Sifflement lors d'un contrôle de matériau par les courants de Foucault.

[DarK MaLaK]

Bonjour, je ne connais pas grand chose à la théorie qui sous-tend le contrôle par les courants de Foucault (mis à part que ça découle des équations de Maxwell) et j'aimerais savoir pourquoi on entend un sifflement (proche de l'ultrason, à vue de tympan) lorsqu'on approche la sonde d'un matériau aimanté (non identifié), et pourquoi ce sifflement n'existe (ou du moins ne s'entend) qu'à des fréquences inférieures à 12 hKz environ ! C'est une sonde avec deux bobines (en différentiel). Un interaction entre champs peut produire un tel phénomène ?

Merci par avance de votre aide !
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[invitea3eb043e]

Dans un transfo normal, l'armature en fer est feuilletée, justement pour éviter les courants de Foucault qui induisent des pertes par effet Joule.
Dans un appareil à courants de Foucault, le dispositif est ajusté de telle manière qu'en l'absence de fissure, on n'entend rien (on compense le signal de la bobine de sortie). Quand il existe une fissure, ça change la carte des courants et on détecte quelque chose.
Ensuite, savoir sous quelle forme le signal est restitué, ça dépend de l'ingénierie : écran d'oscillo, ordinateur, signal sonore.

[DarK MaLaK]

Salut Jeanpaul et merci de ta réponse, mais je ne comprends pas bien où tu veux en venir par rapport à ma question... En fait, je peux préciser : j'ai une sonde en différentiel reliée à un écran d'oscilloscope sur lequel je règle la fréquence (et d'autres paramètres). Quand je la mets en contact avec un matériau, un point se déplace sur l'oscilloscope, et il sera toujours au même endroit pour le même matériau (conducteur). Ensuite, on peut aussi tester des matériaux non-conducteurs avec un support conducteur et en utilisant le "lift-off". Puis, si on change la sonde et qu'on demande à l'oscilloscope une courbe en fonction du temps, on observe des pics lorsqu'il y a des fissures, car la conductivité est modifiée et emprunte un autre chemin.

Tout ce que je viens de décrire est ce que j'ai retenu de cette méthode de contrôle (en gros). Et ma question porte donc sur la raison de ce sifflement lors d'un contrôle avec la première sonde, celle qu'on approche du matériau (aimanté en l'occurrence) sans la déplacer et qui nous donne un point quand on touche le matériau avec.

Voilà, ma réponse est peut-être contenue dans la première phrase de ton message mais je ne suis pas sûr de l'avoir comprise car je ne vois pas bien le rapport entre ce sifflement à basse fréquence et les pertes par effet Joule.

[DarK MaLaK]

Petit up non abusif je l'espère, mais cette question m'intrigue au plus haut point !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea3eb043e]

J'essayais d'expliquer l'analogie entre un transfo et le détecteur à courants de Foucault.
Mais je ne vois pas bien d'où vient ce sifflement : est-il généré par la pièce elle-même ou par l'électronique de détection de l'appareil ? Auquel cas ce n'est qu'une alarme.
Je n'ai jamais manipulé de tel appareil et il doit en exister des variantes, mais j'ai vu des films sur la fabrication des billes pour roulement et les tiges qui servent à les fabriquer sont contrôlées ainsi.

[DarK MaLaK]

En fait, l'alarme s'allumait en effet car le point dépassait de l'écran de l'oscilloscope. J'ai donc cherché si le son était émis par l'appareil, et j'ai vu que le son pour l'alarme était sur "OFF". J'ai donc mis "ON" et j'ai refait le test : ça a fait un bruit énorme totalement différent ! Ce n'était donc pas l'alarme de l'appareil mais bien l'interaction entre la sonde et le matériau aimanté. Du moins, je ne vois pas d'autre possibilité, d'autant plus que ce son disparaissait à partir d'une certaine fréquence, toujours la même (environ au-dessus de 12 kHz). Pour moi, ça ressemble à un phénomène physique dépendant de la fréquence...

