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Dissertations / Theses on the topic 'Capteur à courants de Foucault'
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Vasseur, Pascal. "Etude de faisabilite d'un capteur intelligent de deplacement a courants de foucault." Reims, 1991. http://www.theses.fr/1991REIM5014.
Full textAbstract:
Un capteur intelligent est un appareil dont la reponse prend en compte certaines modifications de l'environnement (grandeurs d'influence). Le travail que nous presentons consiste a essayer de montrer que l'on peut concevoir un tel appareil en prenant pour base un capteur de proximite a courants de foucault. Les grandeurs d'influence dont nous etudions les effets sont ici la temperature et l'humidite. Le conditionneur utilise est un oscillateur dont nous avons ameliore les performances de facon a atteindre une stabilite suffisante. Les acquisitions sont faites a partir d'un banc de mesure dont nous avons realise l'automatisation. Nous montrons, bien que les mesures soient perturbees par de nombreux phenomenes, qu'il est certainement possible de concevoir un capteur intelligent. Un modele theorique du capteur a ete etudie, il permet de prevoir une reponse en frequence qui est une fonction de la distance et de la temperature et montre une bonne correlation avec la realite
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Jacob, Dominique R. "Principe de la mesure simultanée de distance et d'épaisseur de dépôts métalliques par capteur à courants de Foucault : conception et réalisation d'un dispositif." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112148.
Full textAbstract:
Cette thèse présente l'étude d'un dispositif, utilisant un capteur à courants de Foucault, pour la mesure d'épaisseur, métalliques déposés sur un substrat métallique. Le capteur permet la mesure, je l'épaisseur de revêtement sans positionnement précis, du capteur par rapport à la tôle. Une modélisation prenant en compte la répartition du champ dans l’espace ainsi que les caractéristiques physiques des matériaux (résistivité, perméabilité) a été effectuée. Ce modèle a été validé expérimentalement. Il permet le dimensionnement du capteur que la prise en compte, de la température, des matériaux. Une application concernant la mesure d épaisseur des revêtements; de zinc sur un rôle d'acier est exposée. Les informations du capteur sont numérisées et traitée par un micro-ordinateur pour déduire simultanément la, distance du capteur à la tôle revêtue et l'épaisseur du revêtementThis thesis presents the design of a system, using an eddy current sensor, for measuring the thickness of metallic deposits on metallic sheets. The sensor, allows the thickness measurement without an accurate position of sensor and the sheet. A model which take account of the distribution of the flux in the space and of the physical properties (resistivity, permeability) of the materials has been developed. This model has been experimentally validated. It allows to take account of the temperature and to calculate the dimensions of the sensor. An application concerning the thickness measurement of zinc deposit on a steel sheet is exposed. The informations of the sensor are digitalised and processed by a microcomputer for calculating simultaneously the distance, between the sensor and the covered sheet, and the thickness of the deposit
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Attaoui, Pascale. "Analyse d'images obtenues par balayage de surface avec un capteur ponctuel courants de Foucault." Gif-sur-Yvette : Commissariat à l'énergie atomique, 1994. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35748414t.
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Zitouni, Adel Nuzillard Danielle. "Modélisation et conception d'un capteur à courants de Foucault intelligent pour l'identification de canalisations enterrées." Reims : S.C.D. de l'Université, 2006. http://scdurca.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000353.pdf.
