplitude correction step is implemented to correct the amplitudes of the inspection echoes measured for each position Pn of the probe 1 with respect to the part 2, considering the amplitude correction values corresponding to the value ⁇ n of the thickness ⁇ and the corresponding value ⁇ n of the inclination ⁇ .
  • the correction of amplitude is performed assuming that a line of steep slope of the front face 2a for the front inspection echo or rear face 2b for the bottom inspection echo is included in a plane Px comprising the propagation direction D and an axis passing through the centers of the elementary transducers C1 and C2.
  • the amplitude correction is in this case mostly partial, because the line of great slope of the front face 2a is generally not included in the plane Px.
  • the amplitude correction value to be applied is determined from at least two flight time difference values obtained with a probe 1 using a network provided with at least three non-aligned elementary transducers.
  • each amplitude correction value determined in the preliminary step is associated with a time difference value, as in the previously described mode.
  • the step of amplitude correction at least two flight time difference values are calculated and at least two amplitude correction values are determined, with only the largest amplitude correction value being applied in the substep e) . This variant is described in the case of a probe 1 using a network
  • a group of four face inspection echoes and / or a group of four background inspection echoes are measured by the four elementary transducers.
  • amplitude correction values are determined for each distance value between elementary transducers considered in the amplitude correction step for calculating time difference values.
  • time difference values are determined for each pair of inspection echoes of the group.
  • an amplitude correction value is determined as a function of the amplitude correction values determined in the previous step for the value of the distance between the elementary transducers used. to receive the corresponding pair of inspection echoes.
  • sub-step e the largest of the amplitude correction values determined in sub-step d) is applied.
  • the pair is determined whose axis, passing through the centers of the two elementary transducers of said pair, forms the angle of lower value with a plane comprising the propagation direction D and the long slope line of the front face 2a or the rear face 2b, for the acquisition position considered.
  • each amplitude correction value determined in the preceding step is associated with at least two jointly measured time difference values.
  • the correction step of amplitude at least two flight time difference values are calculated, and an amplitude correction value is determined in the sub-step d) as a function of the combination of the at least two flight time difference values, which is applied in substep e).
  • This variant is described in the case of a probe 1 using a network
  • FIG. 3b having three non-aligned elementary transducers Cm (1 ⁇ m ⁇ 3).
  • a group of three face inspection echoes and / or a group of three background inspection echoes are measured by the three elementary transducers for each inspection position.
  • three elementary transducers Da, Db and Dc are used, arranged in the same way as the elementary transducers C1, C2 and C3, respectively, of the network 11b.
  • sub-step b for each propagation direction of the ultrasonic waves relative to the sample 5, two flight time difference values and the associated amplitude correction value are calculated.
  • the two values of flight time difference are calculated for the same arrangement of elementary transducers Da, Db, Dc as that considered in the amplitude correction step for the elementary transducers C1, C2, C3. For example, if we consider in the amplitude correction step pairs of inspection echoes received by the pairs of elementary transducers C1 and C2 on the one hand, and C1 and C3 on the other hand, consider in the previous step the pairs of echoes received by the pairs of elementary transducers Da and Db on the one hand and Da and Dc on the other hand.
  • the amplitude correction value corresponds to a ratio between a maximum amplitude of the echoes measured in the sub-step a) and an amplitude of one of the three echoes considered to calculate the two difference values of flight time.
  • time difference values are determined for two pairs of inspection echoes received by non-aligned elementary transducers.
  • an amplitude correction value is determined as a function of the amplitude correction values determined in the previous step.
  • the amplitude correction value determined in sub-step d) is applied.
  • the high slope line can be evaluated by measuring two flight time difference values with pairs of elementary transducers of nonparallel axes.
  • the amplitude correction is performed taking into account the direction of the high slope line. , and the amplitude correction is improved.
  • groups of inspection echoes are obtained for sub-networks different from the network 11d, consisting of four elementary transducers forming the vertices of squares of two times two elementary transducers, or four times four elementary transducers.
  • the amplitude correction step is implemented for each group of inspection echoes and each acquisition position.
  • the amplitude correction value determined for one group of inspection echoes is applied or not to other inspection echoes measured by elementary transducers different from the elementary transducers used to measure the inspection echoes of said group.
  • the invention also relates to a non-destructive ultrasonic testing method comprising the amplitude correction method, wherein the amplitude correction step is performed after the ultrasonic inspection of the workpiece 2, and before a step of inspection echo analysis in which the structural features of said part are evaluated.

Abstract

Un procédé de correction d'amplitudes d'échos, dits « échos d'inspection », mesurés au cours d'une inspection ultrasonore d'une pièce (2) par un dispositif de contrôle non-destructif ultrasonore comportant une sonde (1) comportant au moins deux transducteurs élémentaires (Cm), est caractérisé en ce qu'il comporte une étape préalable de détermination de valeurs de correction d'amplitude associées à des valeurs de différence de temps de vol à partir d'échos qui sont mesurés dans des conditions voisines de celles mises en œuvre pour mesurer les échos d'inspection, et une étape de correction d'amplitude d'au moins un groupe d'au moins deux échos d'inspection reçus par des transducteurs élémentaires (Cm) différents dans laquelle on calcule au moins une valeur de différence de temps de vol pour une paire d'échos d'inspection de l'au moins un groupe, et on détermine au moins une valeur de correction d'amplitude, en fonction de l'au moins une valeur de différence de temps de vol calculée et des valeurs de correction d'amplitude de l'étape préalable, qui est appliquée pour corriger les amplitudes des au moins deux échos d'inspection de l'au moins un groupe.

