controle non destructif (cnd)

Institut Suprieur des Systmes Industriels de Gabs

2me Anne Licence Maintenance Industrielle


MODULE

Contrle Non DestructifNiveau: 2me Anne Licence Maintenance Industrielle

Enseignant : Frija MOUNIR


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Accueil du module Contrle Non Destructif Ce support prsente les techniques de contrle non destructif (CND) les plus utiliss dans l'industrie. Le contenu est destin aux techniciens et ingnieurs intresss par ces techniques. Pour chacune des techniques, une prsentation des principes et mthodes d'utilisation est faite.

Buts et ObjectifsLe but de ce module est dtudier les lois de fonctionnement et les principales mthodes de contrle non destructif. Plus spcifiquement, au terme de ce module, l'tudiant ou l'tudiante sera en mesure de:

dcrire les diffrentes mthodes utilises pour le contrle non destructif. Identifier les diffrentes techniques de contrle non destructif (CND) les plus utiliss dans l'industrie. Identifier les diffrents outils et instruments utiliss par ces techniques. Appliquer ces techniques sur des exemples bien dfinis. Dterminer pour chaque champ les techniques de contrle non destructif les plus appropries

Contenu du coursLe contenu du module se compose de 8 chapitres, dont des titres sont prsente dans le tableau ci-dessous.Chapitre Gnralits T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 Contrle visuel Ressuage Magntoscopie Courant de Foucault Radiographie Ultrasons Emission acoustique La thermographie Infrarouge Lanalyse vibratoire Titres


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Introduction : GnralitsComme l'instrumentation scientifique, le contrle non destructif ( CND ) constitue un champ d'application privilgi des dcouvertes de la physique. Aussi l'histoire des essais non destructifs (END) commence-t-elle avec celle de la physique moderne la fin du XIXme sicle : dcouverte des rayons X, des courants de Foucault, de la pizolectricit, etc. Ce n'est toutefois qu' partir de la seconde guerre mondiale que les techniques du CND ont pris leur place dans l'industrie, en particulier dans la mtallurgie : contrle des aciers, radiographie des soudures. Un grand dveloppement des END s'est manifest vers les annes 60/70 avec le dveloppement rapide de secteurs d'applications tels que le gnie des centrales lectriques nuclaires, l'aronautique civile, les gazoducs, oloducs et les platesformes off-shore. La dernire dcennie a vu l'mergence des techniques de CND qui ne pouvaient pas tre mises en uvre sans l'apport d'une lectronique intgre et d'une informatique puissante; on assiste alors au dveloppement rapide des contrles entirement automatiss et l'essor des techniques gourmandes en traitement informatique, comme les contrles optiques. En parallle, on retrouve cette mme volution dans certaines techniques de contrle mdical telles que l'chographie, la radiographie..o les principes physiques de base sont souvent similaires aux techniques industrielles. Le principe de la dtection d'un dfaut consiste exciter celui - ci et recueillir sa rponse. Dans toutes les mthodes employes, on peut distinguer les tapes suivantes: Mise en uvre d'un processus

physique nergtique, Modulation ou altration de ce

processus par les dfauts, - Dtection de ces modifications par un capteur appropri, - Traitement des signaux et interprtation de l'information dlivre. Diffrents types d'nergie sont employs en pratique : nergie lectromagntique..


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On peut schmatiquement distinguer deux groupes de mthodes de dtection : Les mthodes de flux, avec une excitation et une dtection de mme nature et pour lesquelles le dfaut introduit une perturbation de flux qui peut tre releve soit directement dans le flux transmis (radiographie) ou le flux rediffus (ultrasons), soit par un effet de proximit (bobine de sonde courants de Foucault, flux de fuite magntique), la grande majorit des procds du contrle non destructif se rfre ce groupe de mthodes. Les mthodes pour lesquelles l'excitation et la dtection sont de natures diffrentes, chacune mettant en jeu un processus original et spcifique; l'excitation la plus employe est la sollicitation mcanique; elle conduit aux techniques d'analyse de vibrations mcaniques ou de micro dformations (interfromtrie holographique) ou encore une technique d'mission provoque dont la plus connue est l'mission acoustique.

ApplicationsLe contrle non destructif est capital pour des industries de fabrication qui mettent en oeuvre o utilisent diffrents matriaux, produits et structures de toutes natures. Aujourd'hui, les champs d'application des CND ne cesse de s'tendre; ces techniques deviennent mme des outils incontournables dans l'approche qualit. La nature des dfauts que l'on cherche dtecter est trs variable. On recherche des dfauts technologiques ponctuels, comme ceux inhrents la fabrication et l'utilisation des mtaux (fissure de fatigue), mais aussi des dfauts d'aspect (taches sur une surface propre) et des corps trangers nuisibles (clats de verre dans un emballage alimentaire). Pour un produit donn, on peut considrer que le contrle non destructif intervient trois stades diffrents de la vie du produit, On distingue alors: - Le contrle en cours de fabrication : Le systme utilis dans ce cas est souvent automatis ceci ncessite alors un appareillage install et fonctionnant en ligne de fabrication. On cherche dans ce cas satisfaire la fois les critres de robustesse, avec la rapidit de la raction et un cot d'exploitation faible. Les dfauts recherchs sont gnralement bien identifis, le fonctionnement est automatique, aboutissant un reprage ou un tri des produits dfectueux. Quand le dtecteur de dfauts ne peut pas tre install en ligne de fabrication, on utilise dans l'industrie des bancs de


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contrle correspondant bien souvent des quipements importants en taille et en cot. - Le contrle la rception d'un lot de pices, d'une installation ou d'un ouvrage, permet de vrifier le respect de conformit avec des spcifications de qualit dfinies auparavant. A ce stade, il s'agit de dtecter des dfauts mais aussi bien souvent d'en dfinir la nature et les dimensions. - Le contrle en service s'effectue sur des pices ou structures lors d'oprations de maintenance ou la suite de dtection d'anomalies de comportement du matriel. Pour ce type de contrle, il convient de pouvoir estimer le mieux possible la nature et les dimensions des dfauts pour pouvoir en apprcier la gravit; il faut disposer aussi d'une bonne reproductibilit des examens non destructifs, de faon pouvoir suivre l'volution du dommage au cours du temps. Les techniques de CND continueront certainement largir leurs champs d'application vers de nouveaux secteurs d'activit conomique. On constate aussi que l'objectif du contrle non destructif volue en rapprochant ce domaine de celui de l'instrumentation ; il ne suffit plus aujourd'hui de dtecter un dfaut, il faut aussi le caractriser et le dimensionner ; il faut aussi imaginer des techniques et procds non destructifs aptes mettre en vidence des htrognits physiques complexes ou des irrgularits de proprits telles que, par exemple, des variations de microstructure dans un mtal, des variations de texture ou de rugosit sur une surface, des variations de proprits lectromagntiques sur une bande. Ces objectifs sont souvent difficiles atteindre, domaine, les progrs sont lents raliser. Il n'en va pas de mme pour l'automatisation des CND qui bnficie pleinement des progrs de l'informatique ; il en rsulte l'arrive sur le march, d'anne en anne, d'appareillages plus performants, plus fiables et surtout plus faciles utiliser dans le cadre du respect de procdures de contrles trs strictes. L'volution des CND doit prendre toutefois en compte l'aspect cot, ce dernier pouvant freiner l'essor de nouvelles techniques trs performantes, comme c'est le cas actuellement pour la tomographie X par exemple.


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Technique N1 : Contrle visuelObjectifs Spcifiques:

Connatre le principe, les bases thoriques du contrle visuel et son instrumentation Evoquer les mthodes de traitement du signal (filtrage, localisation, caractrisation des mcanismes d'endommagement...) Connatre les applications industrielles et de laboratoire de la technologie (contrle des appareils pression, dtection de corrosion, dtection de fuites, examen de structures composites...)

PrincipeL'examen visuel est le procd de contrle le plus ancien, le plus simple et le plus gnral. L'examen visuel est aussi utilis dans l'tape finale de plusieurs autres procds de contrle non destructifs. L'examen visuel direct des pices peut constituer un contrle suffisant pour la dtection des dfauts dbouchant en surface et surtout des htrognit locales et superficielles (taches de diffrentes natures ) constituant des dfauts d'aspect rdhibitoires pour des produits plats du type tles, tissus, verre, etc. L'examen purement visuel prsente toutefois des limites diffrents niveaux. Ceci justifie d'ailleurs, l'closion de toute une gamme de procds de contrle optique, dont les principaux sont dcrits plus loin.

Illustration Equipement d'aide au contrle visuelDans toutes les situations d'examen d'un objet, les conditions d'clairage sont essentielles pour la fiabilit du contrle optique. Il s'agit d'abord de se placer dans des conditions nergtiques, de luminosit et de longueur d'onde permettant I'il de travailler avec la meilleure acuit. Un clairement de plus de 300 lux en lumire vert - jaune 0,55


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mm est optimal. (Le LUX est l'unit de mesure pour l'clairement. Un clairement de 1 lux correspond l'clairement d'une surface de 1m par flux lumineux). Il faut aussi adapter le type et l'orientation de l'clairage la nature des dfauts en vue d'amliorer le contraste. L'clairage diffus, fourni par exemple par un ensemble de sources lumineuses places derrire un cran dpoli, est utilis dans la recherche de dfauts varis, sans orientation dfinie. Pour dtecter facilement les dfauts du type rayures orientes sensiblement dans la mme direction, on prfre l'utilisation d'un clairage directif associ une observation de la surface sous un angle voisin de celui de la rflexion spculaire ( figure ci dessous ). Les dfauts prsentant un certain relief sont en gnral bien mis en vidence grce un clairage rasant.

