ISO 12713-1998 Non-destructive testing - Acoustic emission inspection - Primary calibration of transducers《无损检测 声发射检查 传感器的初次校正》.pdf

1、A Numroderfrence ISO12713:1998 (F) NORME INTERNATIONALE ISO 12713 Premiredition 19980715 EssaisnondestructifsContrlepar missionacoustique talonnage primairedestransducteurs NondestructivetestingAcousticemissioninspectionPrimary calibrationoftransducersISO12713:1998(F) ISO1998 Droitsdereproductionrse

2、rvs.Saufprescriptiondiffrente,aucunepartiedecettepubli cationnepeuttrereproduiteniutilisesousquelqueformequecesoitetparaucunpro cd,lectroniqueoumcanique,ycomprislaphotocopieetlesmicrofilms,sanslaccord critdelditeur. Organisationinternationaledenormalisation Casepostale56 CH1211Genve20 Suisse Interne

3、t isoiso.ch ImprimenSuisse ii Sommaire Page 1 Domainedapplication. 1 2 Rfrencesnormatives. 1 3 Dfinitions 2 4 Symbolesetabrviation . 2 5 Prescriptions gnrales 2 6 Descriptiondelappareilla get ype. 4 7 Traitementdtalonna gedesdonnes . 8 8 Analysedeserreurs 11 9 Rsultatsdtalonna get ypes 12 Annexe A B

4、ibliographie. 24ISO ISO12713:1998(F) iii Avantpropos LISO(Organisationinternationaledenormalisation)estunefdration mondialedorganismesnationauxdenormalisation(comitsmembresde lISO).LlaborationdesNormesinternationalesestengnralconfieaux comitstechniquesdelISO.Chaquecomitmembreintressparune tudealedro

5、itdefairepartieducomittechniquecrceteffet.Les organisationsinternationales,gouvernementalesetnongouvernementales, enliaisonaveclISOparticipentgalementauxtravaux.LISOcollabore troitementaveclaCommissionlectrotechniqueinternationale(CEI)en cequiconcernelanormalisationlectrotechnique. LesprojetsdeNorme

6、sinternationalesadoptsparlescomitstechniques sontsoumisauxcomitsmembrespourvote.Leurpublicationcomme Normesinternationalesrequiertlapprobationde75 %aumoinsdes comitsmembresvotants. LaNormeinternationaleISO12713atlaboreparlecomittechnique ISO/TC135,Essaisnondestructifs , souscomit SC3, Moyens acousti

7、ques. LannexeAdelaprsenteNormeinternationaleestdonneuniquement titredinformation.ISO12713:1998(F) ISO iv Introduction Lamthodedmissionacoustiquedesessaisnondestructifsconstitue lunedesmthodesutilisesparleSC 3,relativesauxmthodes acoustiquesduTC135encequiconcernelesessaisnondestructifs.Les normesrela

8、tivesauxprocduresetauxprescriptionsgnralessont ncessairesafindegarantirdesrsultatsquantitatifsetunelarge applicabilit.LaprsenteNormeinternationaletraitedunemthode dtalonnageprimairedestransducteursdmissionacoustique.Ilest prvuquelaprsenteNormeinternationaleseraaccompagnedautres normesdedterminationd

9、elasensibilitdestransducteursetdela rponseenphase.LaprsenteNormeinternationaleatoutdabordt prsenteparlestatsUnislorsdelacinquimerunionde lISO/TC135/SC3Berlinenavril1989.NORMEINTERNATIONALE ISO ISO12713:1998(F) 1 EssaisnondestructifsContrleparmissionacoustique talonnageprimairedestransducteurs 1Domai

10、nedapplication LaprsenteNormeinternationalespcifieunemthodedtalonnageabsoludestransducteursdmission acoustique.LobjectifdelaprsenteNormeinternationaleconsistetabliruneuniformitdesessaisdmission acoustique,afindeconstituerunebasedecorrlationdesdonnes,etdepermettrelinterprtationdesrsultats obtenuspard