Description

Procédé de correction d'amplitudes d'échos mesurés par inspection ultrasonore de pièces
La présente invention appartient au domaine du contrôle non-destructif par ultrasons de pièces de structures. Plus particulièrement, la présente invention concerne le contrôle non-destructif sans contact de pièces comportant des faces non planes et/ou des faces opposées non parallèles. Le contrôle non-destructif, notamment par ultrasons, est largement mis en œuvre de nos jours, en particulier dans la production de pièces dont la qualité doit être vérifiée comme par exemple dans l'industrie aéronautique.
Un dispositif de contrôle non-destructif par ultrasons comporte en général au moins une sonde ultrasonore, qui réalise une conversion d'un signal, en général électrique, en une onde ultrasonore et vice-versa.
Un milieu de couplage, bon conducteur des ondes ultrasonores, réalise une adaptation d'impédances acoustiques entre la sonde ultrasonore et une pièce à contrôler. Le milieu de couplage est le plus souvent un liquide, par exemple de l'eau ou parfois un gel. L'adaptation d'impédances acoustiques est en général assurée par immersion au moins partielle de la sonde et de la pièce dans le milieu de couplage, ou encore par apport continu du milieu de couplage entre la pièce et la sonde (comme c'est le cas dans les techniques d'inspection par jet d'eau).
Les ondes ultrasonores émises par la sonde en direction de la pièce, dites « ondes incidentes », sont en général partiellement réfléchies au moins aux interfaces entre des faces de la pièce et le milieu de couplage, et les ondes ultrasonores réfléchies, dites « échos », sont reçues par la sonde. Des mesures de caractéristiques desdits échos permettent d'évaluer des caractéristiques structurelles de la pièce. En particulier un écho de face est reçu pour une interface entre une face avant de la pièce et le milieu de couplage, et un écho de fond est reçu pour une interface entre une face arrière et ledit milieu de couplage. L'analyse de l'atténuation de l'écho de fond permet par exemple de déterminer le taux de porosité de la pièce, dans le cas d'une pièce en matériau composite. Des défauts de la pièce peuvent être à l'origine d'échos intermédiaires. Le contrôle non-destructif par ultrasons des matériaux composites stratifiés, en particulier pour les techniques d'inspection sans contact entre la sonde et la pièce, est en général réalisé avec une direction de propagation des ondes incidentes normale à la face avant de la pièce, pour assurer une meilleure pénétration des ondes incidentes dans la pièce, et pour avoir des directions de propagation des échos et des ondes incidentes sensiblement confondues, pour l'utilisation de la même sonde en émission et en réception.
Le besoin de résolution spatiale élevée conduit à utiliser des sondes ultrasonores directives, qui s'avèrent inefficaces lorsque la face avant ou la face arrière n'est pas normale à la direction de propagation des ondes ultrasonores, car les directions de propagation des ondes incidentes et des échos ne sont plus confondues entraînant, même pour de légères inclinaisons desdites faces, une chute sensible des niveaux de puissance mesurés.
Pour les techniques d'inspection sans contact il convient, pour assurer une incidence sensiblement normale sur la face avant et/ou la face arrière, de réaliser un suivi de profil de ladite face avant et/ou ladite face arrière.
Il est par exemple connu d'utiliser un automate effectuant une adaptation de l'orientation de la sonde ultrasonore en fonction d'un fichier décrivant la forme de la pièce, par exemple le fichier résultant d'une conception assistée par ordinateur (ou « CAO »).
Cependant, il n'est pas rare d'avoir des pièces dont la forme diffère du fichier CAO, notamment dans le cas de pièces de grande taille déformées par gravité. Des désorientations résiduelles sont donc courantes, qui se traduisent par des chutes des amplitudes mesurées. La présente invention propose de résoudre les problèmes susmentionnés en proposant un procédé de correction d'amplitudes d'échos, dits « échos d'inspection », mesurés au cours d'une inspection ultrasonore d'une pièce par un dispositif de contrôle non-destructif ultrasonore comportant une sonde disposant d'au moins deux transducteurs élémentaires, qui est caractérisé en ce qu'il comporte une étape préalable comportant les sous- étapes suivantes : a) mesure d'au moins deux échos correspondant à des ondes ultrasonores réfléchies par une face d'un échantillon représentatif de la pièce, pour plusieurs directions de propagation des ondes par rapport audit échantillon, b) pour chaque direction de propagation, calcul d'une valeur de correction d'amplitude associée à au moins une valeur de différence de temps de vol entre les au moins deux échos mesurés pour la direction de propagation considérée, correspondant à un rapport entre une amplitude maximale des échos mesurés dans la sous-étape a) et une amplitude desdits au moins deux échos.
Le procédé comporte également une étape de correction d'amplitude d'au moins un groupe d'au moins deux échos d'inspection reçus par des transducteurs élémentaires différents, qui comporte les sous-étapes suivantes : c) calcul d'au moins une valeur de différence de temps de vol pour une paire d'échos d'inspection de l'au moins un groupe, d) détermination d'au moins une valeur de correction d'amplitude en fonction de l'au moins une valeur de différence de temps de vol calculée dans la sous-étape c) et des valeurs de correction d'amplitude déterminées dans l'étape préalable, e) correction des amplitudes des au moins deux échos d'inspection de l'au moins un groupe en fonction de l'au moins une valeur de correction d'amplitude déterminée dans la sous-étape d).
Dans un mode préféré de mise en œuvre, on utilise une sonde disposant d'au moins trois transducteurs élémentaires et l'au moins un groupe comporte au moins trois échos d'inspection reçus par des transducteurs élémentaires non alignés. Dans une première variante, on calcule dans l'étape préalable pour chaque direction de propagation une valeur de correction d'amplitude associée à une valeur de différence de temps de vol, et dans l'étape de correction d'amplitude :