Illustration Equipement d'aide au contrle visuelIl faut toutefois rappeler que les outils naturels de cette technique (l'il et le cerveau) sont trs sensibles diffrents facteurs difficiles chiffrer et rpertorier comme ceux d'ordre psychique ou physiologiques. La qualit d'observation de l'il se dgrade avec l'ge, elle est trs sensible l'tat d'esprit et l'exprience de l'observateur, elle reste limite en termes de dimension du dfaut et rend problmatique le contrle des objets en mouvement. L'utilisation de moyens d'aide optique la vision tels qu'une loupe binoculaire, un microscope, un endoscope, un microscope, la tlvision, donne au contrle visuel une nouvelle dimension. Ces techniques, bnficient actuellement des moyens numriques d'acquisition et de traitement d'images, qui leurs donnent beaucoup plus de rapidit,


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d'efficacit et de fiabilit. Ces techniques exploitent pleinement les moyens modernes de l'informatique et de l'intelligence artificielle.

ApplicationLe champ d'application concern par cette rapide volution est celui du contrle industriel en ligne, qu'il s'agisse du contrle des produits fabriqus en continu tels que les bandes de tle, de papier, de verre, de plastique ou du contrle de pices fabriques en grande srie, pour lesquelles on s'intresse non seulement l'absence de dfaut de surface mais aussi celle de dfauts d'aspect ou d'irrgularits dimensionnelles ( contrle de tuiles, de boites, de pices moules, forges, usines ). Indpendamment du contrle en fabrication, le contrle optique visuel, direct, par endoscope ou relay par un quipement de tlvision est de pratique courante dans les oprations de maintenance telles qu'on les effectue dans les domaines de l'aronautique, du gnie nuclaire ou chimique, et dans le gnie civil. Le contrle optique intervient enfin comme tape ultime des procds de contrle dcrits par ailleurs tels que le ressuage ou la magntoscopie dont le rle n'est d'ailleurs autre que d'amliorer la lisibilit optique des petits dfauts. Il est utile aussi de rappeler que les principales techniques de contrle non destructif dlivrent en fait des images qu'il faudra lire et ventuellement traiter : c'est le cas pour la radiographie ou la thermographie, mais la cartographie des dfauts devient petit petit un lment important des contrles ultrasonores ou par courants de Foucault.


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Technique N2 : RessuageObjectifs spcifiques:

Connatre le principe, les bases thoriques du Ressuage et son instrumentation Utiliser les mthodes de traitement du signal (filtrage, localisation, caractrisation des mcanismes d'endommagement...) Connatre les applications industrielles et de laboratoire de la technologie (contrle des appareils pression, dtection de corrosion, dtection de fuites, examen de structures composites...)

PrincipeComme l'examen visuel, le contrle par ressuage est utilis pour dceler les dfauts qui dbouchent la surface d'une pice ou d'un assemblage par sondage, brasage ou

soudo-brasage. Le ressuage est un terme qui dsigne l'extraction d'un fluide d'une


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discontinuit dans laquelle il s'tait pralablement accumul au cours d'une opration d'imprgnation. L'imprgnation d'une fissure par un liquide, tirant profit de ses proprits tensio-superficielles, conduit, par l'intermdiaire d'un ressuage avant l'observation visuelle, un moyen de recherche de dfauts de surface qui est parmi les plus anciens, les plus simples et les plus utiliss de nos jours. Le mcanisme de rvlation des dfauts par ressuage correspond aux trois phases illustres sur la figure (page 10) : application du pntrant suivie d'un temps d'imprgnation, limination de l'excs du pntrant sur la surface de la pice, ressuage du pntrant par disposition d'une couche de " rvlateur " sur la surface. A la suite de quoi, l'image des dfauts apparatra l'observateur dans la mesure o l'talement du pntrant sur le rvlateur conduit une nette variation de couleur ou de luminance. Il faut retenir que, dans tous les cas, les oprations sont relativement lentes, prenant chacune plusieurs minutes, de 3 30 minutes en ce qui concerne l'imprgnation des fissures par le pntrant. Ces diffrentes variantes sont codifies dans les normes internationales et la norme NF A 09-120. L'illustration ci dessus montre la succession des oprations dans chacun des procds, sachant que le contrle proprement dit doit tre prcd et suivi d'une opration de nettoyage de la pice extrmement soigneuse. On utilise essentiellement deux techniques de traage du pntrant en ressuage : le traage color ou le traage fluorescent ; le premier implique d'utiliser un rvlateur fond blanc sur lequel on visualisera des empreintes de dfauts gnralement colors en rouge; le second implique un examen fait en lumire noire, dans l'obscurit, au cours duquel les dfauts seront rvls par une fluorescence excite par un projecteur de rayons ultraviolets (UV). Ce deuxime type de procd conduit presque toujours de meilleures performances de dtection que celles obtenues avec l'utilisation des traceurs colors, au prix toutefois de conditions d'examen optique plus contraignantes. L'limination de l'excs de pntrant est sans doute l'opration essentielle en contrle par ressuage, car la fiabilit du rsultat va en grande partie dpendre de la bonne excution de cette tape : une action de lavage trop forte risquera de vider les fissures de leur pntrant avant qu'il soit rvl; une action insuffisante risquera de laisser du pntrant sur la surface, en particulier si elle est rugueuse, entranant du mme coup des indications errones lors de l'examen. Cette limination du pntrant en excs s'effectue par mulsification et selon deux techniques, suivant que l'agent mulsifiant est incorpor l'origine dans le liquide pntrant ou que celui - ci est projet sur la pice pralablement au lavage ; on utilise dans ce cas un pntrant dit post - mulsifiant.


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Dans certains cas particuliers, les procds dcrits ci - dessus ne peuvent pas tre utiliss convenablement, ou les produits courants ne conviennent pas aux conditions de contrle ou la nature des .pices contrler. On a t ainsi amen dvelopper des produits adapts aux cas suivants : ressuage basse temprature ( infrieure 10 C environ ) ressuage chaud ( depuis 40 ou 50 C jusqu' 200 C environ ), correspondant des conditions que l'on rencontre en contrle en soudage multi passe et en maintenance d'installations thermiques, ressuage avec produits thixotropiques pour les contrles " in situ " dlicats (aviation), ressuage pntrant aqueux pour le contrle des btons, des cramiques, des composites, enfin ressuage avec des produits biodgradables qui, outre leur innocuit vis - - vis de l'environnement, supportent un lavage l'eau prolong conduisant une meilleure fiabilit de l'opration d'limination de l'excs de pntrant.

Les produits de ressuageLes produits de ressuage sont constitus par les pntrants, les mulsifiants et les rvlateurs :

- Les pntrants font l'objet d'une classification selon la spcification amricaine MIL 1 25135 rvision C; les pntrants fluorescents, qu'ils soient post - mulsion ou directement lavables l'eau, sont plus sensibles que les pntrants colors. - Les mulsifiants, longtemps de type lipophile base de solvants ptroliers, peuvent dsormais tre approvisionns sous forme d'mulsifiants hydrophiles diluer dans l'eau, permettant ainsi un meilleur rglage de la sensibilit du contrle. - Les rvlateurs sont soit de type sec, soit de type humide, en suspension dans l'eau ou encore support organique volatil. Le choix faire dpend du type de contrle; en particulier, on utilise toujours un rvlateur non aqueux en association avec un pntrant color; ce sont d'ailleurs, de loin, les rvlateurs les plus utiliss. Il existe enfin des rvlateurs pelliculaires qui permettent de garder la trace des dfauts.


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Tous ces produits de ressuage sont vendus conditionns de diverses faons et, en particulier, sous forme de rcipients arosols pour les contrles l'unit et sur site; ils sont formuls pour satisfaire certaines spcifications, de faon ne contenir que de trs faibles teneurs en impurets telles que le chlore, le soufre, le fluor, le sodium et le potassium.

ApplicationA la fois simple et dlicat mettre en uvre, le ressuage s'applique tous les matriaux l'exception de ceux dont la structure et naturellement poreuse et il peut tre considr comme une mthode de contrle globale. Il prsente de ce fait en dpit de ses limites un grand intrt. Le choix du procd dpend de la nature de la pice et de la nature des dfauts recherchs : le procd color sera utilis de prfrence pour la recherche de dfauts grossiers et pour les contrles sur site; le procd fluorescent sera utilis lorsque l'on cherche une grande sensibilit et lorsque l'on effectue un travail en srie, en particulier sur chane. Les cas particuliers d'application (froid, chaleur, matriau non mtallique) obligent utiliser des techniques spciales. Le champ d'application du ressuage est trs vaste, car le procd est simple d'emploi et permet de dtecter la plupart des dfauts dbouchant en surface sur les matriaux mtalliques non poreux, ainsi que sur les autres matriaux, condition toutefois qu'ils ne ragissent pas chimiquement ou physiquement (adsorption) avec le pntrant. Sa sensibilit est trs bonne, puisqu'on peut estimer obtenir, titre indicatif, une dtection fiable de dfauts de 80 mm de largeur pour 200 mm de profondeur pour un ressuage color pratiqu en atelier sur une surface usine, alors que le ressuage fluorescent conduit dans les mmes conditions une limite de dtection de l'ordre de 1mm en largeur pour 20 30 mm en profondeur.


