ISO 12715-2014 Non-destructive testing - Ultrasonic testing - Reference blocks and test procedures for the characterization of contact probe sound beams《无损试验 超声.pdf

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1、 ISO 2014 Contrles non-destructifs Contrles par ultrasons Blocs de rfrence et modes opratoires des essais pour la caractrisation des faisceaux des traducteurs utiliss dans les contrles par contact Non-destructive testing Ultrasonic testing Reference blocks and test procedures for the characterizatio

2、n of contact probe sound beams NORME INTERNATIONALE ISO 12715 Deuxime dition 2014-06-15 Numro de rfrence ISO 12715:2014(F) ISO 12715:2014(F)ii ISO 2014 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2014 Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publicatio

3、n ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un Intranet, sans autorisation crite pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit me

4、mbre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en Suisse ISO 12715:2014(F) ISO 2014 Tous droits rservs iii Sommaire Page Avant-propos iv Introduction v 1 Domaine

5、 dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 1 3 T ermes et dfinitions . 1 4 Symboles et abrviations . 2 4.1 Symboles 2 4.2 Abrviations 3 5 Description des blocs de rfrence . 3 5.1 Gnralits 3 5.2 Bloc en demi-cylindre gradins . 3 5.3 Bloc rflecteurs cylindriques 5 6 Techniques et modes opratoires . 6 6

6、.1 Traducteur droit 6 6.2 Traducteur dangle 10 6.3 Traducteur metteur et rcepteur spars .17 Annexe A (normative) Rglage de la base de temps (rglage de lchelle) .20 Annexe B (normative) Faisceau en mode temps de vol 22 Annexe C (informative) Angle de bigle et rsolution dans les champs proche et loign

7、 25 Bibliographie .26 ISO 12715:2014(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit m

8、embre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. L ISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI

9、) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les procdures utilises pour laborer le prsent document et celles destines sa mise jour sont dcrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des diffrents critres dapprobation requis pour les diffrents

10、types de documents ISO. Le prsent document a t rdig conformment aux rgles de rdaction donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2 (voir www. iso.org/directives). Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou

11、de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. Les dtails concernant les rfrences aux droits de proprit intellectuelle ou autres droits analogues identifis lors de llaboration du document sont indiqus da

12、ns lIntroduction et/ou sur la liste ISO des dclarations de brevets reues (voir www.iso.org/patents). Les ventuelles appellations commerciales utilises dans le prsent document sont donnes pour information lintention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation. Pour un

13、e explication de la signification des termes et expressions spcifiques de lISO lis lvaluation de la conformit, aussi bien que pour des informations au sujet de ladhsion de lISO aux principes de lOMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Foreword - Supplementary

14、 information. Le comit charg de llaboration du prsent document est lISO/TC 135, Essais non destructifs, sous- comit SC 3, Essais aux ultrasons. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 12715:1999), qui a fait lobjet dune rvision technique.iv ISO 2014 Tous droits rservs ISO 1271

15、5:2014(F) Introduction Dans le domaine des essais non destructifs par ultrasons, il est courant dutiliser un traducteur droit ou un traducteur dangle, ou encore un traducteur metteur et rcepteur spars, pour effectuer des contrles par contact et par rflexion. Pour pouvoir dtecter et caractriser de fa

16、on fiable un rflecteur repr lintrieur dun matriau, il est ncessaire de connatre le faisceau acoustique (ou le profil du faisceau) gnr par le traducteur au contact de lobjet contrl. La prsente Norme internationale dfinit deux blocs de rfrence mtalliques utiliser pour diffrents mtaux, tels que les pic

17、es forges ou lamines en acier ou en alliage daluminium et de titane. Les traducteurs utiliss dans la prsente Norme internationale travaillent dans un domaine de frquences compris entre 1 MHz et 15 MHz. La frquence dpend, en gnral, de la structure des matriaux contrler: pour les pices en acier, le do

18、maine de frquences le mieux adapt va de 1 MHz 5 MHz, tandis que pour les pices en alliage daluminium et de titane, il stend de 5 MHz 15 MHz. Les deux blocs de rfrence prsents ici sont les blocs en demi-cylindre gradins (HS) dune part, et le bloc rflecteurs cylindriques (SDH) dautre part. Ils permett

19、ent de caractriser le faisceau mis par un traducteur quil soit de type droit, focalis, dangle ou metteur et rcepteur spars. La prsente Norme internationale dfinit les techniques et les modes opratoires mettre en uvre pour caractriser les faisceaux mis dans les mtaux par les traducteurs. Dans les con