- on détermine dans les sous-étapes c) et d) une valeur de différence de temps de vol et une valeur de correction d'amplitude pour chaque paire d'échos d'inspection de l'au moins un groupe,
- on corrige les amplitudes des au moins trois échos d'inspection de l'au moins un groupe en appliquant la plus grande des valeurs de correction d'amplitude déterminées dans la sous-étape d). Dans une seconde variante, on calcule dans l'étape préalable pour chaque direction de propagation une valeur de correction d'amplitude associée à au moins deux valeurs de différence de temps de vol, et dans l'étape de correction d'amplitude :
- on détermine dans la sous-étape c) au moins deux valeurs de différence de temps de vol pour deux paires d'échos d'inspection de l'au moins un groupe,
- on détermine dans la sous-étape d) une valeur de correction d'amplitude en fonction des au moins deux valeurs de différence de temps de vol,
- on corrige les amplitudes des au moins trois échos d'inspection de l'au moins un groupe en appliquant la valeur de correction d'amplitude déterminée dans la sous-étape d). Le procédé est applicable pour corriger les amplitudes d'échos d'inspection de face et/ou de fond. Un écho d'inspection intermédiaire est avantageusement corrigé avec la même valeur de correction d'amplitude que l'écho d'inspection de face ou de fond, ou avec une valeur intermédiaire proportionnelle à une profondeur d'une interface interne, à l'origine de l'écho d'inspection intermédiaire, déterminée en fonction du temps de vol dudit écho d'inspection intermédiaire.
Avantageusement, les conditions de mesure d'échos dans l'étape préalable tiennent notamment compte des différentes distances entre transducteurs élémentaires utilisés pour la réception de l'au moins un groupe d'échos d'inspection. De préférence, l'échantillon est représentatif de l'impédance acoustique et/ou de l'épaisseur de la pièce, et/ou de l'inclinaison d'une face arrière de la pièce par rapport à une face avant de ladite pièce.
Dans l'étape préalable du procédé de correction d'amplitudes, les valeurs de correction d'amplitude sont déterminées par théorie ou simulation ou expérimentation.
De préférence, l'au moins une valeur de correction d'amplitude est déterminée dans la sous-étape d) de l'étape de correction d'amplitude par interpolation ou extrapolation des valeurs de correction d'amplitude déterminées dans l'étape préalable.
L'invention concerne également un procédé de contrôle non-destructif par ultrasons mettant en œuvre le procédé de correction d'amplitudes selon l'invention. La description suivante de modes de l'invention est faite en se référant aux figures, dans lesquelles des références identiques désignent des éléments identiques ou analogues, qui représentent de manière non limitative :
Figure 1 : une vue schématique d'une section d'une pièce inspectée par une sonde ultrasonore, - Figures 2a et 2b : une vue schématique illustrant une mesure d'échos pour la détermination des valeurs de correction d'amplitude selon l'invention, pour deux directions de propagation différentes d'ondes ultrasonores par rapport à un échantillon représentatif de la pièce de la figure 1 , - Figures 2c et 2d : des exemples d'échos de face mesurés pour les deux directions de propagation, représentées sur les figures 2a et 2b, des ondes ultrasonores par rapport à l'échantillon, - Figure 3a, 3b et 3c : des vues schématiques de trois exemples de réseaux de transducteurs élémentaires utilisables par le procédé selon l'invention.
La présente invention concerne un procédé qui a pour objectif de traiter des données mesurées par une inspection ultrasonore d'une pièce 2, dont on cherche à contrôler des caractéristiques structurelles comme par exemple un taux de porosité, la présence de défauts, etc. Selon l'invention, l'inspection ultrasonore de la pièce 2 utilise une sonde 1 disposant d'un réseau d'au moins deux transducteurs élémentaires, l'espace séparant la sonde 1 de la pièce 2 à contrôler est de préférence occupé par un milieu de couplage 3.
L'inspection ultrasonore de la pièce 2 est réalisée en émettant des ondes incidentes ultrasonores en direction de ladite pièce et en mesurant des échos réfléchis aux interfaces entre des parties d'impédances acoustiques différentes.
Les échos mesurés au cours de l'inspection ultrasonore de la pièce 2 sont dits « échos d'inspection » dans la suite de l'exposé.
La pièce 2 comporte une face avant 2a, correspondant à la face de la pièce 2 la plus proche de la sonde 1 , de laquelle elle est séparée d'une distance h, pour laquelle un écho d'inspection de face est mesuré, et une face arrière 2b du côté de la pièce 2 opposé à la face avant 2a, pour laquelle un écho d'inspection de fond est mesuré. Des échos d'inspection intermédiaires sont éventuellement reçus pour des interfaces internes à ladite pièce.
La pièce 2 a une épaisseur ε, et la face arrière 2b est inclinée par rapport à la face avant 2a d'un angle θ. Lorsqu'une direction de propagation D des ondes incidentes n'est pas normale à la face avant 2a et/ou à la face arrière 2b, les valeurs des temps de vol (c'est-à-dire le temps écoulé entre l'émission d'une onde ultrasonore et la réception d'une onde réfléchie) des échos d'inspection reçus pour une même face par des transducteurs élémentaires différents ne sont pas égales, et les amplitudes desdits échos d'inspection sont atténuées par rapport à des amplitudes d'échos d'inspection qui auraient été reçus avec des valeurs de temps de vol sensiblement égales.
Le procédé selon l'invention vise essentiellement à compenser ces atténuations des amplitudes des échos d'inspection. Dans un premier temps, le procédé selon l'invention est décrit dans le cas d'une sonde 1 utilisant un réseau 11a comportant deux transducteurs élémentaires C1 et C2, dont les centres sont espacés d'une distance d12, tel que représenté sur la figure 1. Un groupe de deux échos d'inspection de face et/ou un groupe de deux échos d'inspection de fond sont reçus par les deux transducteurs élémentaires C1 et C2.