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Les limitations du procd de ressuage sont lies au matriau lui - mme : trop forte rugosit de surface, impossibilit d'employer les produits classiques qui endommageraient sa surface. Les dfauts non dbouchant ne peuvent tre vus, de mme que les fissures renfermant des corps susceptibles d'interdire l'entre du pntrant tels que peinture, oxydes, produits de lubrification mal limins par nettoyage. Le procd lui - mme est relativement lent (10 45 minutes), coteux en temps et en personnel, pas facile rendre totalement automatique, en particulier au niveau de l'limination de l'examen visuel qui reste ainsi tributaire de l'acuit et de l'aptitude du contrleur. Il faut enfin prendre en compte, dans le cot du contrle, la consommation des produits de ressuage dont l'utilisation peut par ailleurs amener des sujtions contraignantes vis - - vis de l'environnement, de la scurit et de l'hygine du travail (prcautions relatives aux risques d'incendie, d'explosion, d'irritation des muqueuses, de pollution de leau).

Application de la mthode de contrle non destructif par ressuageLes Produits de ressuage: Nettoyant; Pntrant; Rvlateur


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Etape 1: Nettoyage de la surface tester avec le nettoyant.

Etape 2: Schage


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Etape 3:Application du pntrant

Etape 4: Aprs un temps de pause, limination des excs de pntrant avec un jet de pression modre.


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Etape 5: Application du rvlateur

Etape 6: Aprs un temps de pause, l'image des dfauts apparat en surface.

Etape 7:Nettoyage final de la pice


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Technique N3 : MagntoscopieObjectifs spcifiques:

Connatre le principe, les bases thoriques du Magntoscopie et son instrumentation Utiliser les mthodes de traitement du signal (filtrage, localisation, caractrisation des mcanismes d'endommagement...) Connatre les applications industrielles et de laboratoire de la technologie (contrle des appareils pression, dtection de corrosion, dtection de fuites, examen de structures composites...)

PrincipeLa thorie des circuits magntiques indique que la prsence d'un entrefer correspond un fort accroissement local de la rluctance du circuit et donc de la diffrence de potentiel magntique (d.p.m.), constituant ainsi un obstacle au flux magntique dont les lignes de force doivent alors s'panouir latralement selon un flux de fuite comme l'indique la figure ci contre. Cet effet de dispersion des lignes de flux s'exerce de mme pour un entrefer minime, dans la mesure o le rapport des rluctances entre l'entrefer et le circuit est inversement proportionnel la permabilit relative de celui - ci, soit un rapport de 600 1000 pour un circuit ferromagntique en acier excit en de de la saturation. Cet effet de dispersion d'un flux magntique hors d'une pice ferromagntique, au droit d'une fissure dbouchant ou sous - cutane (ou toute autre htrognit non ferromagntique se comportant comme un entrefer), est la base d'une gamme de procds magntiques de dtection des dfauts de surface dans les aciers dont le plus connu et le plus employ est la magntoscopie. Ces procds magntiques diffrent entre eux principalement par le mode de mise en vidence du flux de fuite magntique correspondant la dispersion de flux dcrite ci - dessus.


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En magntoscopie, on observe visuellement une accumulation de poudre de fer ou de magntite colore provoque par le flux de fuite. En Magntographie, on recueille la trace magntique du flux de fuite sur un film, une bande ou une pte d'empreinte magntisable; les autres procds sont regroups sous le vocable dtecteur flux de fuite (magnetic leakage flux testing); il s'agit gnralement d'appareils de contrle automatique de barres et de tubes d'acier mettant en oeuvre des dtecteurs ponctuels de flux lectromagntiques. La premire chose noter est que le champ magntique considrer est celui qui s'exerce proximit et en surface de la pice; il devra tre perpendiculaire la direction prsume des fissures recherches, sinon l'effet d'entrefer sera minimis, et mme annul s'il s'agit de directions parallles. Le contrle de l'orientation du flux magntique et de son intensit s'effectue par la mesure du champ magntique tangentiel, l'aide d'un appareil sonde de Hall que l'on dplace sur la surface de la pice. Pour les pices de forme complexe, on doit vrifier qu'en tout point le champ magntique atteint la fourchette de valeurs que l'on s'est fixe pour l'essai. Pour le contrle magntoscopique, les valeurs de champ tangentiel recommandes par les nombreuses normes et spcifications sont en fait trs tales, variant de moins de 800 12000 A/m ( 10 150 oersteds ) en fonction de la nature de la pice et de la finesse des dfauts recherchs. A titre d'exemple de choix, on peut indiquer qu'un champ d'au moins 1000 1500 A/m sera suffisant pour un contrle de dfauts notables sur des barres en acier au carbone, alors qu'un champ d'au moins 10000 A/m sera requis pour le contrle de pices de scurit forges pour l'aronautique. La dtection visuelle des champs de fuite magntique au droit des dfauts peut s'effectuer en observant des accumulations de limaille de fer dues aux concentrations de flux sur la surface de la pice contrler. En pratique, on utilise des rvlateurs magntiques spcialement adapts, constitus d'une poudre ferromagntique de granulomtrie bien dfinie, et associs souvent des traceurs colorants et gnralement fluorescents sous lumire noire. Les produits, qui doivent tre rpartis uniformment sur la surface de la pice pendant la magntisation, se prsentent soit sous forme de poudre sche, soit beaucoup plus frquemment sous forme d'une encre magntique. Le support liquide le plus utilis est le ptrole; cependant, son emploi implique certains risques (incendie, allergie, odeur, stockage) et son rejet l'gout est interdit, c'est pourquoi on utilise parfois des encres l'eau dont le pouvoir mouillant est accru par l'ajout d'agents tensioactifs adquats ; certains types


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d'encres l'eau comportent en outre des agents anti-moussants et des inhibiteurs de corrosion. La sensibilit de dtection est lie en partie la granulomtrie des particules de fer ou d'oxyde, qui doivent tre de toute faon trs homognes. Pour une recherche de trs fins dfauts, on choisira des poudres de moins de 1 mm, alors qu'on minimisera le bruit de fond lors du contrle d'une pice brute en choisissant une poudre de 50 100 mm. Les liqueurs magntiques voluent dans le temps, s'puisent et se polluent lors de l'utilisation, aussi est - il ncessaire de les contrler rgulirement; la concentration des particules est le paramtre le plus important contrler; elle se situe selon les types de rvlateurs entre 0,5 et 10 g/l et s'value soit par dcantation d'un volume donn pendant un temps suffisant (plusieurs dizaines de minutes), soit, plus rapidement, par comparaison avec un rvlateur de rfrence sur une balance magntique.


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Mise en oeuvreL'examen d'une pice se droule pratiquement en un seul temps, correspondant simultanment la magntisation, l'apport du rvlateur et la lecture visuelle.

Lopration doit tre rpte ventuellement en modifiant l'orientation du champ magntisant, afin d'tre sr de dtecter tous les dfauts quelle que soit leur orientation. L'opration de contrle doit tre prcde d'une prparation de la pice destine la mettre dans les conditions optimales d'examen : nettoyage, dgraissage, ventuellement dmagntisation pralable. Le contrle sera lui - mme suivi d'oprations de marquage, de reprage, ventuellement d'une dmagntisation effectue dans les conditions dcrites plus loin.


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Application et limitesBien conduit, l'examen magntoscopique se rvle d'une sensibilit sans gale pour la dtection des dfauts de surface les plus tnus sur les pices en acier et autres alliages ferromagntiques. Le procd, grce ses nombreux moyens de mise en uvre et de rglage, s'adapte bien au contrle de nombreux types de pices manufactures. La recherche par magntoscopie des dfauts sous-cutans est possible mais nettement plus dlicate, ce qui fait qu'on aura tendance prfrer ici le contrle par ultrasons, bien qu'il soit possible de mettre en vidence par magntoscopie des htrognit non visibles par tout autre procd ; c'est le cas par exemple de la recherche d'amas inclusionnaires dans des tles minces, ce contrle ne pouvant malheureusement tre effectu que sur des chantillons de faibles dimensions. Une des faiblesses de la magntoscopie est en effet sa relativement faible productivit lie la dure des manutentions et de l'examen visuel des surfaces : une automatisation partielle ou totale est ralisable mais, en dfinitive, ce sont les procds mesure de flux de fuite qui ont permis d'envisager un contrle grand dbit des produits sidrurgiques longs de type barres, tubes ou fils. Ces procds sont trs performants, puisqu'ils permettent de dtecter des criques et lignes de profondeur suprieure 0,3 mm sur des barres brutes et de l'ordre de 0,1 mm ou parfois moins sur des produits trfils ou calibrs. C'est ainsi que ces appareils flux de fuite figurent au catalogue des principaux constructeurs d'appareillages courant de Foucault avec lesquels ils se partagent le march du contrle des produits longs.


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Technique N4 : Courant de FoucaultObjectifs spcifiques:

Connatre le principe, les bases thoriques du courant de Foucault et son instrumentation Connatre les applications industrielles et de laboratoire de la technologie (contrle des appareils pression, dtection de corrosion, dtection de fuites, examen de structures composites...)

PrincipeLorsque l'on place un corps conducteur dans un champ magntique variable dans le temps ou dans l'espace, des courants induits se dveloppent en circuit ferm l'intrieur de celui - ci, ce sont les courants de Foucault (physicien franais 1819 - 1868). Ainsi, une bobine parcourue par un courant variable, alternatif par exemple, gnre de tels courants induits qui, crant eux - mmes un flux magntique qui s'oppose au flux gnrateur, modifient par la mme l'impdance de cette bobine. C'est l'analyse de cette variation d'impdance qui fournira les indications exploitables pour un contrle, en effet, le trajet, la rpartition et l'intensit des courants de Foucault dpendent des caractristiques physiques et gomtriques du corps considr, ainsi bien entendu que des conditions d'excitation ( paramtres lectriques et gomtriques du bobinage ).


