Qu'est-ce que le contrôle par courants de Foucault ?

Le contrôle par courants de Foucault est une méthode de contrôle non destructive pour les matériauxconducteurs d'électricité . Les propriétés physiques des matériaux conducteurs d'électricité sont utilisées pour générer un flux de courant dans le matériau, appelé courant de Foucault.

La première chose à faire est d'induire un courant de Foucault dans le matériau. Pour ce faire, un champ magnétique alternatif est généré à l'aide d'une bobine d'excitation. En appliquant un courant alternatif à la bobine d'excitation, on excite le matériau. Les courants de Foucault dans le matériau provoquent à leur tour un champ magnétique variable. Ce champ magnétique est à son tour reçu par une bobine de mesure. Celle-ci crée également un courant alternatif, qui diffère du courant alternatif de l'excitateur en termes d'amplitude de tension et de position de phase. Les différences dans le matériau deviennent visibles, comme les impuretés dans le matériau (inclusions, composition différente du matériau) ou les dommages (fissures, pores) dans le matériau.

Il est donc possible de distinguer trois méthodes de contrôle différentes dans le cadre du contrôle par courants de Foucault:

1. Essai de fissuration :

L'essai de fissuration peut être réalisé de manière statique ou dynamique .

Dans le cas du contrôle dynamique des fissures, le capteur, dans lequel sont installésl'excitateur et la bobine demesure , ou la pièce à contrôler sont mis en rotation constante. Le capteur balaie alors la surface de la pièce à contrôler. Si la surface ne présente pas d'inclusions ou de dommages, les courants de Foucault circulent uniformément dans le matériau. Cependant, dès qu'une inclusion ou une fissure apparaît à la surface de la pièce à contrôler, la résistance électrique change et le courant de Foucault devient plus petit ou doit "dévier". Cela modifie la densité du courant de Foucault, de sorte que ce changement est détecté et évalué par la bobine de mesure. Ce contrôle a lieu, par exemple, dans l'industrie automobile sous la forme d'un contrôle automatisé dans la production de composants essentiels à la sécurité et à la fonction.

Dans les essais de fissures statiques, le capteur est déplacé manuellement sur la surface de la pièce à tester. Ce type d'inspection est utilisé, entre autres, lors des inspections de maintenance de divers composants importants pour la sécurité dans l'industrie aéronautique.

Fig.1 : Principe des courants de Foucault

En conclusion, on peut dire que le contrôle des fissures à l'aide des courants de Foucault est un bon moyen de trouver des défauts ouverts sur les surfaces, tels que des fissures ou des pores.

Liste de contrôle pour le contrôle des fissures par courants de Foucault :

• Le matériau est-il électriquement conducteur ?
• Existe-t-il des spécifications d'erreur ?
• Existe-t-il une définition de la zone d'essai ?
• Existe-t-il une symétrie de rotation ?
  

2. Mesure de l'épaisseur du revêtement :

La mesure de l'épaisseur du revêtement est un autre domaine du contrôle par courants de Foucault. Un noyau de fer est utilisé autour duquel labobine d' excitation et la bobine de mesure sont enroulées. Un courant alternatif à basse fréquence circule généralement dans la bobine d'excitation (méthode de mesure magnétique-inductive). Lorsque le noyau de fer avec les deux bobines s'approche d'un objet magnétisable, le fer, celui-ci renforce le champ magnétique alternatif. La bobine de mesure enregistre ce gain sous forme de tension. L'importance de cette différence de tension dépend de la distance entre le pôle et la pièce en fer. Dans le cas de pièces revêtues, cette distance correspond à l'épaisseur du revêtement de la pièce à tester.

En outre, on distingue deux effets dans la mesure de l'épaisseur du revêtement :

• L'effet d'induction magnétique : Lorsque la bobine de champ est excitée à une fréquence de test très basse, la perméabilité magnétique du matériau de base ferromagnétique est utilisée pour mesurer l'épaisseur de revêtements non ferromagnétiques tels que le cuivre ou le zinc.
• Effet de courant de Foucault : Lorsque la bobine de champ est excitéeà une fréquence de test élevée, la conductivité électrique des matériaux de base conducteurs d'électricité est utilisée pour mesurer l'épaisseur des revêtements non conducteurs d'électricité tels que la peinture, le vernis, l'anodisation, etc. L'épaisseur du matériau de base conducteur d'électricité est ensuite mesurée.
  
  

3. Examen des propriétés microstructurelles du matériau :

Lors de l'examen des propriétés microstructurelles, une distinction supplémentaire est faite entre l'examen de la dureté et l'examen du mélange de matériaux.

Lors d'un essai de dureté, par exemple, la microstructure du matériau change à la suite d'un traitement thermique. Cela modifie la conductivité ou la perméabilité du matériau. La pièce à tester est guidée à travers une bobine. Celle-ci comporte deux enroulements : l'enroulement d'excitation et l'enroulement de mesure. Comme pour le contrôle des fissures, un courant alternatif est appliqué à l'enroulement d'excitation. Il crée un champ magnétique alternatif qui induit un courant de Foucault dans le matériau à contrôler. Le courant de Foucault génère son propre champ magnétique alternatif. Celui-ci est à son tour converti en un courant alternatif par l'enroulement de mesure. En modifiant l'amplitude de la tension et la position de la phase, l'évaluation peut être effectuée.

Lors des essais de mélange de matériaux, une distinction est faite entre les différents matériaux, car ceux-ci ont des conductivités ou des perméabilités différentes. Ces différences peuvent être détectées par les capteurs. Par conséquent, les différents matériaux tels que l'acier de décolletage 9S20, l'acier de cémentation C15, l'acier trempé et revenu, l'acier de construction St37, etc. peuvent être séparés les uns des autres.

MAGNETOSCOP 1.070 : Pour la mesure du champ magnétique et de la perméabilité.

Liste de contrôle pour les essais de microstructure :

• Le matériau est-il électriquement conducteur ?
• Existe-t-il des différences entre la conductivité et la perméabilité ?
• Existe-t-il une définition de la zone d'essai (par exemple, pièces partiellement durcies) ?

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