Brevet FR3101951A1 — publié le 20210416

Un dispositif de contrôle ultrasonore comprend une unité d'acquisition qui, en faisant balayer une onde ultrasonore via un milieu sur l'objet à contrôler, acquiert à chaque position du balayage un signal exprimant le fondamental et le second harmonique de l'onde ultrasonore obtenue, une unité de calcul qui calcule à chaque position du balayage une valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental, et une unité de sortie qui fournit des informations de défauts de l'objet à contrôler en se basant sur la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental. Figure pour l'abrégé : figure 1 Dispositif de contrôle ultrasonore et procédé de contrôle ultrasonore. La présente invention concerne un dispositif et un procédé de contrôle ultrasonore. Arrière-plan technologique La demande de brevet japonais publiée non-examinée sous le n° 2005-106636 divulgue un dispositif qui détecte les défauts des pièces métalliques par une méthode ultrasonore non-linéaire en immersion dans l'eau. Ce dispositif envoie une onde ultrasonore (train d'onde sinusoïdale) sur la pièce métallique placée dans l'eau et reçoit l'onde ultrasonore transmise. Ce dispositif détecte les défauts de la pièce métallique en se basant sur une valeur du quotient A 2 /A 1 de l'amplitude du second harmonique A 2 par l'amplitude du fondamental (amplitude de l'onde incidente) A 1 de l'onde ultrasonore transmise. Présentation de l'invention Problème posé Dans la méthode ultrasonore non-linéaire en immersion dans l'eau, étant donné que les défauts de la pièce métallique sont détectés à l'aide d'une onde ultrasonore propagée dans l'eau en tant que milieu, l'amplitude du fondamental A 1 et l'amplitude du second harmonique A 2 de l'onde ultrasonore sont affectées par la non-linéarité de l'eau, sans pour autant que cet effet de non-linéarité de l'eau s'exerce nécessairement de façon identique sur l'amplitude du fondamental A 1 et sur l'amplitude du second harmonique A 2 . De ce fait, il y a le risque que parmi les défauts de l'objet à contrôler que détecte le dispositif de la demande de brevet japonais publiée non-examinée sous le n° 2005-106636 sur la base de la valeur de A 2 /A 1 figurent de fausses détections imputables à la non-linéarité de l'eau. La présente invention propose un dispositif de contrôle ultrasonore qui permet d'améliorer la précision de contrôle des défauts de l'objet à contrôler. Solution apportée au problème Un dispositif de contrôle ultrasonore selon l'invention comprend une unité d'acquisition qui, en faisant balayer une onde ultrasonore via un milieu sur l'objet à contrôler, acquiert à chaque position du balayage un signal exprimant le fondamental et le second harmonique de l'onde ultrasonore ainsi obtenue, une unité de calcul qui calcule à chaque position du balayage la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental, et une unité de sortie qui fournit des informations de défauts de l'objet à contrôler en se basant sur la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental. Dans ce dispositif de contrôle ultrasonore, un signal exprimant le fondamental et le second harmonique d'une onde ultrasonore obtenue en balayant l'objet à contrôler est acquis à chaque position du balayage par l'unité d'acquisition. Puis la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental est calculé à chaque position du balayage par l'unité de calcul. L'amplitude du fondamental de l'onde ultrasonore peut être décrite comme une fonction linéaire de l'amplitude du fondamental reflétant la non-linéarité du milieu. D'autre part, l'amplitude du second harmonique de l'onde ultrasonore peut être décrite comme une fonction quadratique de l'amplitude du fondamental reflétant la non-linéarité du milieu. Autrement dit, l'influence de la non-linéarité du milieu sur l'amplitude joue avec une intensité de même ordre sur l'amplitude du second harmonique de l'onde ultrasonore et sur le carré de l'amplitude du fondamental de l'onde ultrasonore. Ce dispositif de contrôle ultrasonore est à même de décrire la relation entre l'amplitude du second harmonique et l'amplitude du fondamental sous une modalité qui atténue l'effet provenant de la non-linéarité du milieu en se servant du rapport entre l'amplitude du second harmonique de l'onde ultrasonore et le carré de l'amplitude du fondamental de l'onde ultrasonore. Ce faisant, ce dispositif de contrôle ultrasonore permet d'améliorer la précision de détection des défauts de l'objet à contrôler comparativement