Brevet FR3057357A1 — publié le 20180413

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETECTION ET DE CARACTERISATION D'UN ELEMENT REFLECTEUR DANS UN OBJET L'invention concerne un procédé et un dispositif permettant de définir un ou plusieurs modes de reconstruction pour détecter et caractériser des défauts, notamment par imagerie et par focalisation synthétique multimodale. Elle trouve aussi son application dans tout domaine où l'on cherche à détecter et à caractériser des éléments capables de réfléchir une onde ultrasonore, les éléments étant enfouis dans un objet et pouvant être un défaut de structure, une dislocation, une fissure, etc. Elle peut aussi être mise en oeuvre pour caractériser le profil d'une pièce. Dans le domaine du contrôle non destructif, de nombreuses techniques d'imagerie ultrasonores sont à présent disponibles. Ces techniques représentent un outil majeur pour les applications de contrôle non destructif des matériaux et des assemblages dans de nombreux domaines industriels de pointe tels que l'énergie, la pétrochimie, la sidérurgie, les transports. Elles permettent d'obtenir des informations de localisation absolues et des descriptions de plus en plus réalistes de la morphologie des défauts de structure. Les méthodes de caractérisation sont étroitement liées à l'imagerie ultrasonore. Dans ce sens, les techniques multiéléments connues sous la désignation anglo-saxonne « Phased Array » ont considérablement amélioré les possibilités d'analyses. Les méthodes de focalisation synthétiques telles que les méthodes de focalisation totale ou TFM (abrégé anglo-saxon de Total Focussing Method) proposent, par exemple, une imagerie échographique réaliste du matériau inspecté, en exploitant une instrumentation multiélément conventionnelle. Les images TFM apportent une résolution optimale dans toute la vue obtenue. Par construction, ces images TFM offrent comme 3057357 2 avantages d'être peu sensibles aux effets d'ombrage et aux rebonds multiples. Selon les modes de propagation et la polarité des ondes sélectionnées, l'imagerie TFM permet de dessiner des défauts volumiques ou des défauts plans verticaux. Cette représentation réaliste apporte un 5 avantage important pour la caractérisation des défauts, en particulier pour des fissures. Les images TFM sont donc plus faciles à analyser ; elles présentent moins de risques d'interprétation erronée et permettent d'envisager des contrôles plus rapides par des opérateurs moins spécialisés. Les méthodes de focalisation synthétique produisent des images 10 par l'enchaînement de deux étapes principales: une étape d'acquisition des signaux ultrasonores et une étape de construction des images à partir des données précédemment enregistrées. Ces deux étapes peuvent être réalisées de différentes manières exposées ci-après. L'un des principaux types d'enregistrements des signaux 15 ultrasonores sur lesquels seront ensuite appliqués des algorithmes de reconstruction des données est l'enregistrement de type FMC (Full Matrix Capture) ou matrice interéléments tel que décrit dans le document de C.Holmes, B.W. Drinkwater, P.D. Wilcox, intitulé « Post-Processing of the full matrix of ultrasonic transmit-receive array data for non-destructive 20 evaluation », NDT&E international vol.38, pp 701-711, par exemple. Dans ce cas, pour un capteur ultrasonore constitué de plusieurs éléments pilotables individuellement, ce type d'acquisition consiste à enregistrer un ensemble de MxN signaux élémentaires, S1(t), avec 1M et 1 j N , où M et N représentent respectivement les nombres d'éléments utilisés en émission et 25 en réception. L'indice i dénote le numéro de l'élément émetteur et l'indice j celui de l'élément récepteur. D'autres méthodes d'acquisition de données connues de l'homme du métier telles que l'émission d'onde plane connue sous l'abréviation anglo-saxonne PWI (Plane Wave Imaging) ou la méthode SAFT (abréviation anglo-saxonne de Synthetic Aperture Focusing 30 Technique) peuvent être utilisées. 