ACFM & AMIGO ACFM & AMIGO

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Marie-Ange Favreau
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3 Principe de base de l ACFM Alternating Current Field Measurment (ACFM) ACFM est une technique basée sur la mesure absolue du champ magnétique en surface qui est produit par un champ magnétique induit, uniforme et parallèle à la surface de la pièce. L induction de ce champ magnétique uniforme en surface de pièce est produite par la sonde. Ceci va induire un champ de Courants de Foucault uniforme dans la pièce. Champ magnétique alternatif résultant Courant alternatif (AC) passant au travers d une bobine Figure 1 : Champ magnétique alternatif produit par la sonde. Courant alternatif (AC) induit en surface de pièce Champ magnétique Surface de champs approximativement uniforme Figure 2 : Champ de courant alternatif induit en surface de pièce. 2

Ceci va induire un champ de Courants de Foucault uniforme dans la pièce.

4 Le champ de courant électrique va se comporter de la manière suivante au alentour du défaut. Il sera dévié sur les cotés du défaut générant une rotation des lignes de courants qui induit un champ magnétique dans la direction Z (représente par le signal Bz). Au centre du défaut les lignes de courants seront déviées en dessous ce qui va réduire la concentration de champ magnétique dans la direction X en surface de la pièce (représente par le signal Bx). Champ électrique Champ magnétique Figure 4 : Perturbation du champ électrique provoquée par un défaut. Visualisation du signal ACFM Lors du déplacement de la sonde sur une surface exempt de défauts les signaux Bx et Bz restent constant. Mouvement de la sonde le long du défaut Surface du métal Défaut Bx Bz Figure 4 : Visualisation des signaux Bx et Bz en présence d un défaut. 3

Au centre du défaut les lignes de courants seront déviées en dessous ce qui va réduire la concentration de champ magnétique dans la direction X en surface de la pièce (représente par le signal Bx).

5 ACFM Signaux Signal Bz Anticlockwise flux = negatif Bz Pas de rotation = zéro Bz Clockwise flux = positif Bz Champ de courant uniforme Flux de courant autour du défaut Dispersion des lignes de courant = bas Bx Concentration de lignes de courant = haut Bx Signal Bx Figure 5 : Explication des modifications des signaux Bx et Bz en présence d un défaut. AMIGO instrument L'Amigo représente une avance significative en technologie d'inspection sur site avec l ACFM. Le nouvel instrument a tous les avantages d'inspection de l ACFM disponibles sur d'autres instruments de TSC, mais dans un plus petit, plus léger format, et avec les avantages supplémentaires d'une plus longue durée de vie et peut fonctionner sur batterie avec des sondes simples et à rangée de capteur (jusqu à 16 canaux). 4

AMIGO instrument L'Amigo représente une avance significative en technologie d'inspection sur site avec l ACFM.

6 Capacité du système : Sondes intelligentes (automatiquement reconnaissable par l instrument) pour simplifier l'opération d inspection. Balayage rapide de secteur en utilisant des sondes à rangée de capteurs. Détection et dimensionnement fiable (longueur et profondeur). Option de fréquence : 5kHz (pour l'exécution optimale sur les aciers standard). 50kHz (pour une sensibilité améliorée en particulier sur les aciers inox). Unité conçue pour travailler en condition difficile, conformément à l IP54. Temps de chargement de la batterie 10 heures. Conditions de nettoyage réduites pour l inspection. Capable d'inspecter sur des enduits non-conducteurs jusqu'à 5 mm épais. Logiciel Windows pour la facilité d'emploi et la compatibilité avec d'autres applications de Windows (Excel, base de données ). Stockage de données. L inspection d un large éventail de géométries (filetages, jonctions diverses ). SPÉCIFICATIONS DU SYSTÈME Poids spécifique : 4.5kg Taille d unité : 206 x 292 x 127mm Longueur de câble du capteur : 5 mètres normalement, jusqu'à 50m sur demande. Câble de communications jusqu à : 30 mètres Température de fonctionnement : -20º + 40ºC Standard de protection de l instrument : IP54 Capabilité : 16 canaux plus l'encodeur de position, jusqu à 32 canaux sur demande Connections et interrupteurs de l AMIGO. 5

Option de fréquence : 5kHz (pour l'exécution optimale sur les aciers standard). 50kHz (pour une sensibilité améliorée en particulier sur les aciers inox).