11、iffrentslaboratoiresdiffrentespriodes. Unemthodereconnuedtalonnagedestransducteursdmissionacoustiquedoittrespcifieafinde caractriserleurcomportement. LaprsenteNormeinternationalespcifieunemthodedtalonnageprimairedestransducteursdmission acoustiqueentantquercepteursdondeslastiqueslasurfacedunmilieuso

12、lide.Ltalonnageproduitla rponseenfrquenceduntransducteurparrapportauxondesnormalementrencontresenmissionacoustique. Larponseentensiondutransducteurestdterminedesintervallesdefrquencediscrtecompris approximativemententre10kHzet1MHz.Lentreconstitueundplacementdynamiquebiendfinidelasurface demontage.Le

13、sunitsdtalonnagesontlestensionsdesortieparentremcaniqueunitaire(dplacement, vitesse,ouacclration).LaprsenteNormeinternationalesappliqueauxtransducteurstalonssecondairesainsi quauxtransducteursdapplicationenmissionacoustique. 2Rfrencesnormatives Lesnormessuivantescontiennentdesdispositionsqui,parsuit

14、edelarfrencequienestfaite,constituentdes dispositionsvalablespourlaprsenteNormeinternationale.Aumomentdelapublication,lesditionsindiques taientenvigueur.Toutenormeestsujettervisionetlespartiesprenantesdesaccordsfondssurlaprsente Normeinternationalesontinvitesrechercherlapossibilitdappliquerlesdition

15、slesplusrcentesdesnormes indiquesciaprs.LesmembresdelaCEIetdelISOpossdentleregistredesNormesinternationalesenvigueur unmomentdonn. ASTME11495, Pratiquenormalisepourlecontrleultrasonoreparrflexionfaisceaudroitparlamthodepar contact. ASTME49495, Pratiquenormalisepourlemesuragedelavitessedesultrasonsda

16、nslesmatriaux. ASTME61082 1) , Dfinitionsnormalisesdestermesrelatifslmissionacoustique. ASTME65085(1992)e1, Guidenormalispourlemontagedescapteurspizolectriquedecontactdmission acoustique. BRECKENRIDGE,F.R.andG REENSPAN,M.SurfaceWaveDisplacement:AbsoluteMeasurementsUsinga CapacitiveTransducer, Journa

17、lAcousticSocietyofAmerica ,Vol.69,pp.11771185. 1)Normeretire.ISO12713:1998(F) ISO 2 3Dfinitions UnglossaireISOdestermesutilissenmissionacoustiquenestpasencoredisponible.Auvudecettesituation, etpourlesbesoinsdelaprsenteNormeinternationale,lanormeASTME610peuttreutilisecommeguide. 4Symbolesetabrviation

18、 4.1Symboles Symbole Terme Unit a rayonutiledelasurfaceducapteur m A sensibilitabsoluedutransducteurtalon(enunitsdetensionpardplacementlibre) V m -1 c vitessedeRayleigh m s -1 D(f m ) rponsespectralevaleurcomplexedutransducteursoumislessai 1 f frquence MHz f m m ime frquence MHz j indice0,1,2,., n -

19、1 1 J l fonctiondeBesseldepremierordre 1 k nombredondescirculaires m -1 n nombretotaldchantillonsdansunevoie 1 r m m ime valeurdelagrandeurde D(f m )1 s j j ime valeurdchantillonnagedelavoietalon V S(f m ) spectresvaleurcomplexedusignaltalon 1 T tempsdenregistrementtotalquivalent nDt ms u j j ime va

20、leurdchantillonnagedelavoieinconnue V U(f m ) spectresvaleurcomplexedusignalinconnu 1 Dt intervalledeladuredchantillonnage ms Q m m ime valeurdelaphasede D(f m )1 4.2Abrviation EA:missionacoustique 5Prescriptionsgnrales 5.1Transducteursdedplacement Laprsentemthodesappliqueltalonnageabsoludestransduc