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On conoit ds lors qu'un dfaut, constituant une discontinuit lectrique venant perturber la circulation des courants de Foucault, puisse engendrer une variation d'impdance dcelable au niveau de la bobine d'excitation (ou de tout autre bobinage situ dans le champ). Ce principe simple est surtout utilis pour dtecter des dfauts superficiels, dans la mesure o les courants de Foucault ont tendance se rassembler la surface des corps conducteurs (effet de peau).

Mise en oeuvreLes principaux paramtres prendre en compte pour un contrle rsultent des considrations prcdentes et peuvent se rpartir en pratique en trois catgories. Paramtres lis au matriau sonder: outre ceux lis sa forme gomtrique (diamtre), ce sont sa conductivit lectrique s et sa permabilit magntique m dont il importera de prendre en compte le niveau de stabilit le long de la pice ou d'une pice


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l'autre, toute variation locale entranant un dplacement du point de fonctionnement moyen de la sonde, comme cela apparat sur la figure suivante.

Paramtres lis au montage, qui gouvernent le couplage entre la ou les bobines et le matriau: il s'agit soit du coefficient de remplissage pour les babines encerclantes, rapport entre la section de la barre et celle de la bobine; soit du lift - off, terme dsignant universellement la distance entre une sonde plate et la surface de la pice au dessus de laquelle elle volue. La constance de ces paramtres est aussi rechercher pour viter des effets perturbateurs trop importants sur le point moyen de fonctionnement. Paramtres lectriques: c'est essentiellement la frquence d'excitation de la bobine, paramtre dont on est matre et qui sera choisi en fonction des considrations prcdentes, savoir l'obtention d'un effet de peau adquat eu gard en particulier la profondeur des dfauts, et d'un point de fonctionnement sur le diagramme complexe permettant une bonne discrimination des diffrents paramtres perturbateurs de l'impdance Z (figure ci - dessus). L'intensit de magntisation alternative, lie l'intensit lectrique envoye dans la bobine, n'est pas un facteur dterminant du contrle, dans la mesure o elle est choisie suffisamment faible pour viter une saturation magntique qui introduirait des non - linarits rendant inextricable l'exploitation des signaux, et suffisamment forte pour que le rapport signal sur bruit soit convenable au niveau des amplifications et autres traitements lectroniques.


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Application1. Contrle des tubes, barres et filsLa technique de dtection des dfauts par courants de Foucault l'aide de bobines encerclantes se trouve trs bien adapte au contrle industriel grande cadence de tous les produits longs mtalliques; aussi est - elle trs utilise dans les industries mtallurgiques des ferreux et des non - ferreux, o l'on dtecte ainsi des dfauts superficiels de nature varie sur des fils, des barres et des tubes de petits diamtres (infrieurs quelques centimtres). Une telle technique peut mettre en vidence, sur ces produits, non seulement des dfauts de sant superficiels tels que criques, piqres, petites pailles, mais aussi des dfauts de gomtrie, tels que des variations brusques de diamtre ou d'paisseur de paroi, des htrognits de structure telles que des zones gros grains, etc. Le contrle en ligne de fabrication est possible et est couramment utilis en sidrurgie, par exemple, directement en sortie de laminoirs chaud, le fil machine passant plus de 100 km/h et plus de 600C dans une bobine protge en consquence. La technique de la projection de phase permet en gnral de bien liminer, dans ces contrles, l'influence nfaste que produisent les vibrations du fil sur le signal utile. Le procd sonde encerclante devient toutefois insuffisamment sensible lorsque l'on veut contrler des produits longs de gros diamtre ou lorsque l'on recherche de trs petits dfauts sur des produits bien calibrs et prsentant un bon tat de surface tels que les tirs et les trfils. On prfre dans ce cas utiliser les procds dits sondes tournantes, bass sur l'auscultation de la surface selon des pistes hlicodales; 2 ou 4 sondes pick - up tournent grande vitesse autour du produit lui - mme en dfilement lent l'intrieur du rotor de la machine. Les sondes sont constitues de petites bobines qui effleurent la surface du produit et prsentent ainsi une grande sensibilit aux fins dfauts longitudinaux tais que les longues criques appeles lignes dont la profondeur peut tre infrieure 100 mm. La bonne tenue des sondes tournantes implique un bon guidage et un bon centrage du produit dans le rotor de la machine qui constitue gnralement le cur d'un banc de contrle " barre par barre " ; celui - ci comporte en outre un bobinage de saturation magntique et un bobinage de dmagntisation lorsqu'il s'agit de contrles des produits en acier ferromagntique, ainsi qu'un systme de marquage des dfauts ou d'aiguillage pour liminer les barres ou tubes dfectueux. Le contrle des tubes en service est une application importante du contrle par courants de Foucault, tant donn l'importance que revt la maintenance des chaudires, des changeurs et surtout des gnrateurs de vapeur des


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centrales nuclaires. On sonde ici les tubes par l'intrieur en utilisant un " furet " pouss et tir par un cble et constitu par une ou des bobines longitudinales et concentriques au tube. L'utilisation spare ou conjointe (systme multi - frquence) de frquences bien choisies permet d'identifier les diffrents types de dfauts recherchs, fissures en paroi externe ou interne du tube, cavit de corrosion, etc., tout en liminant les signaux parasites dus l'environnement du tube (entretoise, renforts).

Pipe with damage

ProbeSignals produced by various amounts of corrosion thinning.

2. Contrle des surfaces planesLe contrle des surfaces planes, en ce qui concerne la recherche de petites criques, fissures ou htrognits locales, peut tre ralis l'aide d'une sonde pick up que l'on glisse avec ou sans contact, qui comporte une bobine plate souvent associe un noyau ferromagntique destin concentrer et bien dfinir la zone sensible de la sonde. De trs fins dfauts peuvent tre ainsi dtects sur tout produit conducteur, toutefois, le caractre ponctuel de la zone sensible oriente plus volontiers l'usage du procd vers le contrle de petites surfaces correspondant aux zones critiques dans la dgradation d'une pice mcanique plutt que vers l'examen systmatique de grandes surfaces comme les tles. C'est ainsi que les courants de Foucault sont couramment utiliss pour la recherche de fissures de fatigue au cours des oprations de maintenance du matriel aronautique. Le contrle peut tre manuel mais, dans certains cas de contrle en srie, on pourra aisment automatiser le procd en utilisant un bras manipulateur pour dplacer la sonde et un


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systme de traitement de l'information conduisant une cartographie et un archivage des rsultats du contrle.

On trouve aussi quelques applications des courants de Foucault dans le domaine des mesures dimensionnelles, l'intrt tant de disposer ainsi d'une mthode de mesure sans contact avec la pice, ce qui n'est pas le cas en mtrologie traditionnelle ou avec les procds ultrasonores. On mesure ainsi des diamtres de tubes et l'on peut mettre en vidence des amincissements de parois.

Notons enfin que les procds de dtection par courants de Foucault sont utiliss en dehors de l'industrie dans des domaines trs varis, dont le plus connu est sans doute celui de la dtection d'objets mtalliques dans un environnement isolant. Qu'il s'agisse des dtecteurs de mines ou des appareils de scurit dans les aroports ou autres lieux publics, on base la dtection sur l'emploi de bobines de grandes dimensions susceptibles de crer un


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champ suffisamment volumineux pour tre perturb bonne distance par la prsence d'un objet mtallique dans lequel vont se dvelopper les courants de Foucault. La mise au point et le rglage de ces appareils prsentent les mmes subtilits et utilisent les mmes fondements thoriques que dans le cas des appareils ddis l'industrie.

Performance & limitationsLes possibilits offertes par la sensibilit de dtection et l'automatisation aise du contrle par courants de Foucault sont trs apprcies sur le plan industriel. L'absence de contact entre la sonde et la pice contrler, la possibilit de dfilement grande vitesse et la facilit d'intgration du procd dans les chanes de production donnent cette technique de contrle un avantage certain par rapport aux autres procds. Les courants de Foucault constituent par ailleurs un moyen de contrle exceptionnellement fidle et ce malgr la complexit des phnomnes lectromagntiques mis en uvre et la multitude des paramtres d'action. Ce caractre d'excellente reproductibilit est trs important pour les contrles en maintenance, ainsi que pour la qualit des procdures d'talonnage du matriel. Il est possible, avec les courants de Foucault, de dtecter d'infimes htrognits de surface, toutefois cette grande sensibilit concerne bien entendu tous les paramtres perturbateurs, ce qui fait que, pour certaines applications, on pourra avoir du mal, malgr des rglages optimaliss de la frquence et de la phase, obtenir un rapport signal/bruit satisfaisant et donc un contrle fiable, sans fausses alarmes. Plusieurs remdes cette situation pouvaient tre utiliss : techniques multifrquences, saturation magntique des aciers pour minimiser l'effet perturbateur des variations locales de la permabilit magntique, traitement du signal par filtrage ou par des procdures plus complexes apparentes au traitement d'image. En ce sens, le contrle par courants de Foucault bnficie pleinement des progrs constants de l'lectronique et de l'informatique


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Technique N5 : RadiographieObjectifs Spcifiques

Connatre le principe, les bases thoriques du radiographie et son instrumentation Utiliser les mthodes de traitement du signal (filtrage, localisation, caractrisation des mcanismes d'endommagement...) Connatre les applications industrielles et de laboratoire de la technologie (contrle des appareils pression, dtection de corrosion, dtection de fuites, examen de structures composites...)

PrincipeL'examen de la structure ou de la sant d'un objet par radiographie consiste le faire traverser par un rayonnement lectromagntique de trs courte longueur d'onde, comme rayons X et g, et recueillir les modulations d'intensit du faisceau sous forme d'une image sur un rcepteur appropri (un film dans les plupart des cas). Selon le mme principe, il est possible d'obtenir des images en utilisant d'autres particules que les photons et ainsi mettre en uvre des techniques comme la neutrographie.

