Atlas_Sound : Système d'acquisition, d'analyse et de traitement des signaux ultrasonores

Abstract

Le travail présente dans cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’amélioration des contrôles non destructifs par ultrasons. Il concerne le développement d’un logiciel intitulé Atlas_Sound, développé sous environnement Windows en utilisant la programmation orientée objet en langage C++. Il regroupe quatre axes d’amélioration : le premier axe est la visualisation des résultats des contrôles sous différentes représentations plus synthétiques facilitant la détection et la localisation, en trois dimensions, des éventuels défauts présents dans les structures inspectées. Le deuxième axe concerne la modélisation du champ ultrasonore dans la pièce à contrôler. Le modèle, basé sur la théorie scalaire de la diffraction, utilise la formulation de Rayleigh modifiée convenablement pour prendre en compte le passage de l’interface couplant- pièce. Ce calcul permet de déterminer les caractéristiques du faisceau émis dans la pièce, ce qui optimise le choix des caractéristiques du contrôle. Ce même modèle a été utilisé, dans l’approximation de Kirchhoff, pour simuler les signaux ré-émis par défaut volumique dans l’objectif de mieux comprendre les phénomènes d’interaction entre le faisceau ultrasonore et le défaut et donc de mieux interpréter les résultats du contrôle. Le troisième axe est consacré à la conception des surfaces des transducteurs focalisés. L’utilisation de ces traducteurs permet d’augmenter considérablement le rapport signal sur bruit et améliorer la résolution du contrôle. Nous avons amélioré cette conception en mettant au point une méthode de correction des effets dus à la diffraction et au passage de l’interface afin de focaliser à l’endroit voulu et avec l’angle de réfraction du faisceau désiré. Finalement, le quatrième axe est consacré aux traitements numériques des signaux et des images ultrasonores. Ces traitements permettent d’extraire le maximum d’informations et donc d’accroître considérablement les performances du contrôle en sensibilité et en résolution.