3 0 5 73 5 7 3 Pour la construction des images, les méthodes de focalisation synthétique consistent à sommer, de façon cohérente, les contributions extraites des signaux ultrasonores précédemment enregistrés en chaque point de la zone inspectée dans un matériau. Ces méthodes peuvent être 5 réalisées dans le domaine temporel ou fréquentiel. Parmi celles-ci, la méthode TFM précitée constitue l'une de ces principales méthodes d'imagerie. L'algorithme associé consiste à sommer de façon cohérente l'amplitude des signaux reçus pour obtenir des interférences constructives, et ainsi des maxima d'amplitude, à l'endroit où sont effectivement localisés les 10 défauts à l'origine des échos ultrasonores détectés. Il s'appuie principalement sur l'exploitation des temps de vol évalués théoriquement à partir de modèles directs. Cet algorithme peut se résumer ensuite en trois étapes : 1. La définition d'une zone de reconstruction (positions, dimensions et 15 nombre de points de calcul), 2. Pour chaque point P de la zone de reconstruction définie et pour chaque couple émetteur-récepteur (i,j), le calcul du temps de vol théorique, Tif (P) correspondant au parcours entre l'émetteur i et le récepteur jet passant par le point P, 20 3. Pour chaque point P de la zone, la sommation des amplitudes extraites des signaux s (t) au temps t = Tif (P), ce qui peut s'écrire : M N 1(13) =11S u(Tu(P)) (1) i =1 j=1 Cette focalisation peut être réalisée en considérant, à la deuxième étape, plusieurs modes de propagation (direct, échos de coin, échos indirects...), et 25 plusieurs types d'ondes (longitudinales L ou transversales T) tels que décrits par exemple dans le document de A. Fidahoussen, P. Calmon, M. Lambert, S. Paillard, S. Chatillon, « Imaging of defects in several complex configurations by simulation-helped processing of ultrasonic array data », Review of progress in QNDE, Vol. 29, pp. 847-854, 2010. 3057357 4 Les figures 1 a, 1 b et lc illustrent différents types de trajets. Pour le mode de reconstruction direct, figure 1 a, les parcours mis en jeu correspondent à des trajets directs entre les différents éléments du capteur et les points P de la zone de reconstruction, c'est-à-dire sans rebond sur le 5 fond de la pièce, comme illustré sur cette figure 1 a. Pour les modes de reconstruction échos de coin et échos indirects, (figures 1 b et 1c), les trajets pris en compte pour le calcul des temps de vol dans l'équation (1) peuvent inclure une ou plusieurs réflexions sur le fond de la pièce A au cours du trajet entre l'élément émetteur et le point de la zone de reconstruction et/ou au 10 cours du trajet entre le point de reconstruction et l'élément récepteur. La polarisation de l'onde entre deux interactions successives, longitudinale ou transversale est également prise en compte. Le fait que chaque reconstruction TFM soit associée à un mode de propagation (direct, écho de coin, rebonds multiples dans la pièce...), 15 ainsi qu'à la polarité des ondes ultrasonores (longitudinale ou transversale), donne lieu à un nombre important d'images, dont chacune peut porter des informations différentes et complémentaires sur la position, sur la nature et sur la géométrie des défauts D recherchés. La pertinence d'une image associée à un mode de propagation 20 donné varie en fonction de la configuration de contrôle considérée (capteur utilisé, géométrie de la pièce inspectée, position et orientation du défaut...). Cette pertinence n'est de plus pas nécessairement vraie pour tous les points d'une même zone de reconstruction. L'art antérieur décrit aussi un « compteur de réflexions », illustré à 25 la figure 2. Pour un défaut plan D d'orientation connue, cet estimateur consiste à comptabiliser le nombre de couples émetteurs i et récepteurs j, pour lesquels un trajet vérifiant la loi de Snell-Descartes (figure 3) existe suivant le mode de reconstruction considéré. Ainsi, pour un mode de reconstruction m, en supposant que chaque point P de la zone de 30 reconstruction appartienne à un défaut plan de normale ii , le Compteur de Réflexions noté Cm(P,ii), est donné par : 3057357 N Cm(P,Ti)=Ictini(P,Ti) (2) J=1 où ci; Sie' (13) - 