7 Exemples d application ACFM & AMIGO Ballon de H2S La technique ACFM permet de détecter les fissurations orientées le long des ZAT des soudures sans aucune préparation de surface. L inspection est environ 4 fois plus rapide en durée que celle d un examen conventionnel par magnétoscopie ou ressuage. Soudures de grues et de portiques de levage Les structures de manutention et de levage sont sollicitées en fatigue et peuvent contenir au niveau des zones soudées des fissurations. L utilisation des sondes sans contact, manipulées à distance de l instrument et sans exigences de préparation de surface, fait de la technique ACFM un outil d inspection de premier choix. Le contrôle est réalisé par des alpinistes évitant ainsi l utilisation des échafaudages. La sonde reliée par un long câble à l instrument est déplacée par l acrobate, l interprétation est effectuée par le spécialiste au sol. 6

Soudures de grues et de portiques de levage Les structures de manutention et de levage sont sollicitées en fatigue et peuvent contenir au niveau des zones soudées des fissurations.

8 Les structures métalliques de plusieurs manèges de parcs d attractions et des pylônes de télécommunications sont également inspectées de cette manière. Inspection des filetages Le contrôle de filetages pour la recherche des fissures de fatigue en fond de filet est particulièrement délicat avec les techniques END conventionnelles. Un système avancé, appelé ATI (Automated Threaded Inspection) constitué par une multisonde déployée manuellement sur les raccords filetés, permet par une simple rotation de détecter 8 fonds de filet simultanément Les données obtenues sont analysées automatiquement par le PC du système de contrôle et indique par un signal Accepté/Refusé le résultat à l opérateur. La taille minimale du défaut détectable est de longueur 2 mm et de profondeur 0,75 mm. Les sondes à simples capteurs permettent aussi d inspecter facilement les filetages des goujons en mode manuel. 7

Un système avancé, appelé ATI (Automated Threaded Inspection) constitué par une multisonde déployée manuellement sur les raccords filetés, permet par une simple rotation de détecter 8 fonds de filet

9 Environnement radioactif ACFM & AMIGO TSC offre maintenant les systèmes d'inspection durcis par rayonnement pour l'usage dans l'industrie nucléaire. TSC a récemment fourni un système d'acfm durci par rayonnement pour les Etats-Unis. Le système est basé sur une tête robotisée d ACFM qui est utilisée pour la détection et le classement par taille des fissures de fatigue et des piqûres de corrosion dans un environnement dangereux. Réservoirs de stockage Des fissures sont souvent rencontrées le long des ZAT des soudures circulaires. La technique ACFM permet ici de détecter ces fissures sans enlèvement de la peinture et de caractériser la profondeur des défauts. 8

Le système est basé sur une tête robotisée d ACFM qui est utilisée pour la détection et le classement par taille des fissures de fatigue et des piqûres de corrosion

10 Inspection par le costume ATMOSPHERIC DIVING Des sondes à rangée de capteurs ACFM ont déjà été employées pour l'inspection des soudures des plates-formes en mer à l'aide des véhicules actionnés à distance (ROV). La même technologie est maintenant déployée en utilisant Newtsuit. Ces costumes atmosphériques de plongée (ADS) permettent à un opérateur de travailler sous l eau sans exposition au pression extrême de l'eau éprouvée en profondeur. L'opérateur, à l'aide des pinces construites dans le costume peut déployer des sondes de rangée d'acfm. Applications aéronautiques Inspection des composants de train d'atterrissage pour avion civil et militaire Inspection des éléments de moteur; Axes, culasses Disques de turbine, racines de lame Composants de boîte de vitesse, y compris des dents Pièces de charpente, y compris des bâtis de moteur Peaux en métal Boulons, goujons et trous taraudés Roues et moyeux Lignes hydrauliques, pneumatiques et de gaz Matériel Couvert: Carbone acier, acier inox austénitique, duplex/super duplex, titane, alliage d'aluminium Épaisseur d enduit : 0-5mm d'enduit non électriquement conductible. Fonctionnement De Sonde : -20 à +500 C. 9

Ces costumes atmosphériques de plongée (ADS) permettent à un opérateur de travailler sous l eau sans exposition au pression extrême de l'eau éprouvée en profondeur.

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