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Zitouni, Adel. "Modélisation et conception d'un capteur à courants de Foucault intelligent pour l'identification de canalisations enterrées." Reims, 2006. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000353.pdf.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous présentons la modélisation et la réalisation d'un capteur à courants de Foucault basé sur le principe de la balance d'induction. L'objectif de ce détecteur est la localisation et l'identification de canalisations enterrées sans fouille. Nous avons défini un code pour chaque type de canalisation, et la reconnaissance du code entraîne l'identification de la canalisation. Nous appelons code une succession de motifs conducteurs, la longueur et les espaces entre ces motifs varient d'un code à un autre. Notre détecteur comprend une bobine d'émission qui génère un champ électromagnétique, et des bobines réceptrices captant le champ réfléchi créé par les courants de Foucault induits dans les motifs conducteurs du code. Une mesure du déphasage par détection synchrone permet l'obtention d'un signal représentatif des motifs du code. Cette mesure est ensuite conditionnée grâce à une étape de filtrage et débruitage par séparation de sources afin d'éliminer la présence d'un éventuel objet conducteur aux alentours. L'analyse de données permet le calcul des paramètres pertinents pour effectuer la classification. Nous avons ajouté un nouveau système de codage compatible et complémentaire à l'ancien, ainsi que des classifieurs assurant son identification tels que : la distance transformée, DTW (Dynamic Time Warping) et la reconnaissance structurelle. Nous avons également ajouté trois classifieurs pour le premier système de codage, basés sur les K plus proches voisins, la distance de Mahalanobis et les fonctions à base radiale RBF pour renforcer le système de reconnaissance. Une combinaison des résultats des différents classifieurs par une méthode de fusion de données permet d'obtenir une bonne fiabilité du système. Dans la dernière partie, nous présentons les nombreuses perspectives de développement dont la principale repose sur l'utilisation de cibles magnétiques comme motifs de codeIn this thesis, we present the modeling of an eddy current sensor based on the induction balance principle. The objective of this detector is the localization and the identification of buried pipes without excavation. We have defines a tag for each pipe type, and the recognition of the tag involves the identification of the pipe. We call tag a succession of conductive elements, the length and spaces between these elements vary from a tag to another. Our detector includes an emitting coil which generates an electromagnetic field, and receiving coils collect the reflected field created by the eddy current in the conductive elements of the tag. A measurement of dephasing by lock-in detection allows obtaining a signal representative of the tag elements. This measurement is then conditioned thanks to a stage of filtering and denoising per Blind Source Separation (BSS) in order to eliminate the presence of an eventual conductive object in the neighbourhoods. The data analysis allows the calculation of the pertinent parameters to carry out classification. We added a new coding system compatible and complementary to the old one, as well as classifiers ensuring his identification such as: the transformation distance, DTW (Dynamic Time Warping) and the structural recognition. We added three classifiers for the first coding system, based on K near neighbourhood, the Mahalanobis distance and the Radial Basis Function (RBF) to reinforce the recognition system. A combination of the various classifiers results by a method of data fusion makes it possible to obtain a good reliability of the system. In the last part, we present the many development prospects whose principal one rests on the use of magnetic targets like tag elements
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Buvat, Fabrice. "Modélisation de la réponse d'un capteur à courants de Foucault comportant un noyau ferromagnétique en régime harmonique /." [Gif-sur-Yvette] : [CEA Saclay, Direction des systèmes d'information], 2005. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb39962624j.
Full text
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Buvat, Fabrice. "Modélisation de la réponse d'un capteur à courants de Foucault comportant un noyau ferromagnétique en régime harmonique." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112207.
Full textAbstract:
Dans le domaine de l'aeronautique, l'inspection par courants de foucault (cf) est couramment utilisee pour detecter la presence de zones de corrosion ou de fissures. Le controle par cf au moyen d'une sonde comportant un noyau ferromagnetique constitue un moyen efficace pour la detection de ces anomalies. Disposer d'un modele predisant la reponse de ce type de sonde represente donc un enjeu majeur. Notre travail a consiste a developper un modele determinant la reponse a un defaut d'une sonde cf munie d'un noyau de ferrite. Pour modeliser les champs dans le noyau ferromagnetique et dans le defaut, notre choix s'est porte sur la formulation en integrales de volume resultant de l'application du theoreme de green aux equations de propagation des champs. Les resultats de simulation obtenus ont ete compares a des donnees synthetiques obtenues a l'aide de la methode des elements finis puis ont ete valides a l'aide de donnees experimentales. Par ailluers, ce modele exact pouvant s'averer couteux en temps de calcul, l'utilisation de l'approximation dite localisee non lineaire a ete testee et mise en Œuvre pour traiter le probleme des defauts longs. Ce modele a ete integre au sein de la plate-forme de simulation en controle non destructif civa developpee par le ceaIn aeronautics, non destructive evaluation by eddy-currents is commonly used to detect corrosion area or cracks in structures. Eddy-current testing by using ferrite-cored probes is effective to detect these kinds of defects. So, having a model able to predict these probes responses is a major endeavor. Our work consisted in developping a model determining the ferrite-cored probes response to a defect. To model fields inside both the core and the defect, an integral formulation has been used resulting from the application of the green's theorem onto the equations of propagation. Simulation results have been compared to synthetic data obtained by a finite-element method and they have been validated by comparison with measured impedance data. However as this model may be computationally costly, the use of the so-called non-linear approximation has been tested to tackle the case of long defects. The model has been integrated inside the civa platform developped by the cea
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Monteil, François. "Étude d'une structure multicapteur à courants de Foucault : utilisation en capteur proximétrique pour un système de suivi de profil." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112315.