71= 1 0 sinon 5 ir(P):la normale formée par les directions aller et retour de l'onde, indice élément émetteur, 5 j: indice élément récepteur, N : nombre d'éléments émetteur-récepteur composant le traducteur, 0; , l'angle que fait la direction aller avec la normale pour un mode de reconstruction m, et Or, l'angle que fait la direction retour . avec la normale ir pour un mode de reconstruction m. 10 Dans l'exemple suivant, figure 4, on considère un défaut plan D d'orientation verticale, dans un objet A à inspecter, pour une zone de reconstruction donnée Zr et pour une reconstruction en mode écho de coin (i.e. avec un rebond sur le fond de l'objet) ne prenant en compte que des ondes transversales T. L'évaluation du Compteur de Réflexion Cm(P,ii) en 15 chaque point P de cette zone de reconstruction Zr permet de constituer une cartographie (figure 5) dont les valeurs sont codées suivant une palette de couleurs représentée sur la figure par des zones de grisés nuancés. Ainsi, pour un mode de reconstruction m, cette cartographie indique que dans la zone Z1 (Amplitude =0), aucun trajet spéculaire ne peut exister entre un 20 émetteur i, un défaut plan d'orientation verticale et un récepteur j. Cet estimateur apporte des informations nécessaires mais non suffisantes pour prédire pleinement la pertinence d'un mode de reconstruction pour détecter un défaut plan d'orientation connue situé dans la zone de reconstruction. En effet, le mode de reconstruction ne considère que les trajets géométriques, et 25 d'autres considérations physiques doivent également être prises en compte. L'un des objectifs de l'invention est de proposer un outil permettant de prédire, pour une configuration du système de détection de 3057357 6 défauts et un type de défauts recherchés, le ou les modes de reconstruction m les plus pertinents à utiliser pour obtenir une meilleure visualisation et caractérisation de défauts présents dans une pièce. Plus précisément, pour chaque point P appartenant à une zone de reconstruction Zr, cet outil permet 5 d'estimer la capacité d'un mode de reconstruction à pouvoir détecter ou non, les faciès d'un défaut plan à partir d'échos spéculaires dont le parcours vérifie la loi de Snell-Descartes, tel qu'il est décrit dans le document https://frwikipedia.org/wiki/Lois de Snell-Descartes ou, de manière plus générale, pour tout objet ou élément plan d'orientation connue et qui réfléchit 10 les ondes ultrasonores. Le ou les modes de reconstruction sélectionnés à partir des résultats sur la capacité d'un mode seront alors utilisés dans un système de détection et de caractérisation de défauts. L'invention peut notamment être assimilée à un estimateur 15 d'échos spéculaires pour un mode de reconstruction considéré. L'estimateur consiste notamment à calculer, en chaque point d'une zone d'intérêt, la contribution unitaire de chaque couple émetteur-récepteur (i, j) d'un capteur de détection à un écho spéculaire provenant d'un défaut plan d'orientation prédéfinie. Ce calcul peut être réalisé au moyen d'un outil de simulation de 20 propagation d'ondes élastodynamiques connu de l'homme du métier. La sommation de toutes ces contributions (énergie réfléchie) en chacun des points d'une zone d'intérêt permet alors de prédire l'amplitude de détection d'un type de défaut par un écho spéculaire. Une cartographie de ces amplitudes, analogue à celle proposée pour le compteur de réflexions de 25 l'art antérieur mais plus précise, peut ainsi être réalisée et, à partir de cette cartographie, un opérateur pourra sélectionner un ou plusieurs modes de reconstruction pour inspecter un objet. L'invention concerne un procédé pour déterminer au moins un mode de reconstruction m d'un objet réflecteur présentant une partie capable 30 de générer des réflexions spéculaires d'ondes ultrasonores, au sein d'un 3057357 7 volume donné Zr, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : - pour chaque point P du volume donné Zr, déterminer une valeur de champ ultrasonore A:: (P) pour N couples (i, j) d'émetteurs- 5 récepteurs et pour un mode de détection