21、teursdedplacementnormauxutilisercomme talonssecondairespourltalonnagedestransducteursdmissionacoustiqueutilisspourlvaluationnon destructive.Danscebut,ilconvientqueltalondetravailsoitdehautefidlitetquilsecomportedemanire approprieetbiencomprise.Lorsquecescaractristiquespeuventtretablies,ilconvientque

22、laprcisiontablie sappliquesurlagammedefrquencescomplte,jusqu1MHz.ISO ISO12713:1998(F) 3 NOTELaprcisiontabliesappliqueuniquementlorsqueltalondetravailretourneenrgimederepos,suivantlentre transitoire,avantquuneonderflchiepartirdelalimitedublocdtalonnageretourneversltalondetravail(environ 100 ms).Cette

23、conditionestdifficileprouverpourlesbassesfrquencesavecdespriodessuivantlordredelafentre temporelle. 5.2Transducteursdmissionacoustique Laprsentemthodesappliquegalementltalonnagedestransducteursdmissionacoustiqueutilisspour lvaluationnondestructive.Lecomportementdecertainsdecestransducteursestmoinsbo

24、nqueceluides dispositifsapproprisuntalondetravail.Laprcisiontabliedecesdispositifssappliquedanslagamme compriseentre100kHzet1MHzetavecuneprcisionmoindreinfrieure100kHz. NOTE Unedifficultprimairerelativeltalonnagedundispositifdetransductionmcanique/lectriqueconsiste dterminerlentremcaniquedynamiquedu

25、dispositif.laidedecetteprocduredtalonnage,lentredynamiquepeuttre dterminededeuxmaniresdiffrentes:calculthoriqueetmesureavecuncapteurdedplacementabsolu. 5.3Calculthorique Lathoriedlasticitatutilisepourcalculerledplacementdynamiquedelasurfacedundemiespaceinfinid unefonctionenchelontemporellenormaledep

26、ointsforces.Lessolutionsproposesdonnentledplacement detoutpointlasurfaceenfonctiondutemps,produisantuneformedondepourledplacementappelimpulsion sismiquedesurface. Laprsentemthodedtalonnageutiliseuneapproximationdelaboratoireparrapportcettesolutionthorique. Voirgalementrfrences1et2danslannexeA.Ledemi

27、espaceestapprochparungrandblocmtallique sousformeduncylindrecirculaireetlafonctionenchelondepointsforcesestapprocheencoredavantageparla ruptureduncapillaireenverrecontrelasurfaceplanedubloc.Ilconvientdecalculerledplacement,tablien fonctiondutemps,pourlemplacementdudispositifsoumislessai(surlammesurf

28、acedeblocquelentre).Ily alieudeffectuercecalculenutilisantunevaleurmesuredelaforcedefonctionenchelonetlesconstantes lastiquesdterminesparlavitessedesmesuragesacoustiquesdubloc. 5.4Mesuredudplacementabsolu Unemesureabsoluedudplacementdesurfacedynamiquenormaldublocestncessairepourlutilisationdecette m

29、thodedtalonnage.Letransducteurutilispourcettemesureestuntransducteurtalonparrapportauquelest comparledispositifsoumislessai.Ilconvientqueletransducteurtalonsatisfasseoudpasselaperformance dutransducteurcapacitifdcritparBreckenridgeetGreenspan(voirarticle2).Lescaractristiquesimportantesdu transducteu

30、rtaloncomprennentunehautefidlit,unehautesensibilitetdescaractristiquesdefonctionnement conduisantuncalculthorique.Ilconvientgalementqueletransducteurneprsenteaucunechargedynamique considrablelasurfacequilmesure. Pouruntalonnage,letransducteurtalonetledispositiftalonnersonttousdeuxplacssurlammesurfac

31、edu blocquelentremcaniqueetsesituentdesdistancesopposesquidistantes.Cettesituationgarantitquetous deuxontlammeexpriencedudplacementdansletemps.Lacomparaisondelasortiedeltalondetravailou dutransducteurEAaveclasortiedutransducteurtalonconduitltalonnagedudispositifsoumislessai. Laprsentemthodesapplique