[invitea3eb043e]

La fréquence que tu entends est-elle celle qu'utilise la bobine ? Si oui, ça peut être une vibration induite par les courants de Foucault. Si c'est vraiment violent, ça traduit un niveau d'irradiation électromagnétique à surveiller. Je ne resterais pas à côté.

[DarK MaLaK]

Oui, je règle la fréquence de la bobine sur l'oscilloscope (enfin des deux bobines plutôt). La vibration dont tu parles serait dû à une interaction entre champs magnétiques (puisque je rappelle que je n'ai observé ce phénomène que dans ce cas précis) ou bien à tout autre chose ?

Et cette irradiation électromagnétique serait intense au point d'être dangereuse avec des bobines plus petites qu'un auriculaire ?

[invitea3eb043e]

Des champs magnétiques n'interagissent pas mais on peut faire vibrer une pièce métallique au moyen d'un champ alternatif. C'est quand même assez curieux si la pièce est massive. Difficile de faire un diagnostic à distance.

[DarK MaLaK]

En l'occurrence, la pièce est une fermeture de sac aimantée... Et je pensais qu'on ne pouvait faire vibrer une pièce que par résonance, comme avec du vent sur un pont ou des soldats qui marchent au pas. Et là, le sifflement continuait sur une plage de fréquence de 12 à 5 kHz si je me souviens bien (je ne suis pas descendu en-dessous de 5 kHz).

[invitea3eb043e]

Un aimant en face d'une bobine, c'est comme un haut parleur mais, pour faire du bruit, il faut une membrane qui émet. Y a-t-il cela ?

[DarK MaLaK]

Je ne suis pas sûr de comprendre ta question (car je ne comprends pas la nécessité d'une "membrane qui émet"), donc je vais te copier un petit bout du document attaché :

"L'appareillage est relié au capteur sonde par un cordon multifilaire, se présente sous la forme d'un coffret portable de type oscilloscope (...).

Une injecteur est constitué d'un générateur de courant sinusoïdal de quelques dizaines de mA qui alimente les bobines avec une fréquence soit fixe, soit réglable dans une plage assez large (10 Hz à 1 MHz ou encore des gammes plus restreintes 30 Hz à 300 kHz pour le tri des aciers."

Sinon, j'ajoute qu'on met la sonde en contact direct avec le matériau pour faire la mesure, grâce à l'effet de peau, mais dans le cas du matériau aimanté, on entend le sifflement avant le contact...

[invitea3eb043e]

L'aimant est attiré/repoussé par le champ magnétique de la bobine mais comme il est tout petit, il rayonne peu de son. Il faut qu'il soit solidaire d'une plaque un peu grande, comme une membrane de haut parleur si on veut qu'il émette parce que la puissance sonore est proportionnelle à la surface et au carré de l'amplitude de vibration.

[DarK MaLaK]

Ok, merci pour ces précisions, mais pourquoi rayonnerait-il du son en particulier ? Ce serait uniquement un hasard dû à la fréquence et à la longueur d'onde ? Ou c'est quelque chose de plus général ?

[DarK MaLaK]

Bonjour, je me permets de nouveau un up !

[invitea3eb043e]

Ok, merci pour ces précisions, mais pourquoi rayonnerait-il du son en particulier ? Ce serait uniquement un hasard dû à la fréquence et à la longueur d'onde ? Ou c'est quelque chose de plus général ?

Une vibration entre 30 et 15 000 Hz est perçue comme un son. On ne peut monter trop haut car l'objet ne suivra pas à cause de son inertie et, de toutes façons, on n'entendrait plus. Essaie d'immobiliser l'aimant et tu verras.

[DarK MaLaK]

Ah ok !! Tu veux donc dire que le phénomène existe probablement aux autres fréquences mais qu'on ne l'entend plus ! Malheureusement, je n'ai pas le matériel nécessaire pour refaire l'expérience actuellement... C'est dommage, surtout que ça n'a pas l'air d'être simple à comprendre pour des gens qui n'ont pas la possibilité de manipuler tout ça, d'expérimenter par eux-mêmes pour me donner leur diagnostic.