Les jauges d'épaisseur de paroi à ultrasons (jauges d'épaisseur à ultrasons, testeurs d'épaisseur à ultrasons, mesureurs d'épaisseur à ultrasons, jauges UT, etc.) mesurent l'épaisseur de paroi de matériaux tels que l'acier, le plastique, etc. en utilisant la technologie des ultrasons. Les jauges d'épaisseur à ultrasons sont idéales pour mesurer les effets de la corrosion ou de l'érosion sur les réservoirs, les tuyaux ou toute structure dont l'accès est limité à un côté. Les modèles Thru-Paint à écho multiple (UTG M) mesurent l'épaisseur du métal d'une structure peinte sans avoir à retirer le revêtement.
Les techniques de mesure d'épaisseur par ultrasons sont utilisées pour mesurer une large gamme de substrats et d'applications pour la perte d'épaisseur du matériau due à la corrosion ou à l'érosion. Les jauges d'épaisseur à ultrasons sont conçues pour mesurer l'épaisseur des substrats métalliques (fonte, acier et aluminium) et non métalliques (céramique, plastique et verre) et de tout autre conducteur d'ondes ultrasonores, à condition que ses surfaces supérieure et inférieure soient relativement parallèles.
Une jauge d'épaisseur à ultrasons facilite l'inspection rapide de l'épaisseur de grandes structures métalliques à de petits intervalles de mesure, fournissant une carte d'épaisseur très détaillée d'une surface balayée. Lorsque l'accès n'est possible que d'un seul côté du substrat, la mesure de l'épaisseur de la paroi par ultrasons est le moyen le plus efficace de surveiller les effets de l'érosion ou de la corrosion et joue un rôle essentiel dans l'assurance et le contrôle de la qualité.
Les sondes de corrosion mesurent l'épaisseur des parois de matériaux tels que l'acier, le plastique, etc. Les jauges d'épaisseur à ultrasons sont idéales pour mesurer les effets de la corrosion ou de l'érosion sur les réservoirs, les tuyaux ou toute structure dont l'accès est limité à un côté.
PosiTector UTG C
Corrosion avec sonde câblée
PosiTector UTG CA
Corrosion avec sonde intégrée
PosiTector UTG CX
Corrosion avec la sonde Xtreme
L'appareil de mesure de l'épaisseur par ultrasons est doté de la fonction Thru-Paint qui permet de mesurer rapidement et précisément l'épaisseur du métal d'une structure peinte sans avoir à retirer le revêtement. Il est également idéal pour mesurer les matériaux sablés et d'autres applications nécessitant une face d'usure plus durable.
Les sondes d'épaisseur à ultrasons à basse fréquence mesurent l'épaisseur de la paroi des matériaux atténuants tels que la fonte/la fonte ductile, l'aluminium coulé et le zinc coulé.
Les mesureurs d'épaisseur par ultrasons de précision sont conçus pour les mesures de haute résolution et les matériaux fins, notamment les métaux et les plastiques. Le mode automatique Multi-Echo assure la meilleure précision sur les métaux fins.
L'érosion est le processus par lequel un revêtement ou un substrat protecteur est usé par la friction résultant d'une interaction mécanique répétitive. Les causes typiques de l'érosion sont la cavitation, l'impact de particules liquides ou solides et le mouvement relatif contre des surfaces solides ou des fluides en contact.
La corrosion est le processus par lequel un substrat et ses propriétés sont endommagés ou usés par une action ou un changement chimique. Dans les métaux, la détérioration attribuée à la corrosion est le plus souvent causée par un processus d'oxydation.
L'utilisation de méthodes d'inspection non destructives permet de minimiser les problèmes de sécurité, de garantir la conformité aux codes et de réduire la fréquence des réparations majeures (et donc les coûts). Par exemple, les applications marines présentent un risque important de défaillance catastrophique du substrat en raison d'une corrosion ou d'une érosion non détectée. Cependant, les coûts associés aux dommages causés par la corrosion ou l'érosion peuvent être plus subtils. Prenons le cas d'une pale d'hélice qui a subi une usure ou un dommage. L'impact probable est une diminution de l'efficacité de l'hélice, qui se traduit directement par une diminution de la puissance et une augmentation des turbulences (vibrations). Il en résulte une diminution de la vitesse maximale et une augmentation de la consommation de carburant. De plus, la cavitation causée par l'hélice endommagée crée un environnement qui est encore plus dommageable pour l'hélice elle-même.
Pour plus d'informations sur les contrôles d'épaisseur par ultrasons, lisez notre article "Mesure des effets de l'érosion et de la corrosion" ici.
Les jauges d'épaisseur à ultrasons permettent de mesurer avec précision l'épaisseur restante de la paroi d'un substrat sur des tuyaux, des appareils à pression, des réservoirs de stockage, des chaudières ou d'autres équipements sujets à l'érosion ou à la corrosion.
