Table des Matières
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Influence générée par la taille de particule
Les hétérogénéités (par ex. particules de granulat, vides) dans le béton
influent sur la propagation d'une impulsion ultrasonique. Elles disperse-
ront le signal. L'influence est très importante si la taille du granulat est
égale ou supérieure à la longueur d'onde du signal ultrasonique. Cette
influence peut être réduite de manière significative en choisissant la fré-
quence d'impulsion, de sorte que la longueur d'onde soit au moins 2 fois
supérieure à la taille de granulat.
De ce fait, il est très difficile de détecter une anomalie si elle est plus
petite que la moitié de la longueur d'onde.
Pour les roches et autres matériaux à grains fins tels que la céramique et
le bois, la taille de grain est un paramètre de moindre importance. Pour
ces matériaux, la taille de l'objet à mesurer est le critère le plus important.
Les meilleurs résultats ont été obtenus sur le bois avec une fréquence
de 54 kHz.
Pour la céramique, une petite taille d'échantillon et un grain fin font
qu'une fréquence de 250 kHz ou 500 kHz est la plus couramment uti-
lisée.
Influence générée par la taille d'échantillon
La vitesse d'impulsion est réduite de manière significative
si les dimensions latérales (perpendiculaires au sens de
transmission) sont inférieures à la longueur d'onde.
Des signaux de fréquence plus élevée ont un bord mieux défini, et il est
ainsi plus facile d'identifier le début de l'impulsion reçue. Toutefois, ils
sont davantage influencés par la diffusion. Un signal de 500 kHz présente
une longueur d'onde d'environ 7 mm (en supposant que la vitesse du son
soit de 3 500 m/s) et est largement dispersé par le granulat grossier dans
le béton, limitant la transmission à quelques décimètres au maximum.
Un signal de 24 kHz présente une longueur d'onde d'environ 150 mm et
n'est pas, dans une large mesure, impacté par la dispersion. La plage de
transmission maximale peut atteindre plusieurs mètres.
© 2017 Proceq SA
Longueur d'onde de transducteur
La longueur d'onde peut être facilement calculée:
Longueur d'onde = vitesse d'impulsion ultrasonique/fréquence
Pour le béton, la plage de vitesse d'impulsion ultrasonique va de
3 000 m/s (qualité médiocre) à 5 000 m/s (qualité élevée). Une valeur
moyenne pour le béton ordinaire de 3 700 m/s (onde longitudinale) et de
2 500 m/s (onde transversale) a été utilisée pour le calcul des longueurs
d'onde, de la taille de granulat maximale et de la dimension latérale mini-
male de l'objet à mesurer.
REMARQUE! Pour les mesures ultrasoniques effectuées sur
la roche, la norme ASTM D2845 recommande une dimension
latérale minimale qui équivaut à 5 fois la longueur d'onde. La
norme recommande également d'utiliser une longueur d'onde
qui équivaut à au moins 3 fois la taille de grain moyenne.
Par ex. un échantillon à noyau NX a un diamètre de 54,7 mm.
Une fréquence de transducteur de 250 kHz ou 500 kHz se-
rait recommandée pour cette taille d'échantillon sur la base
de cette recommandation (selon la vitesse d'impulsion des
types de roche à mesurer). La taille de grain maximale serait
de 5 mm ou de 2,33 mm respectivement.
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