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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 1/1-2 - 2001  - pp.169-189
TITRE
Etude et caractérisation de transducteurs à couplage par air pour l’évaluation et le contrôle non destructifs des matériaux.

TITLE
Study and characterization of air-coupled transducers for the non destructive evaluation of materials.

RÉSUMÉ

Au cours de la dernière décennie, le rendement des transducteurs à couplage par air a considérablement été amélioré. On peut maintenant les substituer aux transducteurs à couplage liquide pour certaines applications de CND. L’amélioration de la dynamique est due à la technologie du transducteur, mais aussi à l’électronique associée. On présente ici une étude de transducteurs ultrasonores capacitifs à couplage par air. Le principe de fonctionnement est basé sur la vibration d’une fine membrane métallisée, constituant l’une des armatures d’un condensateur, l’autre se présentant sous la forme d’une plaque métallique de rugosité contrôlée par microsablage. L’efficacité à l’émission et la sensibilité à la réception sont quantifiées à partir de la mesure de la vitesse d’une fine membrane interposée dans le champ acoustique. Les résultats montrent l’influence des grains de sablage sur la dynamique des transducteurs et leur bande passante. Des applications de CND de matériaux composites sont réalisées avec un système compact émetteur-récepteur et électronique intégrée.

ABSTRACT

During the last decade, the efficiency of air-coupled transducers has considerably been improved. Traditional liquid-coupled transducers can now be replaced by air-coupled elements for some NDT applications. The improvements in their efficiency are due to the transducers design but also to the electronic devices used. This paper presents a study on aircoupled capacitive transducers. They work on the principle of a capacitor made of a thin, metallized membrane forming one electrode, plus a metallic plate forming the other electrode, the roughness of which is made using sand-blasting. The efficiency of the transmitter and the sensitivity of the receiver are quantified by measuring the velocity of a thin membrane placed in the acoustic field. The influence of the size of sand grains on both the efficiency and the frequency bandwidth of the transducers is shown. A compact set-up including air-coupled transducers and integrated electronic is used for NDT applications of composite materials.

AUTEUR(S)
Bernard HOSTEN, Christine BIATEAU, Michel CASTAINGS, Didier ROZIÈRE

MOTS-CLÉS
transducteurs, couplage air, ultrasons, sensibilité, efficacité, image.

KEYWORDS
air-coupled transducers, ultrasounds, sensitivity, efficiency, image.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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