Bien que de nombreuses industries soient touchées par l'érosion et la corrosion, l'atmosphère marine est l'un des environnements de corrosion les plus agressifs. Les taux de corrosion sont affectés par plusieurs éléments, notamment l'eau de mer, l'humidité, le vent, la température, les contaminants en suspension dans l'air et les organismes biologiques. L'érosion est également courante dans les applications marines en raison de l'abrasion due à l'impact de l'eau et des particules de contaminants, de l'impact dû à la turbulence des liquides à grande vitesse et de la cavitation due aux ondes de pression produites par les bulles d'air. L'érosion n'affecte pas seulement le substrat lui-même mais peut également endommager les revêtements protecteurs, augmentant ainsi la probabilité de corrosion du substrat. Les navires, les marinas, les pipelines, les structures offshore et les usines de dessalement sont autant de systèmes soumis à des niveaux variables d'érosion et de corrosion marine.
La sonde à écho unique PosiTector UTG C Ultrasonic Thickness Gauge (Corrosion) utilise un transducteur à double élément, un "chemin en V" focalisé et une compensation du chemin en V pour mesurer avec précision l'épaisseur des métaux présentant une forte corrosion ou des piqûres. La sonde à écho unique UTG C n'ignore pas l'épaisseur du revêtement extérieur : pour une meilleure précision de mesure, il peut être nécessaire d'enlever tout revêtement présent au point de mesure.
La sonde PosiTector UTG M Ultrasonic Thickness Gauge (Multi-echo) utilise un transducteur à élément unique pour mesurer avec précision l'épaisseur du métal d'une structure neuve ou légèrement corrodée tout en ignorant l'épaisseur des revêtements protecteurs. Le faisceau ultrasonore se déplace en ligne droite vers la paroi arrière du matériau à 90° par rapport à la surface. Lorsque trois échos consécutifs de la paroi arrière sont détectés, la sonde effectue un calcul basé sur le temps pour éliminer l'épaisseur du revêtement de la lecture de la jauge.
La sonde PosiTector UTG P Ultrasonic Thickness Gauge (Precision) utilise un transducteur à ligne à retard à élément unique pour mesurer avec précision l'épaisseur des matériaux fins, notamment les plastiques et les métaux. Elle passe automatiquement du mode écho simple au mode écho multiple en fonction du matériau et de l'épaisseur.
Le tableau ci-dessous énumère les vitesses des ondes ultrasonores longitudinales de certains matériaux courants généralement mesurées par des jauges d'épaisseur à ultrasons. Les vitesses spécifiques des matériaux peuvent varier en raison de la température, de la composition, du grain et d'autres facteurs. Pour une meilleure précision, vérifiez la vitesse sur un échantillon d'épaisseur connue.
Choisissez parmi une liste de vitesses courantes préprogrammées ou entrez les vôtres en toute simplicité.
PosiTector UTG Les sondes d'épaisseur à ultrasons transmettent une impulsion ultrasonore dans le matériau à mesurer. Cette impulsion traverse le matériau vers l'autre côté. Lorsqu'elle rencontre une interface telle que l'air (paroi arrière) ou un autre matériau, l'impulsion est renvoyée vers la sonde. Le temps nécessaire à l'impulsion pour se propager dans le matériau est mesuré par la jauge d'épaisseur à ultrasons, représenté par t1et t2ci-dessous.
Les sondes à écho unique PosiTector UTG C sont équipées d'un transducteur à double élément avec compensation automatique du trajet en V. L'épaisseur est déterminée en mesurant t1 (non revêtu) ou t2 (revêtu), en la divisant par deux puis en la multipliant par la vitesse du son pour ce matériau (acier). Voir la figure 1.
Figure 1
Pour les matériaux non revêtus, t1est directement lié à l'épaisseur du matériau. Lorsqu'un matériau est revêtu, le temps de propagation augmente et est représenté ci-dessus par t2.
Les revêtements tels que la peinture ont une vitesse du son plus lente que celle du métal. Ainsi, la technique de l'écho unique produira un résultat d'épaisseur supérieur à l'épaisseur réelle combinée du revêtement et du métal. Le résultat comprendra une valeur inconnue, significativement plus élevée, de l'épaisseur de la peinture. Par conséquent, il ne s'agit pas simplement de mesurer l'épaisseur de la peinture et de la soustraire du résultat de la mesure par écho unique.
Les sondes d'épaisseur à ultrasons MPosiTector UTG et UTG P en mode multi-échos déterminent l'épaisseur en mesurant le temps entre au moins trois échos consécutifs de la paroi arrière.
Figure 2
Dans la figure 2 ci-dessus, le mode écho multiple mesure uniquement le temps entre les échos. Que l'acier soit revêtu ou non, tous les temps entre les échos sont les mêmes. En mode écho multiple, l'appareil détermine l'épaisseur en mesurant t1+ t2+ t3, en le divisant par six, puis en le multipliant par la vitesse du son pour ce matériau. Le calcul d'épaisseur résultant effectué par l'instrument est donc une mesure précise de l'épaisseur de l'acier uniquement, sans tenir compte de l'épaisseur du revêtement.
La vitesse du son est exprimée en pouces par microseconde ou en mètres par seconde. Elle est différente pour tous les matériaux. Par exemple, le son traverse l'acier plus rapidement (~0,233 in/µs) qu'il ne traverse le plastique (~0,086 in/µs).
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