Segmentation des indications L63 ◦

Aemi(s) et temi(s) sont l'amplitude et le temps de vol de l'onde émise en s

et Arec(s) et trec(s) celle de l'onde reçue. Ces valeurs sont calculées à partir

de l'interpolation décrite plus haut. φ(t) est le signal rentré en paramètre du calcul. D(θ(s)) prend en compte les déformations et modication du signal lors des réexions et réfractions associées au trajet considéré, ainsi que lors de l'interaction faisceau-défaut. Il est donc possible de simuler l'écho renvoyé par un trou génératrice situé dans une pièce à surface régulière.

Détermination du décalage temporel

Pour chaque défaut traité, on simule l'écho en prenant en compte l'angle d'incidence nominal : α. On relève la position correspondant au maximum de l'écho simulé après lissage, ainsi que le signal à cette position ssimu(t)

renvoyé par le trou. On calcule alors le temps du maximum de l'enveloppe de ssimu(t): tsimu. On compare ce temps au temps de l'écho expérimental texp

relevé à la position correspondant au maximum d'amplitude de détection du trou sur l'écho expérimental. On obtient un écart temporel ∆t = texp−tsimu

pour chaque trou traité.

L'écart temporel nal retenu entre la simulation et l'expérience est la moyenne des ∆t obtenus pour tous les trous traités. Il faut retrancher cette valeur à tous les temps expérimentaux issus du traducteur L63◦ _{dont on}

eectue l'étalonnage. On montre dans les tableaux 3.1 et 3.2 les écarts tem- porels obtenus pour chaque traducteur de la platine de contrôle (respective- ment pour les traducteurs L63◦ _{selon courbure et selon génératrice). Pour}

chaque conguration, les résultats ont été obtenus à partir de deux trous génératrices de 15 et 25 mm de profondeur, à deux positions d'incrément diérentes. Ces deux positions en incrément sont indiquées dans ce qui suit par les lettres A et B, notiant deux positionnements des traducteurs L63◦

par rapport aux irrégularités de prol. On constate que la valeur moyenne du décalage retenue dière selon le traducteur traité, ce qui s'explique par des diérences dans les composants électroniques et dans les caractéristiques des traducteurs L63◦_{. De plus, l'écart type maximal du décalage temporel}

est dans ce cas de l'ordre de 0,2 (µs). Cela indique que l'incertitude portant sur la connaissance des temps est de cet ordre de grandeur. L'imprécision sur le positionnement du défaut associé est de 0,2 mm en profondeur et de 0,3 mm en position de balayage.

3.1.2 Segmentation des indications L63◦

La première étape du traitement de l'acquisition L63◦ _{est le choix de}

la ligne de tir sur laquelle on eectue l'analyse de l'écho considéré, c'est à dire de l'incrément dans le cas selon génératrice, ou du balayage dans le cas selon courbure. Ce choix est eectué de la même manière dans les deux

3.1. PRÉ-TRAITEMENT DES ACQUISITIONS

Profondeur Incrément Sens Ecart temporel

du trou (mm) de tir obtenu(µs)

15 A + 2,58 15 B + 2,83 25 A + 2,6 25 B + 2,87 15 A - 2,02 15 B - 2,06 25 A - 2,02 25 B - 2,07

Tab. 3.1  Décalage temporel obtenu pour chaque trou génératrice, à deux positions de capteur, pour la conguration selon courbure.

Profondeur Incrément Sens Ecart temporel

du trou (mm) de tir obtenu(µs)

15 A + 1,6 15 B + 1,63 25 A + 1,48 25 B + 1,57 15 A - 2,28 15 B - 2,01 25 A - 2,31 25 B - 1,9

Tab. 3.2  Décalage temporel obtenus pour chaque trou génératrice, à deux positions de capteur, pour la conguration selon génératrice.

congurations de tir. La seule contrainte est de se placer à une position où l'ensemble du faisceau ultrasonore dans la direction perpendiculaire au plan d'incidence interagit avec le défaut, an de s'aranchir des eets de bord. Pour connaître la largeur maximale du faisceau dans cette direction, on a calculé le champ dans un plan vertical, dans le cas d'une surface régulière, à plusieurs profondeurs de détection du défaut. La largeur à mi-hauteur maximale du champ est de 12 mm. On extrait un B-scan à la ligne ainsi déterminée, que l'on va s'appliquer à traiter.

An de simplier les informations présentes dans l'acquisition, on peut donc eectuer une transformation du B-scan en B-scan segmenté. On décrit dans l'annexe E la procédure utilisée pour eectuer cette segmentation.