Le procédé selon l'invention comporte une étape préalable dans laquelle on détermine des valeurs de correction d'amplitude associées à des valeurs de différence de temps de vols en mesurant des échos, autres que les échos d'inspection, correspondant à des ondes ultrasonores réfléchies par un échantillon 5 représentatif de la pièce 2.
L'échantillon 5 est de préférence constitué d'un matériau de même type que celui de la pièce 2 inspectée, et est représentatif de caractéristiques de ladite pièce, en particulier : - d'impédance acoustique voisine de celle de la pièce 2,
- d'épaisseur voisine de l'épaisseur ε et d'inclinaison entre des faces avant 5a et arrière 5b voisine de l'inclinaison θ (figures 2a et 2b) dans le cas d'une mesure d'échos de fond. Au cours de l'étape préalable, les échos sont de préférence mesurés dans des conditions voisines de celles mises en œuvre au cours de l'inspection ultrasonore pour mesurer lesdits échos d'inspection.
Par « conditions voisines », on entend qu'on utilise sensiblement la même configuration de transducteurs élémentaires que pour mesurer les échos d'inspection, c'est-à-dire que : les échos sont mesurés en utilisant deux transducteurs élémentaires Da et Db de même type (forme, dimensions, etc.) que les transducteurs élémentaires C1 et C2, séparés d'une distance voisine de la distance d12 et agencés dans l'espace comme lesdits transducteurs élémentaires C1 et C2, les ondes ultrasonores émises par les transducteurs élémentaires Da et Db ont des caractéristiques spectrales voisines de celles des ondes ultrasonores émises au cours de l'inspection ultrasonore,
- la distance entre l'échantillon 5 et les transducteurs élémentaires Da et Db est voisine de la distance h, dans le cas notamment d'une mesure d'échos de fond.
L'étape préalable du procédé de traitement de données comporte essentiellement deux sous-étapes.
Dans une sous-étape a), on mesure des amplitudes et des temps de vol des échos reçus par les transducteurs élémentaires Da et Db pour plusieurs orientations de la direction de propagation D des ondes ultrasonores par rapport à l'échantillon 5.
Les échos mesurés au cours de l'étape préalable sont de même type
(de face et/ou de fond) que celui des échos d'inspection dont on cherche à corriger les amplitudes. Dans le cas où l'on cherche à corriger les amplitudes d'échos d'inspection intermédiaires, les échos mesurés au cours de l'étape préalable sont soit de fond, soit de face, soit les deux, tel que décrit plus loin.
La direction de propagation D est de préférence orientée en s'assurant qu'une ligne de grande pente de la face avant 5a (échos de face) ou de la face arrière 5b (échos de fond) et un axe passant par les centres des transducteurs élémentaires Da et Db sont dans un même plan.
Dans une sous-étape b), on calcule dans un premier temps pour chaque orientation de la direction de propagation D une valeur de différence de temps de vol entre les échos reçus par les deux transducteurs élémentaires Da et Db.
Dans un second temps de la sous-étape b) on calcule, pour chaque valeur de différence de temps de vol déterminée, une valeur de correction d'amplitude correspondant à un rapport entre une amplitude maximale des échos mesurés dans la sous-étape a) et une amplitude d'un des deux échos considérés pour ladite valeur de différence de temps de vol.
Par « amplitude maximale », on entend l'amplitude maximale mesurée pour toutes les orientations de la direction de propagation D. En général, l'amplitude maximale est obtenue pour une valeur de différence de temps de vol nulle. L'amplitude maximale est l'une des amplitudes des deux échos reçus, qui sont en pratique sensiblement égales.
Les amplitudes des deux échos considérés pour la valeur de différence de temps de vol peuvent ne pas être égales. Dans ce cas, on considère, pour le calcul de la valeur de correction d'amplitude, soit une amplitude parmi les deux amplitudes des deux échos, par exemple la plus faible ou celle du premier écho reçu, soit une valeur obtenue en fonction desdites deux amplitudes, telle que leur valeur moyenne.
Les figures 2c et 2d illustrent les sous-étapes précédentes dans le cas d'un calcul de valeurs de correction d'amplitude à partir d'échos de face. Les figures 2c et 2d représentent les échos mesurés avec une incidence sur la face avant 5a normale d'une part (figure 2a) et non normale d'autre part (figure 2b). Figure 2c, un écho Ea est reçu par le transducteur élémentaire Da, pour un temps de vol de valeur tO par rapport à un instant ta d'émission des ondes ultrasonores. Un écho Eb est reçu par le transducteur élémentaire Db, pour un temps de vol de valeur également tO par rapport à un instant tb.
Figure 2d, l'écho Ea est reçu par le transducteur élémentaire Da, pour un temps de vol de valeur t1 par rapport à ta et l'écho Eb est reçu par le transducteur élémentaire Db, pour un temps de vol de valeur t2 par rapport à tb.
Pour l'exemple de la figure 2c, la valeur de la différence des temps de vols est nulle, et l'amplitude du premier écho reçu est de valeur égale à A. Pour l'exemple de la figure 2d, la valeur de la différence des temps de vols t1 et t2 n'est pas nulle, et l'amplitude du premier écho reçu est de valeur égale à a.
Pour l'exemple de la figure 2d, la valeur de l'atténuation associée à la valeur de différence de temps de vol est égale à a/A. Pour cette valeur de différence de temps de vols, la valeur de correction d'amplitude est A/a (ou de manière équivalente a/A si on corrige les amplitudes par division).
De la même façon, des valeurs de différence de temps de vol et des valeurs de correction d'amplitude associées sont déterminées à partir d'échos de fond.
Les valeurs de correction d'amplitude associées aux différentes valeurs de différence de temps de vol sont déterminées dans l'étape préalable par théorie ou par simulation ou par expérimentation.
Dans le cas de valeurs de correction d'amplitude déterminées expérimentalement, il est avantageux d'utiliser dans l'étape préalable la sonde 1 utilisée pour l'inspection ultrasonore de la pièce 2. II est à noter que l'étape préalable n'est pas nécessairement toujours exécutée ; par exemple dans le cas d'une inspection ultrasonore d'une série de pièces semblables, l'étape préalable est de préférence exécutée une seule fois pour toutes les pièces de la série.