m, N - calculer un nombre de réflexions de l'onde Cm(P,ii)=Ic:1; où i,j=1 (P)- 11=1 0 sinon avec ir(P) la normale formée par la direction « aller » et la direction « retour » de l'onde ultrasonore émise et réfléchie par l'élément réflecteur, 10 - calculer la valeur d'énergie Em(P,ii) pour chaque point P de la zone Zr, avec n la normale à l'élément réflecteur et pour plusieurs modes de détection m, en sommant sur les N couples d'émetteurs-récepteurs, (i, j), le produit de la valeur de champ ultrasonore par le nombre de réflexions de l'onde : 15 avec Em Altin (P)c - à partir d'au moins les valeurs d'énergie En(P,ii) obtenues sélectionner au moins un mode de reconstruction m à utiliser pour détecter et caractériser l'élément réflecteur. Selon une variante de réalisation, on détermine le ou les modes 20 de reconstruction m à utiliser en choisissant les énergies En(P,ii) qui sont supérieures à une valeur seuil Es. Selon une autre variante, le ou les modes de reconstruction m à utiliser sont déterminés en limitant le nombre de mode de reconstruction à une valeur donnée, offrant le meilleur compromis entre énergie et dimension 25 de la zone de reconstruction sélectionnée. 3057357 8 Le calcul de l'énergie peut prendre en compte les coefficients de réflexion eig,ii) correspondant à l'interaction de l'onde avec une surface plane définie par la normale n à un point P : 5 Em (P , Ti) = Aiin! (P)R(iii , (P , Ti) . La valeur d'énergie est, par exemple, déterminée en tenant compte du nombre de réflexions pondéré par une tolérance arbitraire : (p) 101 1.1 (P). sinon L'élément réflecteur à détecter peut être un défaut plan disposé 10 dans une pièce à inspecter, tel qu'une faille, une entaille. L'invention concerne aussi un dispositif pour déterminer au moins un mode de détection pour un élément réflecteur d'ondes ultrasonores, au sein d'un volume donné Zr et par réflexions spéculaires et caractériser un ou plusieurs défauts dans une pièce A comportant au moins un dispositif de 15 traitement adapté à utiliser le ou les modes de reconstruction obtenus par le procédé selon l'invention. Le procédé et le dispositif sont par exemple utilisés pour la détection de défauts dans une pièce soumise à des ondes ultrasonores. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages 20 apparaîtront à la lecture de la description qui suit, d'exemples donnés à titre illustratif et nullement limitatif, faite en regard des figures qui représentent : - Figures 1 a, 1 b, 1 c, une illustration des différents types de trajets, - Figure 2, une illustration d'un compteur de réflexions selon l'art antérieur, 25 - Figure 3, une illustration d'un trajet selon la loi de Snell-Descartes, - Figure 4, une illustration d'une zone de reconstruction au sein d'un objet et Figure 5, une cartographie de l'estimateur de « compteur de réflexions » selon l'art antérieur pour un mode de reconstruction, 3057357 9 - Figure 6, un exemple de dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - Figure 7, un résultat de cartographie des zones de détection les plus favorables obtenue après la mise en oeuvre du procédé selon 5 l'invention, et - Figure 8, une illustration de la prédiction des possibilités de détection par l'invention, de deux défauts identiques situés dans deux régions différentes de l'objet A. L'idée mise en oeuvre pour le procédé selon l'invention consiste 1 0 notamment à déterminer un mode de reconstruction adapté, permettant d'obtenir une image d'un défaut de manière précise et fiable, pour une configuration d'inspection connue et un type de défaut recherché. Le mode ainsi obtenu peut ensuite être utilisé pour la détection et la caractérisation de défauts dans un objet à inspecter. 