On obtient donc un ensemble de segments, que l'on traite en associant à chacun une indication ultrasonore, c'est à dire un couple (position de ba- layage, temps) par la détermination du maximum d'amplitude sur chaque segment traité. La position de balayage correspond à l'abscisse de l'intersec- tion entre l'axe focal du traducteur L63◦ _{et la surface de la pièce. Préalable-}

CHAPITRE 3. DESCRIPTION DE LA MÉTHODE DE REPOSITIONNEMENT D'UN DÉFAUT

Fig. 3.1  a) B-scan expérimental montrant plusieurs défauts. b) B-scan segmenté. La boite déterminant les segments issus du même mode et du même défaut est dessinée en rouge.

de l'inuence du bruit. Cette opération est destinée à retenir une infor- mation synthétisée du segment, an de pouvoir appliquer la méthode de repositionnement au segment tout entier.

3.1.3 Choix des indications à prendre en compte pour le repositionnement d'un défaut

Comme on le verra au paragraphe 3.4.2, la méthode de repositionnement d'un défaut s'appuie sur la comparaison entre les B-scan expérimentaux et simulés. On doit être capable d'isoler l'ensemble des indications ultrasonores de même mode renvoyés par le défaut que l'on souhaite repositionner, ainsi que de déterminer le mode en question. En eet, la méthode permet de positionner un seul défaut à la fois (correspondant à un fond de ssure), détecté avec un seul mode. Si ce défaut est détecté avec plusieurs modes, il faut alors appliquer la méthode à chacun d'entre eux. Un algorithme prenant en entrée une indication ultrasonore (X0, t0) que l'on désire traiter

a donc été développé dans l'optique de déterminer toutes les indications ultrasonores issues du même défaut et du même mode que (X0, t0).

3.1. PRÉ-TRAITEMENT DES ACQUISITIONS

Calcul d'une zone contenant les échos issus du même mode Pour cela, on détermine automatiquement, comme on le montre sur la gure 3.1, une zone dans laquelle peuvent être situées les indications ultrasonores associées à (X0, t0). L'angle d'incidence de l'onde sur la pièce

varie peu avec la position du traducteur, car la normale à la surface varie également faiblement 1_{. Or l'angle rs par rapport à l'axe X}→ _{dans l'espace}

des échos d'un segment issu d'un défaut est directement lié à l'angle r du faisceau détectant le défaut par la relation : rs = arctan(2 sin(r)_c ). La

constante c correspond à la vitesse de propagation en fonction du mode (voir notations). Ainsi, les angles des segments issus d'un même défaut sont proches et ceux-ci sont donc quasiment alignés. Cette observation permet de considérer que l'ensemble des échos associés à une indication (X0, t0) sont

inclus dans une zone rectangulaire parallèle au segment traité et centrée sur l'indication associée au segment que l'on peut construire. Sa largeur selon l'axe des temps est choisie de l'ordre de grandeur de quelques durées du signal. 2 _{En pratique, on a choisi de prendre Dt = 3µs sur la gure 3.1.}

La longueur selon le balayage correspond à deux fois la largeur totale du champ calculée à la surface : Dz = 160mm sur la gure 3.1. Le défaut que l'on souhaite positionner peut a priori être détecté de part et d'autre de l'indication de X0, sur un balayage de l'ordre de la largeur du champ à la

surface. Cette valeur est déterminée une fois pour toutes car elle dépend faiblement de la hauteur d'eau, seul paramètre qui varie. Tous les segments dont l'indication est située dans cette zone sont retenus.

Cette procédure constitue une aide à l'opérateur pour le choix des indi- cations à prendre en compte. Notons qu'elle n'évite pas d'éventuelles erreurs de prise en compte de segments, notamment concernant la prise en compte de l'écho de surface. L'expertise de l'opérateur est donc dans cette optique déterminante.

Limites de la méthode

Dans le cas de défauts trop proches les uns des autres, les échos issus de deux défauts diérents peuvent interférer. Il se peut que l'on conserve dans la zone précédemment calculée des indications issues d'un autre défaut, ce qui risque de conduire à des erreurs de positionnement dues à la comparaison entre des B-scan simulés et un B-scan expérimental erroné.

Les échos de défauts peuvent aussi dans certains cas être mêlés aux échos issus de l'interface complexe. Il devient alors dicile de connaître précisément l'origine d'un écho et donc de déterminer quelles indications retenir pour lancer la méthode. L'expertise de l'opérateur, aidé par une simulation de l'écho de surface en L63◦ _{décrite en 2.1.3 est nécessaire pour}

éliminer ces échos de surface, tout en conservant les échos de défaut, avant de construire la zone précédemment décrite. Cette expertise est aussi essentielle dans la détermination de l'origine de chaque écho. La méthode suppose que

1_{De l'ordre de quelques degrés}

CHAPITRE 3. DESCRIPTION DE LA MÉTHODE DE REPOSITIONNEMENT D'UN DÉFAUT

l'on connaisse l'origine de tous les échos traités.

Il est maintenant possible de grouper les indications ultrasonore issues du même défaut et du même mode et lancer la méthode de repositionnement à partir de chaque segment trouvé.