32、galementltalonnagedestransducteursdmissionacoustiqueutilisspour lvaluationnondestructive.Lecomportementdecertainsdecestransducteursestmoinsbonqueceluides dispositifsapproprisuntalondetravail.Laprcisiontabliedecesdispositifssappliquedanslagamme compriseentre100kHzet1MHzetavecuneprcisionmoindreinfrieu

33、re100kHz. Dautresgomtriesrelativesapplicableslentreetauxtransducteurssontpossibles,maisilconvientdutiliser lesrsultatsdesautresgomtriesuniquementpouraccompagnerlesrsultatsobtenusaveclammegomtrie desurface.LesondesEAdesstructuressontplusfrquemmentdominesparlesphnomnesdondesde surfaceetilconvientquelt

34、alonnagesoitfondsurlarponsedutransducteurauxditesondes. 5.5Unitsdtalonnage LasurfaceavantduntransducteurEAestsensibleaumouvement.Lescontraintesetdformationsrelles exercessurlasurfaceavantduntransducteurmontdpendantdelinteractionentrelimpdancemcaniquedu transducteur(charge)celledublocdemontage(entran

35、ement).Nilacontrainte,niladformationneconduisentISO12713:1998(F) ISO 4 unemesuredirecteencetemplacement.Cependant,lelibredplacementsusceptibledeseproduirelasurface dublocenlabsencedutransducteurpeuttreinfluencparlescalculsdethorielastiqueouparlesmesures effectuesailleurssurlasurface.Danslamesureoles

36、transducteursEAsontutilisspoursurveillerle mouvementauniveaudunesurfacelibredunestructureetoleseffetsinteractifsentreletransducteuretla structureneprsententgnralementaucunintrt,lemouvementlibreestlavariabledentreapproprie.Ilest parconsquentncessairequelesunitsdtalonnagesoientdestensionsparunitdemouv

37、ementlibre,par exemplevoltsparmtre. 5.6Matriauxdubloc Danslamesureoltalonnagedpenddelinteractiondelimpdancemcaniquedublocetdecelleducapteur EA,uneprocduredtalonnagedoitspcifierlesmatriauxconstitutifsdubloc.Lestalonnageseffectussurles blocsconstitusdediffrentsmatriauxdoiventproduireunesensibilitdutra

38、nsducteurparrapportdescourbes defrquencedeformeetdegrandeurmoyennediffrentes.Ledegrdediffrencedecesrsultatspeuttretrs important.Parexemple,untransducteurquiattalonnsurunblocenacieraura,silattalonnsurunbloc enverreouenaluminium,unesensibilitmoyennepouvantvarierde50%100%parrapportlavaleurobtenue avecl

39、acier,etaura,silattalonnsurunblocmthacrylatepolymthal,unesensibilitmoyennepouvant reprsenteruniquement3%delavaleurobtenueaveclacier.Engnral,lasensibilitseramoindrelorsquele blocestcomposdunmatriaumoinsrigideoumoinsdense. Pourlestalonnagesdondesdesurface,lavitessedeRayleighpropreaumatriaudublocaffect

40、eltalonnage. Pouruntransducteurayantuneouverturecirculaire(surfacedemontage)avecunesensibilituniformedela surface,leffetdouvertureprvoitdespointsderceptionnulleauniveaudeszrosde J l (ka),o k=2 pf/c.Ainsi, lesfrquencesauxquelleslespointsderceptionnulleseproduisentdpendentdelavitessedeRayleigh. 6Descr

41、iptiondelappareillagetype 6.1Gnralits Unplandebasetypedtalonnageestreprsentlafigure1.Uncapillaireenverre,B,dundiamtreapproximatif de0,2mm,estcompressentrelextrmitdelavisdeserrage,C,etlasurfacesuprieuredugrandblocde transfertenacier,A.Lorsquelecapillairerompt,lerelchementsoudaindeforcesreprsenteunefo