15 Pour être mis en application, le procédé selon l'invention nécessite de connaître préalablement un certain nombre d'informations sur la pièce à inspecter et le dispositif de contrôle. Les informations requises sont alors les mêmes que celles nécessaires à l'obtention de l'image du défaut. Ces informations concernent : 20 - La pièce à inspecter : o La connaissance de la géométrie de la pièce suivant son épaisseur, o La connaissance des vitesses de propagation des ondes d'intérêt (ondes longitudinales L et transversales T), 25 o La prise en compte d'autres propriétés physiques : l'anisotropie, l'atténuation des ondes considérées, etc. pour modéliser la propagation d'une onde dans la pièce à étudier, et effectuer le calcul du champ, - Le ou les traducteurs multiéléments du capteur : 30 o La découpe élémentaire : linéaire, matriciel, annulaire..., o Le nombre d'éléments considérés : N, 3057357 10 o Le pas, pris centre à centre, entre les éléments (pitch) constituant le capteur, afin de calculer les temps de vol nécessaires entre un émetteur, un point de focalisation de la pièce et un récepteur, les coordonnées des éléments du 5 capteur étant connues, o Le type de couplage : couplage par immersion ou au contact, o La géométrie du sabot du capteur, ainsi que ses propriétés physiques (vitesse des ondes le traversant), afin d'estimer le temps de vol de l'onde ultrasonore dans le sabot. Le temps de 10 vol total est la somme des temps de parcours dans le sabot et du temps de parcours dans le matériau à inspecter, - La ou les positions du capteur sur la pièce lors de l'acquisition des signaux: o Le réglage des éléments émetteur et récepteur, c'est-à-dire 15 pour chaque tir, la définition : ^ du ou des éléments actifs en émission, avec leur loi de retards associée, ^ du ou des éléments actifs en réception, avec leur loi de retards associée. 20 - L'orientation du défaut plan recherché, définie par sa normale h , - L'ensemble des modes de reconstruction à considérer, - La zone d'intérêt Zr dans laquelle on effectue les reconstructions. Ces paramètres sont mis en oeuvre dans le calcul de l'outil ou estimateur du mode de reconstruction selon l'invention. 25 Pour chaque mode m possible de reconstruction, l'invention consiste à déterminer, sur la base d'un estimateur d'échos spéculaires, la capacité de ce mode à pouvoir fournir ou non, par des réflexions spéculaires, l'image d'un défaut plan d'orientation connue, situé en n'importe quel point P de la zone d'intérêt Zr ou zone de reconstruction. Pour cela, l'estimateur doit 30 fournir, sur toute cette zone de reconstruction Zr, une estimation de l'énergie ultrasonore réfléchie suivant ce type de réflexions, par exemple. Plus 3 0 5 73 5 7 11 l'énergie calculée par l'estimateur sera importante, et meilleure sera la capacité de détection du mode de reconstruction considéré. L'estimateur est de plus capable de fournir des valeurs d'énergie comparables entre tous les modes de reconstruction considérés. Le mode de reconstruction retenu 5 pourra alors être mis en oeuvre dans un système de détection et de caractérisation de défauts. Les étapes permettant d'obtenir cet estimateur sont détaillées plus loin dans la description. La figure 6 illustre un exemple de dispositif permettant la mise en oeuvre de l'estimateur selon l'invention lors de l'inspection d'une pièce. Le 10 dispositif comprend un capteur 61 (traducteur ultrasonore par exemple) comprenant plusieurs éléments émetteurs-récepteurs 62(i,j), sous forme de barrette linéaire par exemple, adaptés à émettre et à recevoir des ondes ultrasonores, le détecteur est positionné par exemple sur un support 63. Les émetteurs-récepteurs émettent des ondes ultrasonores qui sont réfléchies au 15 sein de la pièce qui peut contenir un défaut D. Les signaux réfléchis sont captés par la matrice de réception (récepteurs) et numérisés selon un principe connu de l'homme du métier. Les signaux numériques correspondant sont, par exemple, mémorisés dans un fichier ou une mémoire (non représentés pour des raisons de simplification) pour être 20 traités en temps réel ou en temps différé. Simultanément, la position du capteur correspondant à un enregistrement de signaux réfléchis et captés par la matrice de réception du capteur est mémorisée. Le procédé selon l'invention a permis d'obtenir un outil ou estimateur qui va permettre par exemple de sélectionner un ou plusieurs 25 modes de reconstruction les plus