Mise en oeuvreLe contrle par radiographie ncessite un choix appropri du matriel, de la procdure et des conditions d'examen. En fait, pour obtenir une image nette et contraste pour rvler les dfauts recherchs, on doit suivre certaines tapes:


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Le rayonnement, et donc la source, doit tre de puissance suffisante pour pouvoir traverser la pice sans dgrader le contraste li au rayonnement diffus. L'intensit de ce rayonnement, c'est dire l'activit de la source g ou X, sera choisie la plus grande possible pour rduire les dures d'exposition tout en limitant le flou gomtrique. La prise de vue doit tre dfinie en terme de conditions gomtriques, position et orientation relative de la source, de l'objet et du film. L'emploi d'un certain nombre d'accessoires permet d'amliorer les rsultats par exemple : diaphragme en plomb, filtres disposs devant ou derrire l'objet, sans oublier les crans renforateurs qui sont des convertisseurs de rayonnement pour amliorer la sensibilit du film. Le choix du film rsulte aussi d'un compromis entre rapidit d'impression et rsolution, en gard au type de dfaut recherch et aux conditions de prise de vue. la dtermination du temps de pose se fait en pratique l'aide d'abaques prenant en compte les paramtres de la source et les conditions de prise de vue. L'exploitation des clichs se fait, aprs dveloppement, fixage [Fixage : procd d'insensibilisation la lumire d'une image par limination des sels d'argent, aprs dveloppement] et lavage, par un examen du film par transparence sur des botes lumires normalises, les ngatoscope, conus pour que la luminance mergeant du clich soit de l'ordre de 100 cd/m2, ce qui exige des appareils particuliers pour l'examen des clichs haute densit optique. La fiabilit de l'examen est lie l'acuit visuelle de l'observateur, elle-mme fonction de sa vue mais aussi des conditions optiques prsentes.


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Le contrle de la qualit des radiographies est indispensable pour pouvoir tirer des conclusions sur, la qualit de la pice elle-mme, car il permet de savoir si le clich a t pris dans de bonnes conditions, compatibles avec la sensibilit recherche pour l'examen. Plusieurs moyens peuvent tre utiliss : outre la rfrence un clich pris sur une pice identique avec dfauts naturels ou artificiels connus, on utilise trs couramment la technique des indicateurs de qualit d'image I.Q.I, il s'agit d'une petite pice que l'on applique sur le mtal ct source, compose de gradins percs de petits trous de diamtres gaux aux paisseurs rparties en progression gomtrique, selon l'I.Q.I normalis en France. Ces indicateurs fournissent une information globale qualitative sur les rsultats obtenus. Notons enfin la ncessit imprative d'effectuer une identification et un reprage des radiogrammes l'aide de chiffres ou lettres en alliage de plomb disposs sur la pice en examen. La numrisation des radiographies permet d'accder au traitement d'images par ordinateur en vue d'accrotre les performances de l'examen des radiogrammes. On met en uvre des densitomtres ou micro densitomtres automatiques, qui mesurent point par point la densit du clich et transmettent ces donnes l'informatique de traitement. Les algorithmes de traitement d'image sont dsormais efficaces et nombreux ; on peut donc obtenir par cette technique des rsultats intressants, au prix toutefois d'un investissement important et d'une certaine lenteur dans la lecture de clichs.

Les tapes du contrle :Le contrle par radiographie ncessite un bon choix du matriel, la procdure et les conditions dexamen. En fait, pour obtenir une image nette et contraste qui puisse bien rvler les dfauts recherchs, on doit suivre certaines tapes :


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Le rayonnement, et donc la source, doit tre de puissance suffisante pour pouvoir traverser la pice sans dgrader le contraste li au rayonnement diffus. Lintensit de ce rayonnement, cest dire lactivit de la source g ou X, sera choisie la plus grande possible pour rduire les dures dexposition tout en limitant le flou gomtrique. La prise de vue doit tre dfinie en terme de conditions gomtriques, position et orientation relative de la source, de lobjet et du film. Lemploi dun certain nombre daccessoires permet damliorer les rsultats par exemple : diaphragme en plomb, filtres disposs devant ou derrire lobjet, sans oublier les crans renforateurs qui sont des convertisseurs de rayonnement pour amliorer la sensibilit du film. Le choix du film rsulte aussi dun compromis entre rapidit dimpression et rsolution, en gard au type de dfaut recherch et aux conditions de prise de vue. La dtermination du temps de pose se fait en pratique laide dabaques prenant en compte les paramtres de la source et les conditions de prise de vue. Lexploitation des clichs se fait, aprs dveloppement, fixage et lavage, par un examen du film par transparence sur des botes lumires normalises, les ngatoscope, conus pour que la luminance mergeant du clich soit de lordre de 100 cd/m2, ce qui exige des appareils particuliers pour lexamen des clichs haute densit optique. La fiabilit de lexamen est lie lacuit visuelle de lobservateur, elle-mme fonction de sa vue mais aussi des conditions optiques prsentes. Le contrle de la qualit des radiographies est indispensable pour pouvoir tirer des conclusions sur, la qualit de la pice elle-mme, car il permet de savoir si le clich a t pris dans de bonnes conditions, compatibles avec la sensibilit recherche pour lexamen. Plusieurs moyens peuvent tre utiliss : outre la rfrence un clich pris sur une pice identique avec dfauts naturels ou artificiels connus, on utilise trs couramment la technique des indicateurs de qualit dimage I.Q.I, il sagit dune petite pice que lon applique sur le mtal ct source, compose de gradins percs de petits trous de diamtres gaux aux paisseurs rparties en progression gomtrique, selon lI.Q.I normalis en France. Ces indicateurs fournissent une information globale qualitative sur les rsultats obtenus. Notons enfin la ncessit imprative deffectuer une identification et un reprage des radiogrammes laide de chiffres ou lettres en alliage de plomb disposs sur la pice en examen. La numrisation des radiographies permet daccder au traitement dimages par ordinateur en vue daccrotre les performances de lexamen des radiogrammes. On met en uvre des densitomtres ou micro densitomtres automatiques, qui mesurent point par point la densit du clich et transmettent ces donnes


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linformatique de traitement. Les algorithmes de traitement dimage sont dsormais efficaces et nombreux ; on peut donc obtenir par cette technique des rsultats intressants, au prix toutefois dun investissement important et dune certaine lenteur dans la lecture de clichs.

Inconvnients du contrle par radiographieInvestissement relativement important Mise en oeuvre dlicate sur chantier avec tube rayons X. Limitation du contrle par les paisseurs et par le matriel utilis. Sensibilit de dtection lie l'orientation du dfaut par rapport au rayonnement ionisant Les rgles de scurit sont rigoureuses et contraignantes Les oprateurs doivent tre trs expriments


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Technique N6 : UltrasonsObjectifs Spcifiques

Connatre le principe, les bases thoriques dultrasons et son instrumentation Utiliser les mthodes de traitement du signal (filtrage, localisation, caractrisation des mcanismes d'endommagement...) Connatre les applications industrielles et de laboratoire de la technologie (contrle des appareils pression, dtection de corrosion, dtection de fuites, examen de structures composites...)

PrincipeLe contrle par ultrasons est une mthode d'examen relativement rcente. Les premires applications industrielles ont t ralises, titre exprimental la veille de la seconde guerre mondiale, soit vers 1935. En raison de la lente volution des matriels de contrle tributaires des progrs de l'lectronique, le dveloppement du contrle par ultrasons n'apparut qu' partir de 1955 environ. Depuis, cette mthode de contrle constitue un puissant outil d'investigation. Elle prsente l'heure actuelle un vaste champ d'application qui s'tend aux matriaux mtalliques, plastiques ou composites et aux milieux structure htrogne tels les btons. Cette mthode d'examen s'applique alors : aux produits mouls, aux produits forgs, aux produits lamins (tles, rails), aux produits tirs (tubes, ronds,), aux assemblages souds, brass ou colls.. Le contrle par ultrasons permet de dtecter des manques ou des discontinuits de la matire dans des produits l'tat d'bauche ou fini quel que soit le mode d'laboration de ceux-ci.

.

Toutefois, la proprit que possdent les ultrasons est de se propager sur des

distances de plusieurs dcimtres, voire de plusieurs mtres. De ce fait, il est possible de dtecter des dfauts de faible importance dans des pices dont l'paisseur n'en permettrait pas le contrle radiologique. En ce sens, le contrle par ultrasons permet de mesurer les paisseurs de parois dont l'une des faces est inaccessible. En continuation de la gamme sonore, les ultrasons correspondent des frquences oscillatoires suprieures la limite d'audibilit humaine et s'tendant dans une large gamme allant de 15 kHz plus de 100 MHz.


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Principe physique

Un instrument fonctionnant en mode pulsation cho consiste en un cran de visualisation, un metteur et un amplificateur, avec en gnral une alimentation indpendante. Le fonctionnement sera expliqu dune faon schmatique (schmas blocs),

sans trop dtailler llectronique des circuits. Celle ci figure sur les donnes techniques fournies par le fabricant de lappareil en gnral. Les appareils fonctionnant en mode pulsation cho associs des capteurs pizolectriques sont les types de capteur le plus rpandu en pratique de lultrason. La pulsation lectrique de lmetteur est vhicule au capteur travers un cble. Suite quoi le transducteur fournit une onde mcanique qui se propagera dans le corps sous preuve. A la rencontre dun changement de milieu, londe se rflchit produisant un cho. Celui ci remonte au transducteur qui le traduit en impulsion lectrique. Limpulsion est ensuite amplifie et visualise.

