Caractéristiques techniques — Ultrasons multiéléments

En raison de la nature multiélément des appareils à ultrasons multiéléments, il faut tenir compte et examiner des caractéristiques techniques supplémentaires.

Nombre d’émetteurs: Définit le nombre d’éléments maximal qu’il est possible de grouper pour former l’ouverture active ou l’ouverture virtuelle de la sonde.

Nombre de récepteurs: Définit le nombre d’éléments total qu’il est possible d’utiliser lors du séquençage des ouvertures permettant l’augmentation potentielle de la couverture d’inspection à partir d’un seul emplacement de la sonde.

XX:YY: Convention d’appellation où XX = nombre d’émetteurs et YY = nombre de trajets de réception. Le nombre de récepteurs est toujours supérieur ou égal au nombre d’émetteurs. Les appareils d’une configuration de 16:16 à 32:128 sont aussi offerts sous format portatif. Des combinaisons avec plus d’émetteurs et de récepteurs sont offertes pour l’inspection en ligne ou pour les systèmes utilisant des sondes avec un plus grand nombre d’éléments.

Lois focales: Le nombre de lois focales pouvant être combinées pour former une image est souvent indiqué. Généralement, les configurations XX:YY plus grandes supportent un nombre plus élevé de lois focales étant donné qu’elles supportent des ouvertures plus grandes ou plus de pas d’ouverture lors du balayage linéaire. Soulignons que plus de lois focales ne signifient pas toujours plus de fonctionnalité. Prenons l’exemple ci-dessous où une sonde à 64 éléments effectue un balayage sectoriel de trois génératrices entre 40 et 70 degrés, pour comparer la déflexion avec des pas de 1 degré (30 lois), 2 degrés (15 lois) et 4 degrés (7 lois) sur un trajet métallique de 50 mm. Bien que la définition de l’image avec des incréments d’angle plus petits est un peu plus nette, la détection avec une résolution plus grossière est aussi acceptable. À moins que le diamètre du faisceau soit radicalement diminué lors de la focalisation, le dimensionnement des images ne changera pas non plus de façon importante.

Des exemples des nombres de lois focales requis pour les balayages linéaires avec différentes combinaisons d’ouvertures virtuelles de la sonde et nombre d’éléments total sont donnés ci-dessous.



Il ressort clairement des données ci-dessus qu’une configuration 16:16 utilisée avec les sondes à 16 éléments peut nécessiter seulement 30 lois, alors qu’une configuration 16:128 ou 32:128 en mode de balayage linéaire avec les sondes à 128 éléments peut nécessiter 128 lois focales.

PRF/fréquence de rafraîchissement d’écran : La fréquence de rafraîchissement des appareils peut varier grandement d’un mode d’affichage à un autre. Pour les modes d’imagerie multiélément :



Un exemple d’une séquence de balayage linéaire réduite avec 4 lois focales avec une fréquence de rafraîchissement d’écran de 60 Hz est illustré ci-dessous.

La fréquence de rafraîchissement réelle peut être affectée par d’autres paramètres. La fréquence de rafraîchissement du A-scan d’une seule loi focale varie d’un appareil à un autre. Dans certains appareils, le PRF du A-scan est limité par la fréquence de rafraîchissement d’écran maximale, que ce soit l’image multiélément ou un A-scan maximisé. Pour cette raison, il peut être important, lors de certaines applications, de vérifier le PRF du A-scan s’il provient de la séquence des lois focales dans différents modes d’affichage.

Reconnaissance des sondes: La capacité de reconnaissance de la sonde réduit le temps de configuration de l’appareil par l’opérateur, puisque l’appareil est automatiquement configuré avec le bon nombre d’éléments et la forme de la sonde.

Types d’images: Les balayages sectoriel et linéaire sont généralement offerts dans les appareils à ultrasons multiéléments. La capacité d’empiler ces modes d’affichage pour créer des C-scans d’amplitude et de profondeur permet de créer des images planaires et fournit des moyens supplémentaires pour effectuer le dimensionnement des indications.

Enregistrement des formes d’ondes: La capacité d’enregistrement des formes d’ondes RF brutes permet d’examiner les données en mode analyse. Cette fonction s’avère très utile lors de la collecte de données sur une grande surface.

Support multigroupe: Les appareils à ultrasons multiéléments avancés permet le séquençage de plusieurs groupes de lois focales à l’aide d’une ou de plusieurs sondes connectées à l’appareil. Cette fonction est particulièrement utile lorsqu’il est important de collecter des données volumétriques à être analysées hors ligne. Par exemple, une sonde à 64 éléments de 5 MHz peut être programmée pour utiliser les éléments 1 à 16 pour un balayage sectoriel de 70 degrés, alors qu’un deuxième groupe peut être utilisé pour effectuer un balayage linéaire de 60 degrés avec une ouverture de 16 éléments, avec une incrémentation d’un élément sur toute la longueur des 64 éléments.

Codage: Deux sortes d’appareils sont généralement offertes : manuels et codés.

Un appareil de recherche de défauts à ultrasons multiéléments fonctionne comme un appareil de recherche de défauts à ultrasons conventionnels, étant donné qu’il collecte des données en temps réel. En plus du A-scan, l’appareil affiche aussi des S-scans ou des images de balayages linéaires en temps réel qui peuvent faciliter la recherche de défauts et l’analyse des discontinuités. La capacité d’utiliser et de visualiser plus d’un angle simultanément lors d’une inspection est la principale raison d’utilisation de ce type d’appareil. Dans certains cas, comme le dimensionnement des fissures, l’image peut servir d’outils pour faciliter l’estimation de la profondeur de la fissure.

Un appareil de recherche de défauts à ultrasons multiéléments avec interface de codeur fusionne les données de positionnement de la sonde, la forme de la sonde et les séquences programmées des lois focales pour permettre la génération d’images de dessus, d’extrémité et de côté de la pièce inspectée. Dans les appareils enregistrant les données complètes de la forme d’ondes, il est aussi possible de reconstruire les images pour générer des vues en coupe transversale sur la longueur du balayage ou de régénérer des C-scans planaires à différents niveaux. Ces images codées permettent le dimensionnement planaire des indications.

Curseurs de référence: Les appareils sont dotés de différents curseurs pouvant être utilisés sur l’image pour le dimensionnement en temps réel. Dans un balayage sectoriel, il est possible d’utiliser les curseurs pour la mesure de la hauteur des fissures. Il est aussi possible de mesurer la taille approximative des indications dans les C-scans linéaires codés.

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