Full textAbstract:
Un système de perception de l'environnement d'un robot est nécessaire si l'on désire que ce dernier soit suffisamment adaptatif, c'est à dire puisse réaliser un ensemble assez vaste de tâches différentes. Cette adaptation peut se réaliser à l'aide de capteurs proximétriques ou de capteurs globaux de vision. Le choix entre les différents types de capteurs est discuté dans ce mémoire. Nous avons choisi d'étudier un capteur proximétrique à courants de Foucault. En effet, l'association de plusieurs capteurs élémentaires de ce type, permet de relever le profil d'une surface métallique. Ce type de capteur est donc a priori intéressant pour des applications telles que le soudage robotise, l'ébavurage. Compte tenu des contraintes de l'environnement, nous dégageons la structure que doit avoir un tel capteur. Le système électronique associé au capteur est alors décrit. Nous donnons aussi les différentes causes de dérives de ce capteur, en indiquant les moyens de les corriger. Afin de pouvoir retrouver les paramètres du profil, il est nécessaire de connaître la relation environnement-capteur. Une modélisation dipôlaire du capteur permet de déterminer cette relation d'une part, et d'autre part de tirer des enseignements sur les paramètres de construction. Le modèle physique obtenu permet, à partir des relations générales qu'il fournit, d'obtenir un modèle fonctionnel du capteur. Nous l'établissons dans le cas particulier de profils d'entrée avec de faibles variations autour d'une hauteur moyenne puis dans le cas général. Les algorithmes d'identification des paramètres de ce modèle sont également présentés. Enfin, suivant le type d'application envisagée pour ce capteur, nous donnons les algorithmes de déconvolution permettant de recréer l'image réelle ou de fournir les paramètres nécessaires à la commande du robot et du procédé de soudage.
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Cung, Thành Long. "Évaluation non-destructive quantitative de structures aéronautiques par la méthode des courants de Foucault." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00749648.
Full textAbstract:
La méthode des courants de Foucault (CF) est très largement utilisée en milieu industriel pour l'évaluation non destructive (END) de pièces ou de structures électriquement conductrices, parce qu'elle est sensible, robuste peu couteuse et non polluante. Toutefois, dans le cas général, l'évaluation quantitative des paramètres caractéristiques d'une structure est un problème difficile, d'une part parce que les données CF disponibles sont généralement incomplètes, d'autre part parce qu'il est nécessaire de faire appel à des modèle numériques élaborés pour rendre compte des interactions sonde / structure, et enfin, parce que le problème inverse consistant à estimer les paramètres de la structure à partir de la connaissance des interactions physiques et des données CF disponibles est " mal posé ".Dans cette thèse, nous nous intéressons au problème particulier de l'évaluation de jeux entre pièces dans un assemblage métallique. Pour contourner les difficultés liées à la mise en oeuvre de l'évaluation quantitative par CF, nous avons choisi de placer nos travaux dans un cadre multifréquence afin d'enrichir les données d'observation fournies par la sonde, et d'adopter une démarche consistant à élaborer des modèles comportementaux issus de l'analyse statistique des interactions sonde / structure. Partant de l'analyse de l'effet d'un jeu apparaissant entre les plaques d'un assemblage de plaques d'aluminium sur la variation de l'impédance normalisée de la sonde, menée expérimentalement et par simulations à l'aide de codes éléments finis, nous avons tout d'abord bâti un modèle comportemental approché d'interactions reposant sur la linéarité de la relation observée dans une bande de fréquences d'examen liée aux dimensions de la structure étudiée. Dans ce cadre, nous avons proposé, implanté et discuté des performances de plusieurs algorithmes de résolution du problème inverse, permettant d'estimer le jeu entre pièces et l'épaisseur de la pièce " cachée " de l'assemblage. Ensuite, nous avons étendu l'approche proposée à l'aide de réseaux de neurones artificiels, puis appliqué la méthode comportementale proposée à un second problème : celui de la caractérisation de fissures de fatigue réelles dans des pièces massives. Les résultats obtenus inclinent à considérer que la démarche proposée est généralisable à d'autres configurations en END par CF.
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Zaoui, Abdelhalim. "Contribution à la modélisation du CND par matrice de capteurs à courants de Foucault." Nantes, 2008. http://www.theses.fr/2008NANT2073.