à une détection des défauts de l'objet à contrôler qui serait fondée sur le rapport A 2 /A 1 entre l'amplitude du second harmonique de l'onde ultrasonore et l'amplitude du fondamental de l'onde ultrasonore. Selon un mode de réalisation, on peut faire en sorte que l'unité de sortie sorte une image en tant qu'informations de défauts de l'objet à contrôler. En ce cas, le dispositif de contrôle ultrasonore permet de visualiser la position des défauts de l'objet à contrôler. Selon un mode de réalisation, on peut faire en sorte que l'unité de calcul calcule à chaque position du balayage la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par l'amplitude du fondamental, et que l'unité de sortie fournisse les informations de défauts de l'objet à contrôler en se basant sur la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par l'amplitude du fondamental et la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental. Les amplitudes de fondamental et de second harmonique sont sensibles à la réflectance de l'onde ultrasonore à l'interface entre milieu et objet à contrôler ainsi qu'à la réflectance de l'onde ultrasonore au niveau des défauts de l'objet à contrôler. De plus, cette influence de la réflectance sur l'amplitude joue avec une intensité de même ordre sur l'amplitude du fondamental de l'onde ultrasonore et sur l'amplitude du second harmonique de l'onde ultrasonore. Ce dispositif de contrôle ultrasonore est à même de décrire la relation entre l'amplitude du fondamental de l'onde ultrasonore et l'amplitude du second harmonique de l'onde ultrasonore sous une modalité qui atténue l'effet provenant de la réflectance en se servant du rapport entre l'amplitude du fondamental de l'onde ultrasonore et l'amplitude du second harmonique de l'onde ultrasonore. Ce faisant, ce dispositif de contrôle ultrasonore permet d'atténuer l'influence exercée sur l'amplitude par la réflectance de l'onde ultrasonore en se servant du rapport entre l'amplitude du second harmonique de l'onde ultrasonore et l'amplitude du fondamental de l'onde ultrasonore. Selon un autre aspect de l'invention, un procédé de contrôle ultrasonore comprend l'acquisition, en faisant balayer une onde ultrasonore via un milieu sur l'objet à contrôler, d'un signal exprimant le fondamental et le second harmonique de l'onde ultrasonore obtenue par ce balayage, à chaque position du balayage; le calcul, à chaque position du balayage, de la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental ; et la fourniture d'informations de défaut de l'objet à contrôler en se basant sur la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental. Dans ce procédé de contrôle ultrasonore, un signal exprimant le fondamental et le second harmonique d'une onde ultrasonore obtenue en balayant l'objet à contrôler est acquis à chaque position du balayage. Puis la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental est calculé à chaque position du balayage. Autrement dit, ce procédé de contrôle ultrasonore est à même de décrire la relation entre l'amplitude du second harmonique et l'amplitude du fondamental sous une modalité qui atténue l'effet provenant de la non-linéarité du milieu par le fait de se servir du rapport entre l'amplitude du second harmonique de l'onde ultrasonore et le carré de l'amplitude du fondamental de l'onde ultrasonore. Ce faisant, ce procédé de contrôle ultrasonore permet d'améliorer la précision de détection des défauts de l'objet à contrôler. Selon encore un autre aspect de l'invention, un dispositif de contrôle ultrasonore comprend une unité d'acquisition qui est configurée pour, en faisant balayer une onde ultrasonore via un milieu sur l'objet à contrôler, acquérir un signal exprimant le fondamental et le second harmonique de l'onde ultrasonore obtenue, à chaque position du balayage, et une unité de sortie qui est configurée pour fournir une image relative à l'objet à contrôler, l'image possédant des valeurs de pixel qui correspondent respectivement aux positions du balayage, et les valeurs de pixel sont les valeurs résultant de l'application d'une loi de conversion en valeur de pixel prédéterminée au quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental associé à la position de balayage correspondante. Dans ce dispositif de contrôle ultrasonore, un signal exprimant le fondamental et le second harmonique d'une onde ultrasonore obtenue en balayant l'objet à contrôler est acquis à chaque position du balayage par l'unité d'acquisition. De plus, une image relative à l'objet à