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LES CONTRÔLES PAR ULTRASONS

AFIM Bourgogne / UGINE & ALZGueugnon le 08/06/2006

Gilles CLAUDEPIERREDirecteur Commercial

SYNERGYS TECHNOLOGIES

L’univers des ultrasons

L’ouïe humaine ne perçoit pas tous les sons.

1887, Heinrich Rudolf Hertz détecte pour la première fois une onde électromagnétique autre que la lumière: l’onde hertzienne ou onde radio.

Les sons et les ultrasons sont des vibrations mécaniques de la matière.

La différence entre le son et les ultrasons c’est la fréquence (nombre de vibrations par unité de temps, en Hertz).

La fréquence des ultrasons se situe au-delà de celles audibles par l’homme (>20 000 Hertz).

L’Univers des Ultrasons

La bande de fréquences du son

Les infrasons, les sons audibles, les ultrasons

Sons audibles

50 Hz 16 KHz/20 KHz

Infrasons Ultrasons

Le son

L’Univers des Ultrasons

Les sons audibles par l’homme et les animaux

10

0

100

1000

10.000

100.000

Hz

Chauve- souris

Chat Chien Dauphin CriquetHomme

L’échelle d’intensité des Sons (dB)

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120 • Coup de tonnerre• Concert de Rock

• Métro• Bruit d ’usine• Discothèque • Volume max. d ’un

concert classique• Volume normal d ’une chaîne Hi-Fi

• Trafic intense

• Conversation animée

• Rue calme

• Rue calme en ville

• Endroit calme à la campagne

Qu’est-ce qu’un dBµV ?

Définition du décibel (dB) :

- PAS UNE UNITE DE MESURE comme Volt, Ampère, Bar, Pascal, etc.

- RATIO entre une unité de référence et la valeur mesurée.

dB = 1/10 de BEL,

Alex. Graham Bell dB(A), dBµV, dBm... dBµV = 20 log U/Uref

0 dBµV = 1µV = 10-6V.


L’origine de la technologie des ultrasons.

1883, en étudiant les cristaux et le magnétisme Pierre Curie découvre la piézo-électricité. Les cristaux asymétriques (comme le quartz, le sel de Rochelle) génèrent une charge électrique lorsqu’ils subissent une pression mécanique.

Inversement, on obtient des vibrations mécaniques par l’application d’oscillations électriques sur ces mêmes cristaux.


Les utilisations des ultrasons.

Lesultrasons

Impulsions de chocs

Force

Propapation dans les airs

et dans la matière


Applications médicales:

• Image en 2 ou 3 dimensions

• Doppler ultrasonore.

En industries:

• Mesure d’épaisseur

• Mesure de débit

• Sonar.

Impulsions de chocs

Pulse-echo

Doppler

Types d’applications ultrasonores:


Force

• Nettoyage

• Soudure

• Séparation de composants secs.



Dans les airs:

• Détection de fuites

• Test d’étanchéité

• Inspection électrique.

Dans la matière:

• Maintenance mécanique (prédictive)

• Détection de fuites internes.

Propagationdans les airs

et dans la matière


L’univers des Ultrasons

Fréquence élevée basse

Niveau d’énergie bas élevé

Longueur d’onde courte longue

Ultrasons Audible

Caractéristiques des ultrasons


La fréquence des ultrasons se propage à travers les gaz (air) et les solides (paliers de roulements) de manière concentrée dans une même direction ; contrairement aux sons audibles qui se dispersent dans toutes les directions.

Les ultrasons ont des ondes de faible énergie, et de ce fait ils sont rapidement absorbés par les matières qu’ils traversent.


Deux sources de production:

1) De manière naturellePar des phénomènes mécaniques de friction ou de rotation, ou par des turbulences générées par des pertes de pression ou de vide, ou encore par des défectuosités électriques comme des effets de couronne, des court-circuits …


Origines d’ultrasons naturels: Turbulences

Fuites sur circuit en pression Fuites sur circuit de vide Fuites sur circuit hydraulique Fuites sur circuit de vapeur

Frictions Défauts sur ensembles mécaniques

• Accouplements, engrenages, roulements Arcs électriques

Défauts sur circuit électrique• Effets d’arc, de couronne, décharges, étincelles,

interférences, etc.


Deux sources de production:

2) De manière artificielleLes ultrasons générés et diffusés par un émetteur, comme le petit SDT 200mW ou

le SDT 8 ou SDT 8MS utilisés pour les contrôles d’étanchéité.

Le détecteur d’Ultrasons

Qu’est-ce que c’est ?

Un instrument qui a la faculté de capter les fréquences ultrasonores et de les convertir en sons audibles pour l’oreille humaine.


Que peut-il faire ?

Un détecteur d’ ultrasons est un instrument électronique qui : Détecte les signaux ultrasonores (hautes

fréquences) Ignore les sons audibles (basses fréquences) Convertit ces signaux dans la fréquence

audible Mesure ces signaux Stocke les mesures enregistrées Transfère ces données sur PC


Mixer 38.4 kHzSensor Amplification

DC

RMS

Converter

AmplificationFilter 2 kHz

International S.A. Bd de l'Humanité, 415B -1190 Brussels

Tél. ++32 (0)2 332.32.25Fax. ++32 (0)2 376.27.07

Ultrasonic detector - Simplified block diagram

Processor

Serial I/O

Display

Keyboard

Comment ça marche ?


Simple à utiliser Convivial et rapide Les avantages d’un outil de “spécialiste” à

la portée de tous Répétitivité des mesures (plusieurs

utilisateurs) Solide Evolutif vers toutes les versions supérieures

Et en pratique ?


Détection de fuites AVM™ Acoustic Vibration

Monitoring Contrôle de lubrification Purgeurs vapeur Vannes et composants

hydrauliques Cavitation de pompes Soupapes de compresseurs Inspections électriques Contrôle d’étanchéité Contrôle de qualité en

production

Applications du détecteur d’ultrasons

Contrôle d’étanchéité et détection de fuites:

Détection et localisation de fuites d’air comprimé, de gaz ou de vide (circuits, vannes,…)

Contrôle d’étanchéité de volumes fermés (voiture, local,...)

Contrôle d’étanchéité de réservoirs et conduites, visibles ou enfouies (Tanktest)

Contrôle d’étanchéité pour les bateaux Panneaux d’ écoutilles Portes et hublots

Les domaines d’applications

Détection et localisation de détériorations ou d’usures mécaniques:

Détection sur: Roulements Balais et paliers Clapets Condenseurs

Détection des diverses vibrations anormales et parasitaires sur pompes, moteurs, turbines, ...

Engrenages

Reducteurs

Boîtes de vitesses

Injecteurs


Détection et localisation de défectuosités

électriques:

Détection et localisation, même au travers de parois

Effets de couronne Etincelles, arcs Court-circuits


Contrôles en maintenance et en qualité: Appareils multifonctions Mesures

Du niveau de bruit (dBA) De la température (°C/°F) Du débit (SCCM/SCFM) De la vitesse de rotation (RPM)


Gamme de produits SDT

Appareils portablesSDT 170 SSDT 170 S+

SDT 170 M

SDT 170 M+

SDT 170 MD


Accessoires

Capteurs d’ultrasons

2 adaptateurs


Accessoires

Capteurs non ultrasonores dBA T° RPM MFL


Accessoires

Emetteurs d’ ultrasons

LES CONTRÔLES PAR ULTRASONS

AFIM Bourgogne / UGINE & ALZGueugnon le 08/06/2006

Merci pour votre attention

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