Full textAbstract:
Le contrôle non destructif par courants de Foucault est largement utilisé pour l’inspection des matériaux conducteurs. L’utilisation d’une matrice de capteurs assure le contrôle de grandes surfaces tout en minimisant les bruits dus au déplacement du capteur. D’autre part la miniaturisation des capteurs assure une bonne résolution spatiale. Dans le cas d’un fonctionnement en échantillonné, les techniques de modélisation sont les mêmes que celles utilisées pour un système mono capteur. Cependant, le fonctionnent en simultané des capteurs, bien qu’il garantisse un temps de réponse réduit, nécessite la mise en œuvre de nouvelles techniques de modélisation. Dans cette thèse, les techniques de modélisation du système mono capteur sont exploitées en vue de les généraliser au cas d’une configuration matricielle. Le principe de superposition est appliqué aux résultats de calcul par éléments finis 2D obtenus pour le cas du système mono capteur. La distribution tridimensionnelle du champ électromagnétique source est ainsi rapidement reconstituée. Une technique de perturbation est ensuite utilisée pour le calcul du champ de réaction. Cette dernière, en réduisant le domaine de calcul 3D au voisinage de la fissure, apporte un gain en temps de calcul et espace mémoire. Dans le but d’avoir un modèle rapide adapté à l’inversion itérative, le modèle de la fissure idéale basée sur les dyades de Green est généralisé au cas de la matrice de capteurs. Enfin, une inversion itérative par algorithmes génétiques est appliquée pour la reconstitution de la géométrie du défaut. Les modèles proposés sont validés par des calculs éléments finis 3D et par des mesures expérimentalesThe non destructive eddy current testing is widely used in inspection of conductive materials. The use of arrayed sensors assures the control of wide surfaces and reduces the measurement noise due to the sensor displacement. On the other hand, the miniaturisation of sensors gives a best spatial resolution. In the case of sampled functioning, the modelling techniques are the same as those used for a single sensor. However, the simultaneous functioning of the sensors, while reducing the time response, requires the implementation of new modelling techniques. In this thesis, the models of single sensor system are exploited in the aim to be generalized for the case of arrayed configuration. The principle of superposition is applied to the results obtained for a single sensor system using the 2D finite element method. The 3D distribution of the electromagnetic source field is then rapidly reconstituted. A perturbation method is used in order to calculate the reaction field. This technique, when reducing the 3D computation domain to the region neighbouring the defect, brings a gain in time computing and space memory. With the aim of getting a fast direct model adapted to the iterative inversion, the ideal crack model based on the dyadic Green’s functions is generalized to the case of arrayed sensors. Finally, an inversion method using genetic algorithms is applied to reconstitute the defect geometry. The proposed models are then validated via 3D finite element computation and experimental measurements
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Monteil, François. "Etude d'une structure multicapteur à courants de Foucault utilisation en capteur proximétrique pour un système de suivi de profil /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376109947.
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Brie, David. "Méthodes statistiques de détection de rupture de modèle : application au traitement du signal issu d'un capteur a courants de Foucault." Nancy 1, 1992. http://www.theses.fr/1992NAN10021.
Full textAbstract:
La première partie du mémoire est consacrée à l'étude de méthodes statistiques de détection de rupture de modèle. Nous nous intéressons notamment à la détection de sauts de moyenne dans des séquences gaussiennes et nous étudions les tests issus de l'approche asymptotique locale pour la détection de rupture dans les modèles ar et arma. Nous présentons alors deux approches pour la construction de tests locaux robustes. La deuxième partie présente deux applications des techniques précédentes au traitement du signal issu d'un capteur a courants de Foucault. La première concerne la détection-reconnaissance de défauts de soudage sur tubes. La seconde montre l'application des tests locaux a la surveillance du capteur a courants de Foucault.
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Lecler, Alain. "Etude et réalisation d'un capteur intelligent de proximité à courants de Foucault utilisant des spirales gravées sur circuit imprimé application industrielle /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37607171v.
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LECLER, ALAIN. "Etude et realisation d'un capteur intelligent de proximite a courants de foucault utilisant des spirales gravees sur circuit imprime : application industrielle." Reims, 1987. http://www.theses.fr/1987REIMS012.
Full textAbstract:
Conception d'un capteur de proximite a bobine plate. Fabrication d'une bobine imprimee. Modelisation, calcul et mesure des caracteristiques electromagnetiques. Systeme de detection d'une cible, utilisant deux capteurs
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Madaoui, Nadia. "Conception et modélisation d'un dispositif expérimental pour la reconstruction tomographique d'images 3D par courants de Foucault." Paris 11, 1998. http://www.theses.fr/1998PA112192.