20、trles ultrasonores par rflexion, limpulsion rflchie (cho) permet de dceler les discontinuits prsentes dans le matriau. Ces discontinuits (porosits, manques de matire ou fissures de tailles et de formes diffrentes) peuvent se situer proximit de la surface ou dans lpaisseur du matriau. Elles peuvent g

21、alement tre regroupes et orientes dans diffrentes directions. Une impulsion ultrasonore incidente rencontrant ces discontinuits peut tre rflchie ou rfracte sous forme dune onde longitudinale (galement connue sous le nom donde de compression) ou bien transversale (onde de cisaillement), ou encore des

22、 deux, avec des rfractions et des rflexions multiples. Pour pouvoir, lintrieur dun matriau, localiser une discontinuit et la caractriser avec prcision par sa forme et sa taille, il est ncessaire de connatre le faisceau acoustique mis et reu par le traducteur et lappareil. Le faisceau acoustique prod

23、uit par un traducteur, lors dun contrle par contact, lintrieur dun matriau solide, est fonction du type, de la taille et de la bande passante du traducteur, ainsi que dautres paramtres, tels que le foyer, langle de rfraction du faisceau dans lobjet contrl, les proprits du matriau ou les caractristiq

24、ues de lappareil utilis pour effectuer le contrle par ultrasons. LISO 2400 dfinit un bloc de rfrence en acier, appel bloc dtalonnage n 1. Pour les contrles effectus laide de traducteurs droits, ce type de bloc est utilis par exemple pour vrifier ou tablir la rsolution dans le champ proche, la rsolut

25、ion dans le champ loign et le rglage de la linarit de la base de temps (ou horizontale) de lquipement de contrle. Pour les contrles effectus laide de traducteurs dangle, le bloc est utilis pour dterminer le point dmergence du traducteur, ainsi que langle de rfraction (angle du faisceau). Ce bloc per

26、met galement de dterminer la vitesse de propagation de londe longitudinale (de compression) et transversale (de cisaillement) dans le matriau contrl. LISO 7963 dfinit un bloc en acier de petite dimension, appel bloc dtalonnage n 2, assez bien conu pour les contrles sur le terrain. LISO 7963 donne, e

27、n outre, des conseils relatifs au choix du matriau du bloc de rfrence et sa prparation, sans oublier les tolrances mcaniques respecter. Elle dcrit galement des modes opratoires dessai permettant de contrler langle de rfraction et de vrifier la sensibilit des diffrents signaux. Le faisceau acoustique

28、 dun traducteur droit peut tre calcul ou mesur par un contrle en immersion en suivant les modes opratoires donns dans lISO 10375. En complment de lISO 2400 et de lISO 7963, la prsente Norme internationale dfinit deux blocs de rfrence pour les contrles par ultrasons et propose une mthodologie gnrale

29、lie lutilisation de ces blocs en vue de dcrire les faisceaux acoustiques ou les profils de faisceaux mis en effectuant des contrles par contact. ISO 2014 Tous droits rservs v ISO 12715:2014(F) La prsente Norme internationale a pour objectif: de dterminer les axes des traducteurs pour assurer une cer

30、taine cohrence entre les essais; dtablir un profil de faisceau acoustique complet dans les mtaux que ce soit pour les traducteurs droits ou pour les traducteurs dangle, y compris les traducteurs focaliss et les traducteurs metteur et rcepteur spars; de dcrire une mthode de calcul de langle correct d

31、e rfraction des ondes lors des contrles effectus sur des matriaux autres que lacier, laide dun traducteur dangle conu pour lacier; dtablir une mthode de mesure du faisceau pour des applications futures, par exemple un transducteur lectromagntique-acoustique (EMAT); dtablir une mthode permettant de m

32、esurer le faisceau latral dun traducteur dangle; de fournir les moyens permettant dtalonner la base de temps des traducteurs dangle utiliss avec des systmes dimagerie ultrasonore (voir lAnnexe A); de fournir des moyens permettant de mesurer le faisceau en mode temps de vol pour des traducteurs utili

33、ss dans les systmes dimagerie ultrasonore (voir lAnnexe B); de prsenter une technique permettant, grce une mthode manuelle et grce lutilisation dun scanner mcanique ainsi que dun systme dimagerie ultrasonore, dobtenir la fois lamplitude et le faisceau en mode temps de vol (voir la Figure B.1); et de