Le procédé selon l'invention comporte également une étape de correction des amplitudes des échos d'inspection mesurés au cours de l'inspection ultrasonore de la pièce 2.
L'étape de correction d'amplitude comporte les sous-étapes suivantes, exécutées pour le groupe d'échos d'inspection de face et/ou le groupe d'échos d'inspection de fond : c) calcul d'une valeur de différence de temps de vol entre les échos d'inspection reçus par les transducteurs élémentaires C1 et C2, d) détermination d'une valeur de correction d'amplitude en fonction de la valeur de différence de temps de vol calculée dans la sous-étape c) et des valeurs de correction d'amplitude déterminées dans l'étape préalable, e) correction des amplitudes des échos d'inspection du groupe considéré en appliquant la valeur de correction d'amplitude déterminée dans la sous-étape d).
Par « en fonction de » (dans la sous-étape d)), il faut comprendre qu'il n'est pas certain, dans l'étape préalable, qu'une valeur de correction d'amplitude a été calculée pour la valeur de différence de temps de vol calculée dans la sous-étape c) : il convient donc de déterminer une valeur de correction d'amplitude en fonction des valeurs de correction d'amplitude disponibles.
Si dans l'étape préalable, on a déterminé une fonction qui associe une valeur de correction d'amplitude à chaque valeur de différence de temps de vol possible, la valeur de correction d'amplitude recherchée est déterminée directement.
Si on a déterminé dans l'étape préalable des valeurs de correction d'amplitude pour un nombre fini de valeurs de différence de temps de vol, dans ce cas plusieurs variantes sont possibles dont les suivantes, données à titre informatif et non limitatif : - on détermine la valeur de correction d'amplitude recherchée par interpolation ou extrapolation des valeurs de correction d'amplitude déterminées dans l'étape préalable,
- on considère pour la valeur de correction d'amplitude recherchée la valeur de correction d'amplitude déterminée dans l'étape préalable, associée à la valeur de différence de temps de vol la plus proche de celle déterminée dans la sous-étape c).
Dans un mode particulier de mise en œuvre de l'étape de correction d'amplitude, les amplitudes des échos d'inspection intermédiaires sont corrigées en appliquant les mêmes valeurs de correction d'amplitude que pour les échos d'inspection de face, ou les mêmes valeurs de correction d'amplitude que pour les échos d'inspection de fond, ou encore des valeurs intermédiaires proportionnelles aux profondeurs des interfaces internes qui se déduisent des temps de vol desdits échos d'inspection intermédiaires. En pratique, l'inspection ultrasonore de la pièce 2 est réalisée en émettant des ondes ultrasonores en direction de ladite pièce pour un nombre N de positions de la sonde 1 par rapport à ladite pièce, notées Pn (1 < n < N), en conservant une valeur de la distance h sensiblement constante. Dans ce cas et pour corriger les amplitudes d'échos d'inspection de fond, des valeurs de correction d'amplitude sont calculées dans l'étape préalable du procédé pour chaque valeur εn (1 < n < N) de l'épaisseur ε de la pièce 2, et chaque valeur θn (1 < n < N) de l'inclinaison θ de ladite pièce pour les différentes positions Pn. L'étape de correction d'amplitude est mise en œuvre pour corriger les amplitudes des échos d'inspection mesurés pour chaque position Pn de la sonde 1 par rapport à la pièce 2, en considérant les valeurs de correction d'amplitude correspondant à la valeur εn de l'épaisseur ε et à la valeur θn de l'inclinaison θ correspondantes. En utilisant le réseau 11a disposant uniquement de deux transducteurs élémentaires, et plus généralement en n'utilisant qu'une valeur de différence de temps de vol entre deux échos d'inspection pour déterminer la valeur de correction d'amplitude à appliquer, la correction d'amplitude est réalisée en supposant qu'une ligne de grande pente de la face avant 2a pour l'écho d'inspection de face ou de la face arrière 2b pour l'écho d'inspection de fond est comprise dans un plan Px comprenant la direction de propagation D et un axe passant par les centres des transducteurs élémentaires C1 et C2.
La correction d'amplitude est dans ce cas le plus souvent partielle, du fait que la ligne de grande pente de la face avant 2a n'est généralement pas comprise dans le plan Px.
Dans un autre mode de mise en œuvre du procédé, la valeur de correction d'amplitude à appliquer est déterminée à partir d'au moins deux valeurs de différence de temps de vol obtenues avec une sonde 1 utilisant un réseau muni d'au moins trois transducteurs élémentaires non alignés. Dans une première variante, chaque valeur de correction d'amplitude déterminée dans l'étape préalable est associée à une valeur de différence de temps de vol, comme dans le mode décrit précédemment. Dans l'étape de correction d'amplitude, on calcule au moins deux valeurs de différence de temps de vol et on détermine au moins deux valeurs de correction d'amplitude, seule la valeur de correction d'amplitude la plus importante étant appliquée dans la sous-étape e). Cette variante est décrite dans le cas d'une sonde 1 utilisant un réseau
11b de quatre transducteurs élémentaires Cm (1 < m < 4) formant un carré de deux fois deux transducteurs élémentaires, représenté sur la figure 3a.
Pour chaque position d'inspection de la sonde 1 , un groupe de quatre échos d'inspection de face et/ou un groupe de quatre échos d'inspection de fond sont mesurés par les quatre transducteurs élémentaires.
Dans l'étape préalable, des valeurs de correction d'amplitude sont déterminées pour chaque valeur de distance entre transducteurs élémentaires considérés dans l'étape de correction d'amplitude pour calculer des valeurs de différence de temps de vol. Dans la sous-étape c) de l'étape de correction d'amplitude, des valeurs de différence de temps de vol sont déterminées pour chaque paire d'échos d'inspection du groupe.
Dans la sous-étape d) on détermine pour chaque valeur de différence de temps de vol une valeur de correction d'amplitude en fonction des valeurs de correction d'amplitude déterminées dans l'étape préalable pour la valeur de la distance entre transducteurs élémentaires utilisés pour recevoir la paire d'échos d'inspection correspondante.
