2.1 Pourquoi des sondes multiéléments ?

Le chapitre 1 explique pourquoi la technique CF présente de grands avantages à être appliquée au CND. En particulier, la rapidité de la prise de mesure et le fait que la mesure soit directement un signal électrique permet de limiter l’instrumentation au minimum et par suite de limiter les erreurs de mesure. Cela permet aussi de bénéficier des avancées modernes de l’électronique et de l’informatique en termes de traitements et de logiciels embarqués. Ainsi, il est possible de miniaturiser suffisamment les sondes et leur instrumentation tout en faisant des traitements relativement complexes sur les mesures avant l’affichage à l’utilisateur pour interprétation.

L’application visée par cette étude est la recherche de fissures submillimétriques débouchantes. Actuellement, une des techniques les plus utilisées est le ressuage, présenté à la sous-section 1.1.2.2. Cette technique présente un inconvénient majeur dans l’utilisation de liquides particulièrement polluants et de moins en moins tolérés par les normes environnementales récentes et à venir. Il est donc nécessaire de trouver une technique de remplacement pour cette application. Dans ce contexte, des systèmes d’imagerie par CF ont été récemment développés, parmi lesquels les sondes multiéléments tiennent une place importante. Ces systèmes ont pour avantage d’améliorer sur trois points les performances de la méthode de CND par CF.

2.1.1 Augmenter la rapidité

Avec une sonde classique disposant d’un seul élément, et plus particulièrement dans le cadre de l’inspection des surfaces planes, le mécanisme d’émission-réception utilisé la plupart du temps entraîne nécessairement la conception d’une sonde de type « stylo »[UMS02]. Améliorer la résolution signifie typiquement augmenter la durée d’inspection, qui peut devenir relativement longue. L’utilisation de sondes multiéléments peut pallier ce problème. En effet, une matrice d’éléments sensibles permet d’effectuer un nombre multiple de mesures simultanément, sans mouvement de la sonde. Une telle matrice permet donc d’économiser autant de déplacements, en remplaçant le balayage mécanique par un balayage électronique, ce qui peut représenter un gain de temps non négligeable.

2.1.2 Réduire l’influence des paramètres perturbateurs

En outre, la prise de mesures différentielles permet en général de s’affranchir d’un grand nombre de perturbations extérieures. En effet, si un paramètre perturbateur (décollement, variation lente de perméabilité magnétique, variation lente d’épaisseur...) intervient de façon uniforme dans une zone contenant plusieurs éléments sensibles, il les affecte tous identiquement. En retranchant les mesures les unes aux autres, il est alors possible de réduire fortement l’influence de ces paramètres. L’utilisation de stratégies complexes d’émission-réception doit ainsi permettre d’augmenter globalement la sensibilité aux paramètres d’influence, notamment grâce à la prise de mesures différentielles.

La mesure différentielle a cependant quelques défauts, comme la mauvaise détection des variations lentes. Selon le cahier des charges, il peut être alors utile de combiner les mesures absolues et différentielles.

2.1.3 Acquérir davantage d’informations

Enfin, il est important de noter qu’une sonde à plusieurs éléments en ligne peut avoir une direction de détection privilégiée, notamment à cause de la direction des courants induits. Par exemple, la figure 2.1 montre deux défauts, perpendiculaire et parallèle aux lignes des courants induits. Le défaut parallèle a beaucoup moins d’influence sur ces lignes et, par conséquent, est a priori beaucoup plus difficile à détecter. L’intérêt d’une matrice multiéléments est alors de pouvoir effectuer des mesures avec des courants induits successivement dans plusieurs sens. Il est ensuite possible de combiner les différentes mesures, afin d’aboutir à des informations plus complètes permettant de détecter les défauts indépendamment de leur orientation dans le plan d’inspection.


PIC

Fig. 2.1: Déviation des lignes de courants de Foucault en fonction de l’orientation du défaut