performants pour détecter les défauts dans une pièce examinée. Une façon de mettre en oeuvre cet estimateur consiste par exemple à transmettre les données expérimentales des signaux numérisés et de la position du capteur de détection à un dispositif de traitement 65 comprenant un processeur 66 sur lequel est exécuté 30 l'estimateur 67 afin de reconstruire une image de la pièce inspectée à partir 3057357 12 de signaux reçus sur le capteur de détection et mémorisés par exemple dans une base de données 68. Le processeur peut aussi comporter une sortie reliée à un dispositif d'affichage 69 des valeurs ainsi obtenues pouvant se présenter 5 sous la forme d'une cartographie permettant à un opérateur de repérer les zones de la pièce dans lesquelles un défaut pourra être mieux détecté, en fonction d'un mode de reconstruction et donc sélectionner le meilleur mode de reconstruction. Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être utilisés 10 dans le cas de contrôle en immersion qui suppose que le dispositif soit plongé dans un liquide, de l'eau dans la plupart des cas, les ondes se propageant alors dans le liquide avant d'être réfractées dans le matériau. Selon une autre application, il est mis en oeuvre pour des contrôles au contact qui supposent que le capteur est placé sur un sabot constituant alors 15 le milieu intermédiaire entre le capteur et la pièce à inspecter. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, un maillage est défini au niveau de la zone de détection, afin de repérer les points P considérés dans le procédé selon l'invention. La lettre P désigne les points du maillage quelque soit leur coordonnée. Le maillage est défini comme un 20 compromis entre l'obtention d'une image de qualité et le temps de calcul. Par exemple, le pas du maillage sera de l'ordre de X/6 avec X la valeur de la longueur d'onde ou encore compris dans l'intervalle [X/8, X/4]. L'amplitude de détection (i.e. l'énergie Ed) pour un défaut D peut alors être déterminée par sommation des contributions unitaires, de chaque 25 couple émetteur-récepteur, calculées en chacun des points P du maillage de la zone de reconstruction Zr. Pour un mode de reconstruction m, l'estimateur d'échos spéculaires, dans son expression la plus simple, consiste tout d'abord à calculer les quantités unitaires suivantes, en chaque point P de la zone 30 d'intérêt pour les paramètres suivants: 3 0 5 7 3 5 7 13 Ali (P) : le champ ultrasonore pour chaque ensemble d'émetteur(s) i et de récepteur(s) j suivant le réglage défini lors de l'acquisition. Par réglage, on fait référence à l'ensemble des paramètres d'acquisition qui doivent être pris en compte pour le calcul du champ, listés précédemment. Cette grandeur 5 peut être calculée au moyen d'un logiciel de simulation de propagation d'ondes élastodynamiques, par exemple le logiciel précité CIVA développé et commercialisé par le CEA, disponible dans la publication, « CIVA: An expertise platform for simulation and processing NDT data », Ultrasonics volume 44 Supplement, 22 December 2006, Pages e975-e979, Proceedings 10 of Ultrasonics International (UI'05) and World Congress on Ultrasonics (WCU), ci7(P) : le compteur de réflexions égal à 1 si iiiim(P)est colinéaire à la normale au défaut n, et à 0 sinon. Une façon d'estimer cry(P) peut être donnée par : 15 ji,(p) = 110 si ii'm(P). h-1 (3) sinon avec iiim(P) la normale formée par les directions « aller » c/, et « retour » c/j, pour le mode de reconstruction m, correspondant respectivement au parcours de l'onde ultrasonore associé à l'ensemble du ou des émetteurs i, et au parcours de l'onde ultrasonore associée à l'ensemble du ou des 20 récepteurs j. Les contributions unitaires de chaque élément du capteur, pour un mode donné m et pour un point P du maillage résultent alors du produit du champ Ailin(P) par le compteur de réflexion ci7(P). L'énergie ultrasonore finale recherchée (pour sélectionner le mode 25 de reconstruction le plus approprié pour détecter et caractériser un défaut) est alors déterminée en sommant toutes les contributions unitaires en chaque