Contrle par ultrasonsLe contrle par ultrasons est une mthode de contrle non destructif permettant la dtection de dfaut l'intrieur d'un matriau. Le contrle par ultrasons est bas sur la transmission et la rflexion d'onde de type ultrasons l'intrieur d'un matriau. Une onde ultrasons est mise par un palpeur plac sur la surface du matriau contrler et se propage dans le matriau. Il existe des mthodes par contact (le palpeur est


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en contact avec la pice) ou par immersion (la pice et le palpeur sont immergs dans de l'eau). Dans le cas de la mthode par contact, il est ncessaire d'ajouter un couplant (eau ou gel) entre le palpeur et la pice pour assurer la transmission des ondes. Lorsque ces ultrasons rencontrent une interface dlimitant deux milieux ayant des impdances acoustiques diffrentes, il y a rflexion. Les ultrasons rflchis sont capts par un palpeur (qui peut tre le mme que l'metteur). Il y a cration d'un cho . Dans le cas d'une pice comportant deux surfaces, la dtection de dfaut se fait en comparant le temps mis pour faire un aller retour dans l'paisseur de la pice et le temps mis pour la rflexion sur un dfaut. D'un point de vue pratique, on utilise un cran d'oscilloscope. Les chos sont reprsents par des pics sur l'cran. Principe distance du entre contrle les par deux ultrasons : pics exemple du contrle d'une de la tle. tle.

- L'cran de l'oscilloscope montre un pic d'entre gauche et un pic de sortie droite. La correspond l'paisseur - Le palpeur met au dessus d'un dfaut, il y apparition d'un pic correspondant au dfaut. La position relative du pic cr par le dfaut permet de connatre sa profondeur.

Principe physique du contrle par ultrasons : Types dondes ultrasonores :Plusieurs types dondes ultrasonores sont susceptibles de se propager dans les milieux solides. Ces ondes se diffrencient les unes des autres par :


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o

la forme et la direction des trajectoires quelles impriment aux particules du matriau dans lequel elles se propagent, la vitesse de propagation ou clrit, la distance laquelle elles sont susceptibles de se propager dans le matriau.

o o

On distingue quatre types dondes ultrasonores : les ondes longitudinales ou de compression, les ondes transversales ou de cisaillement, les ondes de surfaces ou de RAYLEIGH et les ondes LAMB ou de plaque. Ondes longitudinales Ondes transversales (m.s-1) 332 1480 1440 2680 6400 5740 5990 4650 5950 5900 5740 4760 1320 3130 3080 3210 2300 3220 3200 3130 2325 (m.s-1)

Milieux Gazeux Liquides Matire plastique

Matriaux Air Eau Huile Plexiglass Aluminium Magnsium Titane

Solides Mtaux

Zirconium Fer Acier doux Acier inox Cuivre

Le tableau ci-dessous donne les valeurs des impdances acoustiques pour les principaux milieux qui peuvent tre pris en considration lors des contrles industriels. Impdance acoustiques ( p VL ) ( Pa s m-3 ) 00004.106 1.48.106 17.28.106 46.31.106

Vitesse des ondes Vitesse des ondes Matriaux Air Eau Aluminium Acier doux longitudinales en m transversales en m s-1 330 1480 6400 5900 3130 3200 s-1

Masse volumiques ( kg m-3 ) 1,205 1000 2700 7850


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Dtection des dfauts :La dtection des dfauts internes par ultrasons est trs pratique en contrle de fabrication, en contrle de recette, en surveillance de structure en service ainsi quen maintenance. Le contrle par ultrasons est une mthode de contrle original cause de sa remarquable sensibilit de lchographie ultrasonore moindre discontinuit ou htrognit interne dans les matriaux, en particulier mtallique. Toutefois, en chographie ultrasonore, le choix des paramtres de sondage et linterprtation des signaux recueillis ne sont pas toujours aiss et requirent lintervention dun personnel spcialement qualifi. Localisation des dfauts en profondeur : elle est aise lorsquon travaille en chographie. Il existe toutefois une zone sous la surface de couplage pour laquelle lcho de dfaut peut tre noy dans lcho dmission ou dinterface, ce qui peut rendre la fois la dtection et la localisation alatoires. La localisation en plan se fera en relation avec le relev manuel de la position du palpeur. Des quipements daide au sondage manuel par recopie du dplacement du palpeur permettent dsormais lutilisation des prsentations et favorise le dpouillement et la prsentation des rsultats.


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Dimensionnement des dfauts : il prsente une proccupation lgitime du contrleur en vue de les relier des critres de nocivit technologique faisant en gnral lobjet dune procdure normalise ou spcifique. Cest un problme dlicat auquel on peut toutefois donner des solutions pratiques simples. Deux cas se prsentent en thorie, selon que le champ du palpeur est cens tre suprieur ou infrieur la dimension moyenne du dfaut. Dans le premier cas, tout le dfaut est clair par le faisceau est lon peut relier lamplitude de lcho de retour la dimension du dfaut laide de diagrammes. Cette mthode, appele mthode AVG, est intressante mais dlicate demploi, surtout lorsque le dfaut dimensionner prsente une orientation et une morphologie trs loignes des cas thoriques. Lorsque le dfaut est plus grand que le faisceau, ce que lon peut parfois volontairement obtenir en utilisant ltroit champ dun palpeur focalis, on trace son contour apparent, soit en reprant et en quantifiant le basculement entre cho de fond et cho de dfaut, soit en utilisant la rgle des 6 dB qui prend en compte un rapport entre lamplitude maximale de lcho de dfaut et celle obtenue lorsque les bords du dfaut occultent environ moiti la section du faisceau ultrasonore. Illustrations Illustration de ltape Commentaire

Etape

Configuration de lappareil, choix 01 de la vitesse, de la plage de mesure


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02

Etalonnage de linstrument avec un bloc normalis.

Ajustement final des paramtres 03 pour obtention dun bon chographe

04

Etalonnage effectu


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05

Pratique du contrle


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Technique N7 : Emission acoustiqueObjectifs Spcifiques:

Connatre le principe, les bases thoriques de l'Emission Acoustique et son instrumentation Utiliser les mthodes de traitement du signal (filtrage, localisation, caractrisation des mcanismes d'endommagement...) Connatre les applications industrielles et de laboratoire de la technologie (contrle des appareils pression, dtection de corrosion, dtection de fuites, examen de structures composites...)

Savoir vrifier et paramtrer une chane d'Emission Acoustique Savoir localiser une source d'Emission Acoustique Savoir optimiser la dtection d'un signal d'Emission Acoustique (filtrage)

PrincipeLorsqu'une contrainte interne ou externe est applique un matriau, l'nergie emmagasine peut tre brutalement rduite par un rarrangement de la structure interne du matriau. De mme, un une partie de l'nergie rayonne se propage sous la forme d'ondes lastiques transitoires. Cette nergie rayonne constitue l'mission acoustique. Dans le domaine des contrles non destructifs, l'mission acoustique s'avre une mthode qui permet de percevoir en temps rel l'apparition d'un signal rsultant d'une dcohsion dans un matriau. C'est galement une mthode de contrle caractre volumique en raison de l'mission et de la propagation des ondes lastiques.


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Proprit de lmission acoustique :L'tude des caractristiques de l'mission acoustique commence par les causes principales qui lui donnent naissance. En fait, deux causes sont l'origine de ce phnomne :

La dformation plastique du matriau :Elle est homogne dans le cas des alliages d'aluminium, ou htrogne lors des mouvements de dislocation. Cette dformation peut aussi se faire soit par un maclage dans le cas des matriaux cristallisant dans le systme hexagonal compact ou cubique centr, soit par le fluage c'est dire glissements inter granulaires. Lorsqu'il s'agit d'une dformation plastique, l'nergie mise est de l'ordre de 10-13 10-10 joules.

Les phnomnes de rupture :Ils sont en lien avec l'initiation de fissures par concentration des contraintes, ou les diffrents types de la rupture (ductiles, fragiles ou par fatigue). Les nergies libres par ces processus de rupture sont plus importantes et elles sont de l'ordre 10-6 10-4 joule. Pratiquement, on trouve d'autres causes l'origine de l'mission acoustique, on cite les fuites d'un fluide liquide ou gazeux, les transformations de phase des matriaux mtalliques lors d'une variation de temprature ou les phnomnes de cavitation lors de la circulation d'un fluide dans une canalisation. Par consquent, nous savons maintenant que l'mission acoustique prend la forme 'une onde sonore lastique caractre priodique. Sa frquence peut se situer dans un trs large spectre qui s'tend du domaine audible au domaine ultrasonore, soit 10 Hz < f < 30 MHz. Dtection des sources d'mission acoustique : Pour avoir une bonne dtection des signaux d'mission acoustique, une chane de dtection, d'acquisition et de traitement adquates s'avrent ncessaires. Cette chane comporte successivement : Un capteur : les plus frquemment utiliss sont de type pizo-lectrique et plus prcisment des cramiques ferrolectriques comme le titanate de baryum et le titanate zirconate de plomb, puisqu'ils sont caractriss par une grande sensibilit, la possibilit d'tre tailles suivant des gomtries complexes et un faible cot. Il est important de noter que ses capteurs fonctionnent en mode rsonnant dont la sensibilit est de l'ordre de 1 Volt / mbar. Leurs frquences de rsonance sont gnralement comprises entre 100 kHz et 1 MHz. Un pramplificateur des signaux acquis par le capteur dont le gain varie de 20 60 dB. Un cble de transmission reliant le pramplificateur un filtre passe-haut destin liminer les


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bruits mcaniques de l'environnement. Un second amplificateur gain variable de 20 80 dB en lien avec des filtres passe-haut et passe-bande pour parfaire l'limination des bruits parasites. Dans la phase finale, ces signaux sont conditionns pour un autre traitement pralable, citons titre d'exemple, la visualisation des rsultats, l'enregistrement ou le traitement en temps rel ou diffr.