On applique dans la sous-étape e) la plus importante des valeurs de correction d'amplitude déterminées dans la sous-étape d). En maximisant la valeur de correction d'amplitude sur les paires de transducteurs élémentaires du réseau 11 b de la sonde 1 , on détermine la paire dont l'axe, passant par les centres des deux transducteurs élémentaires de ladite paire, forme l'angle de plus faible valeur avec un plan comprenant la direction de propagation D et la ligne de grande pente de la face avant 2a ou de la face arrière 2b, pour la position d'acquisition considérée.
Dans une seconde variante, chaque valeur de correction d'amplitude déterminée dans l'étape préalable est associée à au moins deux valeurs de différence de temps de vol mesurées conjointement. Dans l'étape de correction d'amplitude, on calcule au moins deux valeurs de différence de temps de vol et on détermine dans la sous-étape d) une valeur de correction d'amplitude en fonction de la combinaison des au moins deux valeurs de différence de temps de vol, qui est appliquée dans la sous-étape e). Cette variante est décrite dans le cas d'une sonde 1 utilisant un réseau
11c, représenté sur la figure 3b, disposant de trois transducteurs élémentaires Cm (1 < m ≤ 3) non alignés. Un groupe de trois échos d'inspection de face et/ou un groupe de trois échos d'inspection de fond sont mesurés par les trois transducteurs élémentaires, pour chaque position d'inspection. On utilise dans la sous-étape a) de l'étape préalable trois transducteurs élémentaires Da, Db et Dc agencés de la même manière que les transducteurs élémentaires respectivement C1 , C2 et C3 du réseau 11 b.
Dans la sous-étape b) on calcule, pour chaque direction de propagation des ondes ultrasonores par rapport à l'échantillon 5, deux valeurs de différence de temps de vol et la valeur de correction d'amplitude associée.
Les deux valeurs de différence de temps de vol sont calculées pour le même agencement de transducteurs élémentaires Da, Db, Dc que celui considéré dans l'étape de correction d'amplitude pour les transducteurs élémentaires C1 , C2, C3. Par exemple, si l'on considère dans l'étape de correction d'amplitude des paires d'échos d'inspection reçues par les paires de transducteurs élémentaires C1 et C2 d'une part, et C1 et C3 d'autre part, on considère dans l'étape préalable les paires d'échos reçues par les paires de transducteurs élémentaires Da et Db d'une part et Da et Dc d'autre part.
La valeur de correction d'amplitude correspond à un rapport entre une amplitude maximale des échos mesurés dans la sous-étape a) et une amplitude d'un des trois échos considérés pour calculer les deux valeurs de différence de temps de vol.
Dans la sous-étape c) de l'étape de correction d'amplitude, des valeurs de différence de temps de vol sont déterminées pour deux paires d'échos d'inspection reçus par des transducteurs élémentaires non alignés.
Dans la sous-étape d) on détermine pour chaque paire de valeurs de différence de temps de vol une valeur de correction d'amplitude en fonction des valeurs de correction d'amplitude déterminées dans l'étape préalable. On applique dans la sous-étape e) la valeur de correction d'amplitude déterminée dans la sous-étape d).
Il est connu que la ligne de grande pente peut être évaluée en mesurant deux valeurs de différence de temps de vol avec des paires de transducteurs élémentaires d'axes non parallèles.
En associant chaque valeur de correction d'amplitude à deux valeurs de différence de temps de vol mesurées avec des paires de transducteurs élémentaires d'axes non parallèles, la correction d'amplitude est réalisée en tenant compte de la direction de la ligne de grande pente, et la correction d'amplitude est améliorée.
Dans le cas de réseaux comportant un nombre plus important de transducteurs élémentaires, plusieurs groupes d'échos d'inspection sont obtenus pour chaque position d'acquisition Pn (1 ≤ n ≤ N).
Par exemple dans le cas de groupes de quatre échos d'inspection et d'une sonde 1 utilisant un réseau 11d de 64 transducteurs élémentaires Cm (1
≤ m ≤ 64) disposés suivant une matrice de seize lignes et quatre colonnes, comme représenté sur la figure 3c, des groupes d'échos d'inspection sont obtenus pour des sous-réseaux différents du réseau 11d, constitués de quatre transducteurs élémentaires formant les sommets de carrés de deux fois deux transducteurs élémentaires, ou de quatre fois quatre transducteurs élémentaires.
L'étape de correction d'amplitude est mise en œuvre pour chaque groupe d'échos d'inspection et chaque position d'acquisition.
De plus la valeur de correction d'amplitude déterminée pour un groupe d'échos d'inspection est appliquée ou pas à d'autre échos d'inspection mesurés par des transducteurs élémentaires différents des transducteurs élémentaires utilisés pour mesurer les échos d'inspection dudit groupe.
Par exemple, il est possible dans le cas de la sonde 1 précédente utilisant un réseau 11 d de 64 transducteurs élémentaires, de n'appliquer qu'une valeur de correction d'amplitude déterminée à partir d'un groupe de trois ou quatre échos d'inspection pour corriger les amplitudes des échos d'inspection reçus par tous les transducteurs élémentaires.
Il est également possible de corriger un nombre d'échos d'inspection intermédiaire ; par exemple dans le cas de groupes d'échos d'inspection reçus par des sous-réseaux formant les sommets de carrés de quatre fois quatre transducteurs élémentaires, la valeur de correction d'amplitude déterminée pour chaque carré est appliquée pour corriger les amplitudes des échos d'inspection reçus par les 16 transducteurs élémentaires formant le carré considéré.
L'invention concerne également un procédé de contrôle non-destructif par ultrasons comportant le procédé de correction d'amplitudes, dans lequel l'étape de correction d'amplitude est exécutée après l'inspection ultrasonore de la pièce 2, et avant une étape d'analyse des échos d'inspection dans laquelle les caractéristiques structurelles de ladite pièce sont évaluées.