point P de la zone de reconstruction. Les points de la zone de reconstruction sont distribués par exemple sous la forme d'une grille dont les 3057357 14 sommets correspondent aux points P. En notant cette énergie Em(P,ii), une façon de l'estimer est donnée par la relation suivante : N (P , (P)cm ,(P ,Ti) (4). i,j=1 Pour le mode de reconstruction m, on obtient une valeur d'énergie Em(P,ii) 5 correspondant à l'énergie ultrasonore recueillie par le capteur (ensemble des éléments) après réflexion sur un défaut plan d'orientation connue pour un point du maillage P. Le calcul de l'énergie est effectué pour plusieurs modes possibles de reconstruction m, pour l'ensemble des points P du maillage et sur une 10 zone de reconstruction considérée. Ces valeurs d'énergie peuvent être représentées sous la forme d'une cartographie, ou d'un tableau qui indique pour chaque point donné P du maillage, la valeur d'énergie correspondante, pour un mode de reconstruction. Le procédé va ensuite exploiter ces résultats afin de définir le 15 mode de reconstruction m le plus approprié pour détecter et caractériser un défaut plan présent dans la zone de reconstruction. Selon une variante de réalisation, le procédé va sélectionner la valeur d'énergie maximale dans le tableau et sélectionner le mode de reconstruction m correspondant à cette valeur, pour exécuter par exemple un 20 algorithme de recherche de défauts. Par exemple, il est possible de comparer la valeur Em (P,ii) à une valeur seuil Es et de sélectionner les valeurs d'énergie supérieures à cette valeur seuil et donc les modes à utiliser pour détecter et caractériser un défaut dans une zone de reconstruction donnée. 25 Une autre manière de procéder consiste à utiliser un intervalle de valeurs d'énergie [Emin, Emax] pour sélectionner les modes à utiliser en se limitant à un nombre donné de modes de reconstruction. Dans cette variante le choix du ou des modes de reconstruction à utiliser, résulte d'un compromis 3057357 15 entre le nombre de modes de reconstruction et les valeurs d'énergie permettant une bonne visualisation des défauts. Selon une autre variante de réalisation, il est possible d'améliorer l'estimateur défini notamment par la formule (4) en prenant en compte 5 d'autres quantités physiques telles que les coefficients de réflexion et/Ji) correspondant à l'interaction de l'onde avec une surface plane définie par la normale n au point P. ,ii) peut être défini par des formules analytiques ou par un logiciel de simulation de propagation d'ondes élastodynamiques connu de l'homme du métier, tel que le logiciel CIVA précité. 10 Une façon de prendre en compte les coefficients de réflexion est la suivante : N Em (P =Ai 7 (Mei , (P (5). Une autre variante consiste à appliquer une tolérance arbitraire (c) au compteur de réflexions c17 (P), en considérant les valeurs du compteur suivantes: 101 si iim(P). =1± e 15 (p) (6). sinon L'estimateur selon l'invention permet notamment d'obtenir une cartographie plus précise que celles obtenues par la mise en oeuvre des méthodes connues de l'art antérieur et de sélectionner un mode de reconstruction le mieux adapté à la géométrie d'une pièce et à un défaut. 20 La figure 7 illustre le résultat obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Cet estimateur d'échos spéculaires peut être représenté sous forme de cartographie montrant la répartition spatiale de l'énergie dans la zone d'intérêt Zr. Dans ce cas, l'amplitude des énergies en chaque point P est codée sur une palette de couleurs, représentée par des 25 zones de grisés nuancés sur la figure 7 avec une échelle correspondant à l'amplitude des échos spéculaires. Un exemple de cartographie obtenue par la formule (4) est illustré sur la figure 8 pour un mode de reconstruction TTT et pour deux défauts 305 7 3 5 7 16 plans situés à deux endroits de la pièce. Sur cet exemple, grâce aux informations fournies par cet estimateur, il est possible de prédire que la capacité du mode de reconstruction considéré à détecter un défaut plan vertical est proportionnelle à l'énergie calculée. Ainsi, dans