Détecteur de fissures sur des surfaces métalliques (TIPE)

[invitef2078222]

Bonjourà tous.
J'ai besoin d'un peu d'aide pour mon TIPE, mais avant parlons de la bête :
Pour détecter des fissure j'utilise un oscilateur (L-C en série + AO monté en résistance négative). On place la bobine à proximité de la plaque métallique et quand on passe au dessus d'une fissure/ bosse/ défaut, on observe un changement de fréquence dans le circuit. (les défauts sont des trous fait à la perceuse, et les variations obsevées sont de l'ordre de 0.1-10Hz pour une fréquence de 10KHz)

Mon problème est le suivant:le champ magnétique de ma bobine crée des courant de Foucault dans la plaque (dans le cas ou plaque parfaite, sans fissure, dans la limite de l'épaisseur de peau), la fissure ne permet pas la création des courants (ou au moins en change les lignes), c'est ce qui provoque une modification du champ magnétique et donc le changement de fréquence. (c'est une théorie mais si qqn en aurait une autre à proposer je suis preneur)
Seulement je n'arrive pas à trouver de relation qui me permette de séparer courant et champ magnétique.

Dans tous les cas je raisonne en régime permanent (la bobine est fixe et depuis un temps suffisament long pour que la fréquence ne varie plus) mais peut-être qu'en raisonnant sur la transition (passage entre plaque en bonne état et trou)...

j'essayerai de poster des images dès que possible si ça peut vous aider et surtout n'hésitez pas à me proposer toutes vos idées!!
-----

[FC05]

Le métal modifie la valeur de L, ce qui modifie la fréquence de l'oscillateur.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Effectivement, le métal empêche de champ magnétique de rentrer et l'inductance change. C'est comme cela que fonctionnent les détecteurs de métaux.
Par contre, détecter des fissures avec ce principe ne semble pas très fiable ou pratique. Les fissures modifient légèrement la résistance de surface et augmentes les pertes. Mais pour pouvoir faire une comparaison entre "fissures" et "pas fissures" il faut être dans des conditions identiques.
Peut-être que pour des très grosses ou très profondes fissures ça marche.
Au revoir.

[invitef2078222]

En fait c'est ce lien entre métal et L que je n'arrive pas à faire

Et pour les fissures,ce sont des trous de l'ordre de 3 à 6mm que je détecte (c'est plus pour valider le principe qu'autre chose)

En fait en condition réelles, ce n'est pas ce principe qui est utilisé, les industriels prefèrent juste regarder les rayons infrarouges émis par la plaque (les courants de Foucault sont plus forts près de la fissure, donc effet joule...) ou utiliser un système à 2 bobines (que je ne comprend pas vraiment puisque la 2ème "baigne" dans le champs de la 1ère, ce qui revient pour moi à un bête transfo (pardon à tous les ingénieurs en aéronotique )

Je sais que L dépend du "mu" du métal (désolé mais pas trouvé les caractères spéciaux) mais je ne vois pas comment une varation du milieu peu influancer sur le tout

D'habitude on considère que l'espace est homogène et a les mêmes caractéristiques partout (et bla bla bla)
est ce que ça voudrait dire que je dois concidérer mu comme la moyenne des mu de petites portions de l'espace?

En tout cas merci de vous y être interressé aussi vite

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Le métal empêche au champ "d'aller plus loin". Il annule le champ de traverser le métal et du coup il diminue le champ crée par la bobine et qui la traverse. Ce qui diminue son inductance.
Mais le calcul de ça est presque impossible. Déjà dans des cas simples, le calcul analytique du champ magnétique est extrêmement lourd. Et ici il ne s'agit pas d'un cas simple. Même si on se place dans une situation symétrique. Il faut avoir recours à des logiciels spécialisés.
Le µ du métal ne joue pratiquement pas.
Au revoir.

[FC05]

Il est vrai que ton système ne ressemble pas au système industriel dans le sens où tes oscillations sont libres.

Quand au système industriel, il mesure le contre champ magnétique crée par les courant de Foucault, ce n'est pas un transformateur. D'ailleurs, dans un tranfo, on cherche à minimiser les courants de Foucault qui sont sources de pertes.

[invitef2078222]

Dans le cas où on mesure le contre champ magnétique, comment peut on éliminer le champ source? Dans le peu de modèles que j'ai vu le champs de la bobine source traverse toujours la bobine de mesure (que ce soit un modèle d'étude de tuyaux avec 2 bobines ou mêmes les détecteurs pour surfaces planes) les bobines sont toujours concentriques. En supposant qu'elles ne soient pas du même coté de la surface je pourrais comprendre mais là... je coince.

Pour les cartes de champs, j'en ai tracé avec Femm (logiciel libre) que mon prof m'a recommandé. Mais à part le fait que le métal canalise le champ, je n'ai pas appris grand chose, seulement que la fissure à une plus forte influence sur le champ si elle n'est pas au centre de la bobine.

En supposant que je le fasse avec un oscilateur forcé (GBF relié à la bobine directement). Du coup la fréquence serait fixée mais le métal modifierait toujours l'inductance, donc je pourrais visualiser une varition de tension (amplitude) peut être plus facile a détecter mais plus faibles aussi non? En plus je ne suis pas certain que la variation d'impédance ne soit pas "absorbée" par celle de l'AO ou tout autre matériel de mesure.

Mais je ne suis pas si certain que le µ du métal puisse être écarté aussi facilement. Quand on regarde, les seules variables du métal sont µ, sa conductivité (et sa résistance). Du coté du circuit on a U(t), I(t), f(L), C et L(...).
Si on pouvait modéliser la plaque par un circuit électrique simple (R, I(t) en lien avec les courants de Foucault, éventuellement C (comme dans les cables coax)) on pourrait raisonner par inductance mutuelle... mais on revient à la case départ; L=>champ mag=>courants de Foucault=>contre champ=>modif du champ mag=>modif de L=>...

[invitef2078222]

Re tout le monde (ou plutot les 2 courageux...)
après avoir tourné en rond, il semblerait qu'il y ait 2 moyen d'arriver à nos fins:
-soit considérer que le flux du champ magnétique est constant sur la surface (flux uniforme plus précisément) idem sur le flux sortant (il faut bien qu'il rentre dans la bobine...) on regarde le courant qui circule=> Puissance=> variation de puissance selon le défaut.
-soit se servir de la résistance de juste oscillation (valeur mini de la résistance négative pour que les oscillations démarrent avec plaque, avec plaque + défaut...) =>courbe exp.

Si celà donne des idées à qqn ou sucite des questions...

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je vous ai dit, au post #3, que je ne pense pas que cette méthode soit viable.
Je n'ai pas changé d'avis et je ne vois pas comment cela pourrait en être autrement.
Au revoir.

[invite92a9567b]

cc deux ans plus tard , alors est ce que ça a marché en fin de compte votre expérience?et surtout , est ce que tes considérations ont été approuvées par les membres du jury? merci