Claims

REVENDICATIONS - Procédé de correction d'amplitudes d'échos, dits « échos d'inspection », mesurés au cours d'une inspection ultrasonore d'une pièce (2) par un dispositif de contrôle non-destructif ultrasonore comportant une sonde (1 ) comportant au moins deux transducteurs élémentaires (Cm), caractérisé en ce qu'il comporte : une étape préalable comportant les sous-étapes de : a) mesure d'au moins deux échos correspondant à des ondes ultrasonores réfléchies par une face (5a, 5b) d'un échantillon (5) représentatif de la pièce (2), pour plusieurs directions de propagation (D) desdites ondes ultrasonores par rapport audit échantillon, b) pour chaque direction de propagation (D), calcul d'une valeur de correction d'amplitude associée à au moins une valeur de différence de temps de vol entre les au moins deux échos mesurés pour la direction de propagation considérée, correspondant à un rapport entre une amplitude maximale des échos mesurés dans la sous-étape a) et une amplitude desdits au moins deux échos, une étape de correction d'amplitude d'au moins un groupe d'au moins deux échos d'inspection reçus par des transducteurs élémentaires (Cm) différents, comportant les sous-étapes de : c) calcul d'au moins une valeur de différence de temps de vol pour une paire d'échos d'inspection de l'au moins un groupe, d) détermination d'au moins une valeur de correction d'amplitude en fonction de l'au moins une valeur de différence de temps de vol calculée dans la sous-étape c) et des valeurs de correction d'amplitude déterminées dans l'étape préalable, e) correction des amplitudes des au moins deux échos d'inspection de l'au moins un groupe en fonction de l'au moins une valeur de correction d'amplitude déterminée dans la sous-étape d). - Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la sonde (1 ) comporte au moins trois transducteurs élémentaires (Cm) non alignés et l'au moins un groupe comporte au moins trois échos d'inspection reçus par des transducteurs élémentaires non alignés, et dans lequel on calcule dans l'étape préalable pour chaque direction de propagation (D) une valeur de correction d'amplitude associée à une valeur de différence de temps de vol, et dans l'étape de correction d'amplitude :
- on détermine dans la sous-étape c) une valeur de différence de temps de vol pour chaque paire d'échos d'inspection de l'au moins un groupe, - on détermine dans la sous-étape d) une valeur de correction d'amplitude pour chaque valeur de différence de temps de vol,
- on corrige les amplitudes des au moins trois échos d'inspection de l'au moins un groupe en appliquant la plus grande des valeurs de correction d'amplitude déterminées dans la sous-étape d). 3 - Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la sonde (1 ) dispose d'au moins trois transducteurs élémentaires (Cm) non alignés et l'au moins un groupe comporte au moins trois échos d'inspection reçus par des transducteurs élémentaires non alignés, et dans lequel on calcule dans l'étape préalable pour chaque direction de propagation (D) une valeur de correction d'amplitude associée à au moins deux valeurs de différence de temps de vol, et dans l'étape de correction d'amplitude :
- on détermine dans la sous-étape c) au moins deux valeurs de différence de temps de vol pour deux paires d'échos d'inspection de l'au moins un groupe, - on détermine dans la sous-étape d) une valeur de correction d'amplitude en fonction des au moins deux valeurs de différence de temps de vol,
- on corrige les amplitudes des au moins trois échos d'inspection de l'au moins un groupe en appliquant la valeur de correction d'amplitude déterminée dans la sous-étape d).
4 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel :
- dans l'étape préalable on détermine des valeurs de correction d'amplitude pour des échos de face et/ou des échos de fond, - dans l'étape de correction d'amplitude on corrige les amplitudes d'échos d'inspection de face et/ou d'échos d'inspection de fond en considérant les valeurs de correction d'amplitude déterminées dans l'étape préalable pour le type d'échos considéré. 5 - Procédé selon la revendication 4, dans lequel dans l'étape de correction d'amplitude on corrige l'amplitude d'un écho d'inspection intermédiaire reçu pour une interface interne entre un écho d'inspection de face et un écho d'inspection de fond en appliquant la valeur de correction d'amplitude appliquée pour l'écho d'inspection de face ou l'écho d'inspection de fond, ou en appliquant une valeur intermédiaire proportionnelle à une profondeur d'une interface interne déterminée en fonction du temps de vol dudit écho d'inspection intermédiaire.
6 - Procédé selon la revendication 4 ou 5, dans lequel les conditions de mesure d'échos dans l'étape préalable tiennent compte des différentes distances (d12) entre transducteurs élémentaires (Cm) utilisés pour la réception de l'au moins un groupe d'échos d'inspection.
7 - Procédé selon la revendication 6, dans lequel l'échantillon (5) est représentatif de l'impédance acoustique de la pièce (2), et/ou de l'épaisseur (ε) de ladite pièce et/ou de l'inclinaison (θ) d'une face arrière (2b) de la pièce (2) par rapport à une face avant (2a) de ladite pièce.
8 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel dans l'étape préalable les valeurs de correction d'amplitude sont déterminées par théorie ou simulation ou expérimentation.
9 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel dans la sous-étape d) de l'étape de correction d'amplitude l'au moins une valeur de correction d'amplitude est déterminée par interpolation ou extrapolation des valeurs de correction d'amplitude déterminées dans l'étape préalable.
10 - Procédé de contrôle non-destructif par ultrasons comportant le procédé de correction d'amplitudes selon les revendications 1 à 9, dans lequel l'étape de correction d'amplitude est exécutée après l'inspection ultrasonore de la pièce (2), et avant une étape d'analyse des échos d'inspection dans laquelle des caractéristiques structurelles de ladite pièce sont évaluées.
PCT/EP2009/056096 2008-05-21 2009-05-19 Procédé de correction d'amplitudes d'échos mesurés par inspection ultrasonore de pièces WO2009141360A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0853289A FR2931556B1 (fr) 2008-05-21 2008-05-21 Procede de correction d'amplitudes d'echos mesures par inspection ultrasonore de pieces
FR0853289 2008-05-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009141360A1 true WO2009141360A1 (fr) 2009-11-26