les régions où 5 l'énergie est faible (voire nulle), ce type de défaut ne sera pas détecté, et inversement, dans les régions où l'énergie est importante, les possibilités de détection seront maximales. Par exemple, pour la zone 80 qui est une région de forte détectabilité, le défaut plan D1 est correctement détecté sur toute sa hauteur, comme il est illustré en 81. Pour la zone 83 à détectabilité plus 10 faible, le défaut vertical D2 est mal détecté, ce qui est représenté en 84. La description s'applique pour différents modes de reconstruction, par exemple, le mode TLT, le mode TTL, le mode LLT, ou des modes de reconstruction connus de l'homme du métier, tels que ceux décrits dans le document de Jie Zhang et al, intitulé « Defect detection using ultrasonic 15 arrays : the multi-mode total focusing method », NDT&E International, 43(2010) 123-133. Le procédé selon l'invention permet de prédire quantitativement, pour une configuration donnée, la capacité d'un mode de reconstruction à pouvoir détecter un élément réflecteur dans une région précise d'une zone 20 inspectée. Les applications sont diverses, telles que la détection et la caractérisation (nature, position, orientation) de défauts dans le contrôle non destructif par ultrasons. REVENDICATIONS1 - Procédé pour déterminer au moins un mode de reconstruction m d'un objet réflecteur présentant une partie capable de générer des réflexions spéculaires d'ondes ultrasonores, au sein d'un volume donné Zr, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : - pour chaque point P du volume donné Zr, déterminer une valeur de champ ultrasonore A:: (P) pour N couples (i, j) d'émetteurs-récepteurs et pour un mode de détection m, - calculer un nombre de réflexions de l'onde Cm (P,ii)=Ic;1 où (P) - 11=1 0 sinon avec nem (P)la normale formée par les directions « aller » et « retour » de l'onde ultrasonore émise et réfléchie par l'élément réflecteur, - calculer la valeur d'énergie Em(P,ii) pour chaque point P de la zone Zr, avec n la normale à l'élément réflecteur et pour plusieurs modes de détection m, en sommant sur les N couples d'émetteurs-récepteurs, (i, j), le produit de la valeur de champ ultrasonore par le nombre de réflexions de l'onde : N avec Em (P)c i,j=1 - à partir d'au moins les valeurs d'énergies En(P,ii) obtenues sélectionner au moins un mode de reconstruction m à utiliser pour détecter et caractériser l'élément réflecteur. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on détermine le ou les modes de reconstruction m à utiliser en choisissant les valeurs d'énergies Em(P,ii) qui sont supérieures à une valeur seuil Es. 3057357 18 3 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on détermine le ou les modes de reconstruction m à utiliser en limitant le nombre de mode de reconstruction à une valeur donnée, offrant le meilleur compromis entre énergie et dimension de la zone de reconstruction sélectionnée. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le calcul de l'énergie prend en compte les coefficients de réflexion eig,ii) correspondant à l'interaction de l'onde avec une surface plane définie par la normale n à un point P : 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la valeur d'énergie est déterminée en tenant compte du nombre de réflexions pondéré par une tolérance arbitraire : (p) 1 si ie1 h= 1 ± e 15 c:, (P) {0 1 sinon - 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'élément réflecteur est un défaut plan disposé dans une pièce à inspecter, tel qu'une faille, une entaille. 20 7 - Dispositif pour déterminer au moins un mode de détection pour un élément réflecteur d'ondes ultrasonores, au sein d'un volume donné Zr et par réflexions spéculaires et caractériser un ou plusieurs défauts dans une pièce A comportant au moins un dispositif de traitement (65) adapté à utiliser le ou 25 les modes de reconstruction obtenus par le procédé selon l'une des revendications 1 à 6. 5 10 3057357 19 8 - Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 6 pour la détection de défauts dans une pièce soumise à des ondes ultrasonores. 5