34、 fournir des moyens permettant de dterminer langle de bigle, ainsi que les rsolutions dans les champs proche et loign des traducteurs dangle (voir lAnnexe C).vi ISO 2014 Tous droits rservs NORME INTERNATIONALE ISO 12715:2014(F) Contrles non-destructifs Contrles par ultrasons Blocs de rfrence et mode

35、s opratoires des essais pour la caractrisation des faisceaux des traducteurs utiliss dans les contrles par contact 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale dfinit deux blocs de rfrence en mtal: le bloc en demi-cylindre gradins (HS) et le bloc rflecteurs cylindriques (SDH). La prsente N

36、orme internationale dcrit les modes opratoires permettant de mesurer le profil des faisceaux acoustiques gnrs par les traducteurs en contact avec lobjet contrl. Parmi les traducteurs utiliss, on compte les traducteurs droits, les traducteurs dangle (ondes de compression et de cisaillement rfractes),

37、 les traducteurs focaliss et les traducteurs metteur et rcepteur spars. La longueur du traducteur ne doit pas tre suprieure 25 mm. La prsente Norme internationale inclut dans sa mthodologie des lignes directrices relatives lutilisation de traducteurs utiliss avec diffrents types de mtaux, y compris

38、les pices forges ou lamines en acier ou en alliage daluminium et de titane. Le domaine de frquences des traducteurs utiliss dans la prsente Norme internationale stend de 1 MHz 15 MHz (le contrle des aciers seffectuant entre 1 MHz et 5 MHz, et celui des pices grains fins, telles que les pices en alum

39、inium, entre 5 MHz et 15 MHz). Pour utiliser la prsente Norme internationale avec des matriaux autres que lacier, il convient dtre averti que la vitesse de propagation de londe ultrasonore dans ces matriaux peut tre diffrente de celle observe dans lacier, et que les traducteurs dangle sont en gnral

40、spcifiquement conus pour contrler les aciers. La loi de rfraction de Snell dcrite dans la prsente Norme internationale permet de calculer correctement les angles de rfraction dans dautres matriaux homognes et grains fins. La prsente Norme internationale sapplique aux traducteurs dangle dans tous les

41、 angles gnralement utiliss (de 0 70), ainsi quaux traducteurs focaliss et metteur et rcepteur spars. La prsente Norme internationale ne sapplique pas aux traducteurs dondes de surface (ondes de Rayleigh). La prsente Norme internationale ne traite pas de lestimation des dimensions de dfauts quivalent

42、s, qui ncessite le recours des blocs de rfrence percs de trous fond plat. Si la prsente Norme internationale ne dfinit pas de critres dacceptation proprement dits, elle tablit les bases techniques qui permettront ses utilisateurs den dfinir. 2 Rfrences normatives Les documents suivants, en totalit o

43、u en partie, sont rfrencs de faon normative dans le prsent document et sont indispensables pour son application. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 5577, Essa

44、is non destructifs Contrle par ultrasons Vocabulaire ISO 7963, Essais non destructifs Contrle par ultrasons Spcifications relatives au bloc dtalonnage n 2 3 T ermes et dfinitio ns Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions donns dans lISO 5577 sappliquent. ISO 2014 Tous droits rse

45、rvs 1 ISO 12715:2014(F) 4 Symboles et abrviations 4.1 Symboles Pour les besoins du prsent document, les symboles suivants sappliquent. Symbole Dsignation Unit A amplitude maximale de lcho dB F w largeur du faisceau la distance focale mm F D distance focale mm F L longueur focale mm H i distance mesu

46、re le long de la surface de contrle entre le point dmergence du traduc- teur et le i metrou a mm L x , L y , L z axes du traducteur R rayon des huit rflecteurs cylindriques b mm t 1 instant auquel le signal est rflchi par le demi-gradin du ct 1 s t 2 instant auquel le signal est rflchi par le demi-g

47、radin du ct 2 s t d temps de propagation s v l vitesse de propagation de londe longitudinale (de compression) dans lobjet contrl mm/s v s vitesse de propagation de londe transversale (de cisaillement) dans lobjet contrl mm/s v w vitesse de propagation de londe longitudinale (de compression) dans le matriau du sabot mm/s x, y, z axes du bloc de rfrence (plan x-y, surface; z perpendiculair