Family

ID=40097429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/056096 WO2009141360A1 (fr) 2008-05-21 2009-05-19 Procédé de correction d'amplitudes d'échos mesurés par inspection ultrasonore de pièces

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2931556B1 (fr)
WO (1) WO2009141360A1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110132067A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Deangelo Paul Joseph System and method for derivation and real-time application of acoustic v-path correction data
US11029290B2 (en) * 2015-11-23 2021-06-08 Airbus Sas Device and method for the automatic calculation of a TCG curve

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3898838A (en) * 1973-11-01 1975-08-12 Int Harvester Co Ultrasonic scanning system
US3969926A (en) * 1975-03-27 1976-07-20 Krautkramer-Branson, Incorporated Alignment of ultrasonic transducer probe in pulse-echo testing
US4462082A (en) * 1981-09-17 1984-07-24 Rockwell International Corporation Automatic calibration system for ultrasonic inspection
US4470307A (en) * 1982-06-24 1984-09-11 Aluminum Company Of America Sonic system inspection control
US20060048579A1 (en) * 2003-10-24 2006-03-09 Wolfgang Haase Method and device for testing a component having a complex surface contour by means of ultrasound
FR2907901A1 (fr) * 2006-10-31 2008-05-02 Airbus France Sas Procede de controle non destructif par ultrasons et sonde de mesure pour la mise en oeuvre du procede

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3898838A (en) * 1973-11-01 1975-08-12 Int Harvester Co Ultrasonic scanning system
US3969926A (en) * 1975-03-27 1976-07-20 Krautkramer-Branson, Incorporated Alignment of ultrasonic transducer probe in pulse-echo testing
US4462082A (en) * 1981-09-17 1984-07-24 Rockwell International Corporation Automatic calibration system for ultrasonic inspection
US4470307A (en) * 1982-06-24 1984-09-11 Aluminum Company Of America Sonic system inspection control
US20060048579A1 (en) * 2003-10-24 2006-03-09 Wolfgang Haase Method and device for testing a component having a complex surface contour by means of ultrasound
FR2907901A1 (fr) * 2006-10-31 2008-05-02 Airbus France Sas Procede de controle non destructif par ultrasons et sonde de mesure pour la mise en oeuvre du procede

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110132067A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Deangelo Paul Joseph System and method for derivation and real-time application of acoustic v-path correction data
US8156784B2 (en) * 2009-12-04 2012-04-17 Olympus Ndt, Inc. System and method for derivation and real-time application of acoustic V-path correction data
US11029290B2 (en) * 2015-11-23 2021-06-08 Airbus Sas Device and method for the automatic calculation of a TCG curve

Also Published As

Publication number Publication date
FR2931556A1 (fr) 2009-11-27
FR2931556B1 (fr) 2010-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6073389B2 (ja) 任意の表面輪郭を有する部材の超音波浸漬検査
EP3004864B1 (fr) Procede d&#39;inspection par transmission d&#39;ultrasons ameliore
CN110431412B (zh) 用于测试点焊的相控阵列探头和方法
CA3025465C (fr) Procede de detection par ultrasons de defauts dans un materiau
WO2003106994A1 (fr) Procede de contrôle par ultrasons de joints soudes
EP2406625B1 (fr) Dispositif et procédé de contrôle non-destructif par ultrasons de structures complexes
FR2762392A1 (fr) Procede et dispositif pour le traitement de signaux representatifs d&#39;ondes reflechies, transmises ou refractees par une structure volumique en vue d&#39;effectuer une exploration et une analyse de cette structure
Robert et al. Surface estimation methods with phased-arrays for adaptive ultrasonic imaging in complex components
EP0099816B1 (fr) Procédé et dispositif d&#39;échographie ultrasonore
WO2009141360A1 (fr) Procédé de correction d&#39;amplitudes d&#39;échos mesurés par inspection ultrasonore de pièces
FR2891367A1 (fr) Procede d&#39;imagerie par calcul de l&#39;energie topologique
EP2271927B1 (fr) Procédé et dispositif de contrôle non-destructif par ultrasons avec suivi de profil des pièces inspectées
FR2988173A1 (fr) Dispositif de sondage a ultrasons multicapteurs et procede de fabrication d&#39;un tel dispositif, procede de commande de capteurs d&#39;une sonde a ultrasons et programme d&#39;ordinateur correspondant
WO2013189885A1 (fr) Contrôle non-destructif par ultrasons de structures en matériau composite
US7934425B2 (en) Non-destructive ultrasound inspection method and measurement probe for implementing the method
FR2570502A1 (fr) Installation pour le controle ultrasonore de pieces, et dispositif pour balayer une surface de la piece a controler
CN111272868A (zh) 一种用于复合材料超声检测的曲率系数的确定方法
EP1705483B1 (fr) Détermination de l&#39;étendue d&#39;une zone d&#39;ombre latérale dans un procédé de contrôle par ultrasons
WO2024074252A1 (fr) Procede d&#39;imagerie ultrasonore par transformee de fourier multidimensionnelle a l&#39;aide de deux transducteurs multielements distincts
EP4095527A1 (fr) Procédé et système de détection ultrasonore de défauts internes d&#39;une pièce, en particulier pour un aéronef
JPH02205771A (ja) 超音波探触子
CA3108506A1 (fr) Dispositif d&#39;examen de l&#39;interieur d&#39;une conduite par ultrason multi-element
Lodeiro Feasibility of Using Scanning Acoustic Microscopy to Provide Large Area, High Spatial and Thickness Resolution Measurements of Flexible Polymeric Thin Films
CN113879558A (zh) 面向机翼t型r区的超声形貌重构方法
FR3126156A1 (fr) Procédé de reconstruction d’un profil d’épaisseur de pièce à contrôler

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09749850

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09749850

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1