Dtection des sources d'mission acoustiquePour avoir une bonne dtection des signaux d'mission acoustique, une chane de dtection, d'acquisition et de traitement adquates s'avrent ncessaires. Cette chane comporte successivement : Un capteur : les plus frquemment utiliss sont de type pizolectrique et plus prcisment des cramiques ferrolectriques comme le titanate de baryum et le titanate zirconate de plomb, puisqu'ils sont caractriss par une grande sensibilit, la possibilit d'tre tailles suivant des gomtries complexes et un faible cot. Il est important de noter que ses capteurs fonctionnent en mode rsonnant dont la sensibilit est de l'ordre de 1 Volt / mbar. Leurs frquences de rsonance sont gnralement comprises entre 100 kHz et 1 MHz. Un pramplificateur des signaux acquis par le capteur dont le gain varie de 20 60 dB. Un cble de transmission reliant le pramplificateur un filtre passe-haut destin liminer les bruits mcaniques de l'environnement. Un second amplificateur gain variable de 20 80 dB en lien avec des filtres passe-haut et passe-bande pour parfaire l'limination des bruits parasites. Dans la phase finale, ces signaux sont conditionns pour un autre traitement pralable, citons titre d'exemple, la visualisation des rsultats, l'enregistrement ou le traitement en temps rel ou diffr. .

Equipements danalyse


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Technique N8 : La Thermographie InfrarougeLa thermographie infrarouge est devenue un des outils de diagnostic incontournables de la maintenance prdictive. En effet, la plupart des dfauts se traduisent par un chauffement ou un refroidissement anormal. Seule la Thermographie Infrarouge vous permet d'observer rapidement une scne thermique et de mettre en vidence, sans contact, des diffrences de tempratures la surface de tout type d'objet. Ainsi, en dtectant ces anomalies, souvent invisibles l'il nu, la thermographie permet des actions correctives avant l'apparition de pannes ou problmes coteux.

Les applications de la thermographieLes applications de la thermographie pour la Maintenance sont nombreuses. Dans le monde entier des entreprises ont intgr les solutions ThermaCAM dans leurs programmes d'inspections en Maintenance Prdictive, pour l'inspection et la surveillance d'quipement lectriques BT, MT, et HT en mcaniques, sur des fours, sur des btiments. Par ailleurs, de nouvelles applications de la thermographie infrarouge sont dveloppes rgulirement.

EN ELECTRIQUELes systmes de thermographie infrarouge sont couramment utiliss pour l'inspection d'installations lectriques. Les problmes de connexions lectriques, l'origine de pannes ou dysfonctionnements, sont dus une augmentation de rsistance qui entrane une lvation de temprature. L'absence de contrle des points d'chauffement peut conduire des lvations anormales de temprature avec risque d'endommagement ou d'incendie. D'autres anomalies telles que le dsquilibre de phase, l'oxydation, les dfauts de serrage, de sertissage, des cbles sous dimensionns entranent galement un chauffement anormal rapidement localis et analys par thermographie infrarouge. Ainsi, facilement, vous pourrez tablir le degr d'urgence d'intervention et planifier vos interventions et rparations. La thermographie est couramment utilise en intrieur ou en extrieur pour le contrle rapide et efficace de moteurs, de sectionneurs, de disjoncteurs, de transformateurs, de sous-stations et plus gnralement de toute installation lectrique Haute, Moyenne et Basse Tension.


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De plus, cette technique prsente un avantage majeur, en oprant distance et sans contact, l'inspection se ralise sur les installations sous tension. L'oprateur ralise un balayage rapide des quipements avec la camra infrarouge en respectant les distances de scurit, sauvegarde sur une carte PCMCIA, les images numriques caractristiques de dfauts constats et de retour son bureau, procde, depuis son PC l'analyse des rsultats de l'intervention qu'il vient d'effectuer.

Electricit intrieure


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EN MECANIQUELe contrle des installations mcaniques constitue une partie importante des oprations de Maintenance Prdictive dans la plupart des entreprises industrielles. Typiquement, lorsqu'une pice mcanique s'use de faon prmature une lvation de sa temprature est constate, chauffement qui va s'accrotre rapidement et entraner une panne. Des quipements mcaniques tels que moteurs, paliers, pompes, compresseurs, poulies de convoyeurs peuvent tre contrls par thermographie infrarouge. Manque de lubrification et dfaut d'alignement sont l'origine d'chauffements anormaux. Mme si en mcanique l'Analyse Vibratoire sera l'outil de diagnostic principal de la Maintenance Prdictive, la Thermographie est complmentaire cette technologie et a pour avantage numro un, une mesure sans contact, donc plus rapide. Dans certains cas, la Thermographie devient la seule mthode de dtection de dfauts. Ainsi, des dfauts sur des balais de collecteurs et d'armatures de moteurs lectriques peuvent entraner des chauffements importants mais pas ncessairement de phnomnes vibratoires.

Mcanique gnrale


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EN BATIMENTLa camra infrarouge ThermaCAM est aussi un outil de diagnostic pour les btiments. Une des applications les plus courantes est la dtection de problmes d'isolation sur les toitures. L'eau ayant une forte masse calorifique compare aux matriaux de toiture, elle conserve la chaleur du soleil plus longtemps que la toiture. Ainsi, les dfauts d'isolation peuvent tre facilement dtects avec une camra infrarouge. La ThermaCAM permet aux oprateurs de maintenance de localiser rapidement les zones humides pour une rparation efficace. D'importantes conomies sont alors ralises en rparant uniquement la zone dfectueuse de la toiture. Parmi les autres applications en Btiment, nous pouvons noter la mise en vidence de dfaut d'isolation sur des faades, la dtection de ponts thermiques, dtection de fuites sur des rseaux de chauffage au sol, l'analyse de dfauts de chauffage ou de climatisation. Les tudes menes par les spcialistes du btiment, tels que l' EPFL, les diffrents centres ont montr que la thermographie infrarouge pouvait faire raliser d'importantes conomies d'nergie. Les entreprises de distribution et de gnration de vapeur peuvent contrler le niveau de corrosion de leurs conduites ainsi que dtecter les ventuelles fuites sur les conduites de vapeur, les vannes et les purgeurs. Le contrle des fours est une autre application courante, en effet, une usure prmature du rfractaire peut tre dtecte depuis la partie extrieure du four.

ECONOMIQUESLes programmes de Maintenance Conditionnelle par thermographie permettent de localiser les points chauds bien avant leur volution vers une situation grave pour l'entreprise. Eviter les arrts de production, par des programmes de maintenance et de contrles de qualit, est un objectif que la thermographie permet d'atteindre trs vite. A titre d'exemple, des inspections rgulires des sous-stations d'une acirie font conomiser cette usine des dizaines de milliers de francs par an. Lors d'une inspection par Thermographie Infrarouge, ils ont dcouvert une importante lvation de temprature sur l'un de leur disjoncteur 69KV. Si ce dfaut n'avait pas t mis en vidence, cela aurait cot cette socit environ 50'000.00 CHF par heure d'arrt de production. Un autre cas concret, vcu dans une grande socit industrielle, a t rvl lors d'une inspection programme sur les installations lectriques. Une sortie de condensateur sur une station de charge de batterie prsentait une temprature considrablement plus froide que les autres. L'analyse du dfaut suite l'enregistrement du thermogramme a dclench le


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remplacement de l'lment dfectueux. La panne ainsi vite aurait cot prs de 200'000.00 francs au total. L'intgration, dans les programmes de Maintenance Prdictive, de cette technologie et de nos solutions ThermaCAM permet de raliser d'importantes conomies et de rduire les taux de pannes sur les installations industrielles. Pour les applications de contrle des quipements lectriques, mcaniques, des inspections btiments ou de maintenance gnrale, la camra ThermaCAM fournit aux oprateurs de maintenance des informations thermiques prcises pour prendre les dcisions adaptes la rparation des quipements, planifier le remplacement des matriels et optimiser le fonctionnement des installations.

Electronique

Militaire

Militaire

Militaire


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Technique N9 : ANALYSE VIBRATOIREPrincipeLanalyse vibratoire est une technique de contrle non destructif employe pour raliser, analyser l'tat des installations industrielles dans le but doprer la maintenance prventive conditionnelle par surveillance. On pourra par exemple optimiser la conception en supprimant les frquences de rsonance qui provoquent les dformations de structure, dtecter et identifier les dfaillances dun systme. Une analyse vibratoire ponctuelle permet galement dmettre un diagnostic sur ltat gnral des composants mcaniques dun quipement. La surveillance vibratoire est particulirement adapte aux machines tournantes (bote de vitesse, rducteur, pompe, compresseur, ventilateur, accouplement, palier, roulements, denture, poulie). On peut analyser les risques dus : -aux lments mcaniques dfectueux, - un mauvais alignement de deux machines accouples, -a un dfaut de dquilibrage, de rigidit de la fixation au sol dun quipement ou de sa rsonance, - une usure, au manque de lubrification.


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L'objectif principal de l'analyse vibratoire est d'viter un maximum de panne. Les roulements faisant parties des lments les plus important d'une machine tournante, les dfauts sur ces lments seront davantage pris en considration. De plus, l'analyse vibratoire permettra de mettre en vidence un grand nombre de problmes entranant une diminution de la dure de vie des lments de la machine : rsonance de structure, balourd, mauvaise fixation des roulements, tension trop leve des courroies, mauvais alignement d'une ligne d'arbre.