contrôler est fournie par l'unité de sortie. L'image possède des valeurs de pixel qui correspondent respectivement aux positions du balayage, et les valeurs de pixel sont les valeurs résultant de l'application d'une loi de conversion en valeur de pixel déterminée au quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental associé à la position de balayage correspondante. De ce fait, ce dispositif de contrôle ultrasonore est à même de visualiser la relation entre l'amplitude du second harmonique et l'amplitude du fondamental sous une modalité qui atténue l'effet provenant de la non-linéarité du milieu en se servant du rapport entre l'amplitude du second harmonique de l'onde ultrasonore et le carré de l'amplitude du fondamental de l'onde ultrasonore. Effets de l'invention Le dispositif de contrôle ultrasonore selon l'invention permet d'améliorer la précision de détection des défauts de l'objet à contrôler. Présentation des dessins La est la représentation schématique d'un exemple de système de contrôle ultrasonore ; la représente le schéma fonctionnel du dispositif de contrôle ultrasonore de la figure 1 ; la est une illustration schématique du chemin de propagation de l'onde ultrasonore balayant l'objet à contrôler 7 ; la représente un exemple d'informations de défauts de l'objet à contrôler ; la représente l'organigramme de traitement du procédé de contrôle ultrasonore ; la est une illustration schématique de la pluralité de chemins de propagation de l'onde ultrasonore balayant l'objet à contrôler 7. Dispositif de contrôle ultrasonore, comprenant: une unité d'acquisition configurée pour, en faisant balayer une onde ultrasonore via un milieu sur l'objet à contrôler, acquérir à chaque position du balayage un signal exprimant le fondamental et le second harmonique de l'onde ultrasonore obtenue ; une unité de calcul configurée pour calculer à chaque position du balayage une valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental ; et une unité de sortie configurée pour fournir des informations de défauts de l'objet à contrôler en se basant sur la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental. Dispositif de contrôle ultrasonore selon la revendication 1, dont l'unité de sortie fournit une image en tant qu'informations de défauts de l'objet à contrôler. Dispositif de contrôle ultrasonore selon la revendication 1, dans lequel l'unité de calcul calcule à chaque position du balayage une valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par l'amplitude du fondamental, et l'unité de sortie sort les informations de défauts de l'objet à contrôler en se basant sur la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par l'amplitude du fondamental et la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental. Dispositif de contrôle ultrasonore selon la revendication 2, dans lequel l'unité de calcul calcule à chaque position du balayage une valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par l'amplitude du fondamental, et l'unité de sortie sort les informations de défauts de l'objet à contrôler en se basant sur la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par l'amplitude du fondamental et la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental. Procédé de contrôle ultrasonore, comprenant l'acquisition, en faisant balayer une onde ultrasonore via un milieu sur l'objet à contrôler, d'un signal exprimant le fondamental et le second harmonique de l'onde ultrasonore obtenue à chaque position du balayage, le calcul à chaque position du balayage d'une valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental, et la fourniture d'informations d'un défaut de l'objet à contrôler en se basant sur la valeur du quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental. Dispositif de contrôle ultrasonore, comprenant une unité d'acquisition configurée pour acquérir, en faisant balayer une onde ultrasonore via un milieu sur l'objet à contrôler, un signal exprimant le fondamental et le second harmonique de l'onde ultrasonore obtenue, à chaque position du balayage, et une unité de sortie configurée pour fournir une image relative à l'objet à contrôler, dans lequel l'image possède des valeurs de pixel qui correspondent respectivement aux positions du balayage, et dont les valeurs de pixel sont les valeurs résultant de l'application d'une loi prédéterminée de conversion en valeur de pixel au quotient de l'amplitude du second harmonique par le carré de l'amplitude du fondamental associé à la position de balayage correspondante.