Types de tests par ultrasons Afficheurs : A-scan B-scan et C-scan

Écrans de test par ultrasons

Dans les tests par ultrasons, l’utilisation de l’affichage permet à l’utilisateur de comprendre, localiser et identifier les défauts. Il existe un certain nombre de types d’affichage utilisés par le fabricant de la machine en fonction des besoins de l’utilisateur. Cet article détaille les principaux types d’écrans UT.

Affichage A-Scan

L’A-scan, comme le montre la figure ci-dessous, est le type d’affichage UT fréquemment utilisé par le personnel UT. A-Scan affiche la réponse le long du trajet du faisceau sonore pour une position donnée de la sonde. Il affiche également l’amplitude du signal issu de la discontinuité en fonction du temps sur l’écran. L’axe ‘x’ (à droite) représente le temps de vol et indique la profondeur d’une discontinuité ou d’une paroi arrière (épaisseur). L’axe ‘y’ indique l’amplitude des signaux réfléchis (échos) et peut être utilisé pour estimer la taille d’une discontinuité par rapport à un réflecteur de référence connu.

B-Affichage de numérisation

L’affichage B-scan, comme illustré dans la figure ci-dessus, à droite, affiche une vue en coupe transversale de l’objet à tester en balayant la sonde le long d’un axe. L’axe horizontal (à gauche) se rapporte à la position de la sonde lorsqu’elle se déplace le long de la surface de l’objet et renseigne sur la localisation latérale de la discontinuité. L’amplitude de l’écho est généralement indiquée par la couleur ou l’intensité de l’échelle de gris des indications d’écho.

Affichage C-Scan

L’affichage C-scan, illustré dans la figure ci-dessous, montre une vue en plan de l’objet de test. L’image est produite par balayage mécanique ou électronique dans un plan xy. Les axes « x » et « y » forment un système de coordonnées qui indique la position de la sonde/discontinuité. L’intensité de la couleur ou de l’échelle de gris peut être utilisée pour représenter la profondeur de la discontinuité ou l’amplitude de l’écho.

Affichage D-Scan

L’affichage D-scan (voir la figure ci-dessous) montre une vue en profondeur montrant une coupe transversale de l’objet de test perpendiculaire à la surface de balayage et perpendiculaire à la projection de l’axe du faisceau sur la surface de balayage. L’affichage D-scan est exactement comme un affichage B-scan, sauf que la vue est orientée perpendiculairement à la vue B-scan dans le plan de la plaque. Le D-scan permet une discrimination rapide des indications le long d’une soudure en présentant leur position en profondeur à partir de la surface de balayage. Un exemple de la relation entre les quatre affichages à ultrasons communs est illustré dans la figure ci-dessous.

Écran S-Scan à matrice de phases

Le S-Scan ou l’affichage du secteur comme indiqué dans la figure ci-dessous. affiche l’imagerie bidimensionnelle des réflecteurs à ultrasons en traçant des informations à partir d’une multitude d’angles simultanément. L’image est une vue en coupe transversale de la zone traversée par les ultrasons. Les informations d’emplacement et de taille peuvent être mesurées pour tous les réflecteurs qui sont dans le balayage sectoriel.
Les ultrasons Phased Array accomplissent cela en utilisant un transducteur qui contient plusieurs éléments, 8 à 128 généralement, qui sont excités à intervalles pour créer une interférence constructive dans le front d’onde de l’énergie ultrasonore. Cette interférence constructive est contrôlée par la quantité de retard dans l’excitation de l’élément et peut diriger le son à travers une gamme d’angles. Ce tableau d’angles de faisceau est ensuite tracé pour créer le balayage sectoriel. L’énergie ultrasonore fournit des réponses d’une manière d’écho d’impulsion comme avec les techniques conventionnelles de faisceau droit et de faisceau d’angle.

Affichages B-scan et D-scan de la diffraction du temps de vol (TOFD)

Les affichages B-scan et D-scan sont d’un format différent de celui des affichages B & D acquis par toute autre technique à ultrasons utilisant les informations fournies sous forme d’écho d’impulsion. Les images de balayage TOFD B & D fournissent des informations sur la taille des défauts pour l’étendue de la paroi en utilisant des signaux diffractés plutôt que des signaux d’écho d’impulsion. Les affichages à balayage TOFD B & D sont créés en empilant les affichages A-scan à un intervalle ou à une étape de collecte prédéfinis et en visualisant les données dans une image en niveaux de gris où 100 % d’amplitude de l’onde sinusoïdale dans le sens positif ou négatif sont tracés en noir ou tout blanc avec des images grises de signaux d’amplitude inférieure à 100 %.
TOFD fait passer l’énergie sonore à travers une zone de soudure en utilisant un transducteur de transmission d’un côté de la soudure et un transducteur de réception de l’autre (voir la figure ci-dessous). Tout changement dans le matériau, comme les discontinuités, est vibré par l’énergie ultrasonore induite. Cette vibration des discontinuités produit des signaux diffractés de la discontinuité qui sont alors reçus par le transducteur récepteur.
L’ensemble de sondes TOFD peut être manipulé le long d’une soudure ou à travers une soudure pour créer des scans. L’inspection de soudure TOFD standard est réalisée en déplaçant des sondes TOFD le long de la soudure, avec un transducteur de chaque côté de la soudure, où l’énergie ultrasonore est perpendiculaire à la soudure. Il s’agit d’un TOFD D-scan ou d’un scan non parallèle. Les sondes TOFD peuvent également être manipulées sur une zone parallèle au trajet du son pour évaluer une indication à partir d’une position à 90 degrés par rapport à l’imagerie perpendiculaire. Il s’agit d’un B-scan TOFD ou d’un balayage parallèle. Cela ne peut être accompli que si le capuchon de soudure a été retiré à des fins d’inspection de la soudure et est le plus souvent utilisé pour fournir des informations plus précises sur l’emplacement des défauts une fois que les défauts ont été localisés avec le TOFD D-scan.