Cas types1. Balourd statique

Imaginons un rotor parfaitement en quilibre. Ajoutons en un endroit de ce rotor une masse M. Le rotor prsentera un dsquilibre mme l'arrt, le rotor reviendra une position d'quilibre. Il s'agit d'un balourd statique. Ds que le rotor sera en rotation, la masse M exercera une force radiale proportionnelle la vitesse de rotation selon la relation F=M.r.w. On mesure la force exerce par la masse M au point P1 et P2


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On voit clairement que les efforts exercs sur les deux points de mesures sont parfaitement en phase, les efforts s'exercent dans la mme direction.

2. Balourd de coupleReprenons l'exemple prcdent mais remplacement la masse M par deux masses identiques mais dcales de 180 et places chaque extrmit du rotor.

Contrairement au balourd statique, le rotor restera en position d'quilibre l'arrt. Quand le rotor et en rotation, les 2 masses gnrent un couple. Le signal temporel mesur sur les points P1 et P2 sera le suivant :

Les efforts aux deux points de mesures sont, comme les deux masses, dphass de 180. Les deux signaux sont en opposition de phases.


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L'analyse spectrale de ces deux types de balourd prsentera un spectre identique, l'information de phase n'est pas reprsente dans un spectre.

Pour pouvoir faire une distinction entre ces deux types de balourd, il est obligatoire de faire une analyse de phase. Lors d'un quilibrage, il est important de savoir de quel type de balourd il s'agit. Pour un balourd statique, un plan d'quilibrage suffit alors que pour un balourd de couple il faut ncessairement deux plans d'quilibrage. La combinaison de ces deux types de balourd s'appelle un balourd dynamique.

3. Msalignement angulaire et parallle

Pour un dlignage angulaire, on mesure un angle diffrent de 180 entre les deux axes, tandis que pour un dlignage parallle, les deux axes ne se trouvent pas dans un mme plan.

Vibrations causes par un dlignageDe manire gnrale, un dlignage provoque un phnomne se rptant chaque tour de rotation. Le signal temporel sera donc trs rptitif. Le spectre de vibration prsentera un pic situ une fois la vitesse de rotation (accompagn de quelques harmoniques).


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Un dfaut d'alignement peut avoir de consquences graves. L'arbre tournant tant trs rigide, il se cre des efforts importants qui se rpercutent dans les paliers. Ces efforts induisent rapidement des dfauts de roulements et dans les cas les plus graves, une rupture de la cage du roulement.

Alignement ou balourdBALOURD Amplitudes axiales faibles Points de mesures autour du palier en phase DELIGNAGE Amplitudes axiales importantes Points de mesures autour du palier en contre phase

ExempleDans l'exemple ci-dessous pris sur un palier de rouleau guide toile sur une machine papier, on remarque dans le spectre une prpondrance de l'harmonique 2 de la vitesse de rotation. Le signal temporel prsente bien 2 sinusodes par tour de rotation. De plus, on peut remarquer que ce signal temporel est plutt de forme gnrale sinusodale, ce qui oriente le diagnostic vers un problme d'alignement.

Signal temporel :


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Spectre :

4- jeu / DesserragePar desserrage, on entend par exemple un manque de rigidit de montage sur une structure. Le jeu se retrouve en gnral presque toujours dans le roulement. Il peut s'agir de jeu entre la bague extrieure et le palier, entre la bague intrieure et l'arbre ou un jeu excessif entre les billes/galets et les cages interne et externe. Pour les paliers lisses, le jeu signifie un espace trop important entre l'arbre et le palier En gnral, le jeu ou le desserrage se traduit par un signal temporel irrgulier. La force excitante qui cause la vibration peut tre un balourd sur la partie tournante, mais la rponse non linaire de la structure donne un signal temporel irrgulier. Mais le signal temporel reste synchrone donc le spectre prsente des pics multiples de la vitesse de rotation.


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Soit un palier dont un des boulons est desserr. Ajoutons un balourd. On peut ds lors comprendre le signal temporel reprsent la figure ci-dessous.

Le spectre d'un tel signal temporel deviendra conforme la thorie vue prcdemment (Vibration priodique non harmonique). Le spectre est reprsent la figure ci-dessous mais en pratique, ce signal sera beaucoup plus complexe.

Une mesure de vibration sur une machine prsentant la combinaison d'un dlignage parallle et un dlignage angulaire produira un spectre avec des composantes importantes 1 et 2 x la vitesse de rotation. Si l'on retrouve quelques harmoniques de la vitesse de rotation d'amplitude plus faible, dlignage ou jeu? ? ? Dans ce cas, l'analyse du signal temporel peut apporter des informations importantes. Le signal temporel dans le cas d'un desserrage sera irrgulier. Au contraire, dans le cas d'un dlignage, le signal temporel sera rgulier chaque rotation de l'arbre.


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Un signal est rendu complexe cause des nombreuses harmoniques dans le spectre. JEU Signal temporel irrgulier DLIGNAGE Signal rptitif

5- Dfaut de roulementDfauts des bagues internes et externes Supposons un dfaut sur la piste interne ou externe d'un roulement. La frquence de passage des lments roulants sur ces dfauts est donne par :

Avec : Nb : nombre d'lments l'arbre ; Bd : diamtre des lments roulants en mm ; q : angle de contact en radians

roulants ;

S : vitesse de rotation de

Pd : diamtre primitif du roulement en mm

Au cours de l'volution d'un dfaut, il est possible de distinguer 4 phases.

Phase 1 de dgradation d'un roulementDans un premier temps, le dfaut prsente qu'une microcavit ou une microfissuration. Il n'y a pas encore de changement de la surface de la piste. Chaque lment en passant sur le dfaut provoque un impact dans la bague prsentant le dfaut et en excite sa frquence propre. La bague excite vibrera sa frquence propre et les vibrations s'attnueront. Le signal temporel d'un tel dfaut est reprsent la figure ci-dessous.


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La frquence de rsonance d'une bague se situe en gnral entre 2 et 3 kHz. L'augmentation d'nergie dans les hautes frquences ne sera pas visible dans un spectre normal (bande de frquence de 60 100 ordres). Mais on peut quantifier cette augmentation en utilisant des paramtres spcifiques (appareil SPM, valeur GSE, valeur HFD...)

Phase 2 de dgradation d'un roulementL'aggravation du dfaut se traduit par un arrachement de matire sur la piste prsentant le dfaut. Les lments roulants roulent successivement dans et hors de la cavit. Le choc cr l'entre et la sortie de l'lment roulant n'excitera plus seulement les rsonances du roulement mais aussi les vibrations de la frquence BPFO ou BPFI. Au dbut, de la dgradation du roulement, le dfaut est encore trs court. La quantit d'nergie cause par le dfaut sera par consquent plus haute en frquence. Cela conduit dire que le dfaut sera visible dans un spectre en acclration.

Phase

3 de dgradation d'un roulement

Le dfaut continuant s'aggraver, la zone d'arrachement de matire est de plus en plus importante. Au fur et mesure que le dfaut augmente, la quantit d'nergie sera plus basse en frquence (la rpartition de l'nergie se fera sur une priode de temps plus longue). Cela se traduit dans le spectre par une diminution des hautes frquences et une augmentation des harmoniques dans les basses frquences. Ce stade de dgradation sera donc plus facilement visible dans un spectre en vitesse. Il en va de mme pour le signal temporel. Les impacts causs par des dfauts de roulement ont des frquences leves. Ces impacts, reprsents en vitesse, ont de faibles amplitudes si on les compare aux vibrations causes par un balourd. Pour ces raisons, le signal temporel devra tre visualis en acclration si on veut dtecter des dfauts de roulement.

Phase 4 de dgradation de roulement.Le dfaut de piste interne ou externe devient de plus en plus long. Quand le contour de la bague interne ou externe est compltement dtrior, les vibrations gnrent une grande


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quantit de bruit de fond et on ne peut plus dterminer le nombre d'lments roulants passant par le dfaut. SI le dfaut devient tellement grand que le jeu du roulement augmente, on retrouvera dans le spectre l'image classique d'un jeu.

Modulation de BPFO et BPFI

Principalement pour les dfauts de bagues internes, les vibrations du dfaut sont modules. Ceci s'exprime dans les spectres par des bandes latrales de par et d'autre de BPFO ou BPFI. Ce phnomne peut s'expliquer de la manire suivante : le dfaut tourne avec l'arbre donc la vitesse de rotation du rotor. La charge applique sur le roulement reste toujours dans la mme direction. Ceci provoque une augmentation de l'amplitude de la force agissant sur le dfaut et de la vibration lorsque le dfaut passe dans la zone la plus charge. Dans le cas d'un balourd, l'explication est identique, mais on peut considrer un dfaut fixe (gnralement BPFO) et une force tournante : le balourd. Le dfaut de bague interne prsente gnralement des amplitudes moins leves que le dfaut de bague externe car le signal doit traverser les billes et la cage externe avant d'arriver au capteur.


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Exemple de dfaut de bague externe

Visualisation de la modulation de BPFI par la vitesse de rotation de la bague interne dans le cas d'une force fixe dirige de haut en bas.

Visualisation de la modulation de BPFO par la vitesse de rotation de la bague interne dans le cas d'une force constante tournant avec la bague interne.

6- Dfauts sur les paliers lisses

Les dfauts sur les paliers lisses ne provoquent pas de vritables vibrations, comme c'est, on l'a vu, les cas pour les roulements. On admet gnralement qu'il est difficile de rechercher un dfaut sur un palier lisse (enlvement de matire) l'aide d'un acclromtre. Le meilleur moyen pour la surveillance des paliers lisses est l'utilisation de capteurs de dplacement qui permettent de mesurer les dplacements de l'axe de rotation. En utilisant un col

controle non destructif (cnd)

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