Full textAbstract:
Dans le cadre de l'évaluation non destructive, les méthodes de reconstruction tomographique d'images par courants de Foucault consistent a reconstruire la structure interne d'un milieu conducteur par l'intermédiaire d'une de ses propriétés caractéristiques. Le travail de thèse concerne les matériaux conducteurs plans, isotropes et non ferromagnétiques. Il consiste a concevoir un dispositif expérimental répondant aux contraintes inhérentes a un procède de reconstruction d'images 3d, a savoir un capteur modélisable et permettant de recueillir une carte du champ de perturbation : les fonctions excitation et détection sont alors découplées. Lors de la modélisation du dispositif (résolution du problème direct), nous avons établi un premier modèle qui calcul le champ a l'intérieur du matériau sain (sans défaut). Il permet d'étudier le comportement du capteur et d'en régler les paramètres. Le modèle direct proprement dit est base sur deux équations intégrales couplées résolues par le formalisme des fonctions de green. La méthode choisie pour le calcul de ces dernières permet de généraliser ce modèle a des géométries planes multicouches. En développant ce modèle pour différentes directions des courants induits, nous montrons que la cartographie du champ mesure varie en fonction de la direction choisie. Ainsi l'information contenue dans les mesures dépend de l'orientation de l'onde d'excitation par rapport a l'objet a reconstruire. Cela nous a amene a concevoir un nouveau dispositif d'excitation dont l'intérêt est sa capacité a générer des courants induits orientables et ainsi d'augmenter l'information quant a la géométrie et l'orientation du défaut. L'originalité de ce travail réside essentiellement dans ce nouvel excitateur et son modèle associe, capable de tenir compte et de combiner les différentes directions du courant. En effet, nous montrons que cette technique permet d'améliorer, in fine, la qualité de l'image 3d de défauts de surface reconstruits.
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Vacher, François. "Développement d'un imageur magnétique pour le contrôle non destructif par courants de Foucault." Cachan, Ecole normale supérieure, 2007. http://www.theses.fr/2007DENS0010.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse a consisté à exploiter les qualités de capteurs magnétiques innovants afin de réaliser des sondes à courants de Foucault. Des outils de modélisation ont été utilisés pour concevoir et optimiser ces sondes. Ce travail a abouti à la réalisation de deux sondes. La première présente une haute résolution spatiale de 100µm grâce à l'exploitation des petites dimensions de capteurs magnétorésistifs. Cette sonde compte 22 éléments. Les performances de détection obtenues ont dépassés les limites des sondes classiques : des défauts de 50x50x50µm³ ont ainsi été détectés avec un bon rapport signal sur bruit. La seconde sonde exploite la bonne sensibilité des magnétoimpédances afin de détecter des défauts profonds sous 8mm de ligament. Ce travail constitue une des premières applications des magnétoimpédances au contrôle non destructif. Des procédures de traitement du signal ont été mises en oeuvre afin d'améliorer les performances de cette sonde. Les caractéristiques des sondes réalisées, en terme de résolution spatiale comme en terme de détection, ont permis de dépasser les performances des sondes classiques et ouvrent ainsi de nouvelles perspectives d'application pour la technique des courants de FoucaultThe main work of this thesis consists in using the qualifies of new magnetic sensors for eddy current testing. Eddy current models have been used to design and to optimize these eddy current probes based on these new magnetic sensors. Two probes have been realized during this thesis. In the first probe, the small size of magnetoresistive sensors is used to design a high spatial resolution probe. This probe is made of 22 sensors. Each sensor is 100µm long. This new probe shows greater performances than classical probes: surface breaking flaws of 50x50x50µm³ have been detected with a high signal to noise ratio. In the second probe, the high sensitivity of magnetoinductive sensors is used to detect deep cracks with a ligament of 8mm. This probe is one of the first applications of magnetoinductive sensors to eddy current testing. Signal analysis techniques have been used to enhance the signal to noise ratio obtained with this probe. The features of these two eddy current probes show that new magnetic sensors may enhance the performances of classical eddy current probes. The results obtained with these new magnetic sensors in this thesis show that new applications for eddy current testing can be considered
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Clauzon, Thierry. "Caractérisation des défauts profonds par courants de Foucault pulsés dans les matériaux amagnétiques." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1999. http://www.theses.fr/1999ECDL0002.
Full textAbstract:
Les exigences au niveau de la qualité des produits et en matière de protection des biens et des personnes deviennent de plus en plus contraignantes dans le secteur industriel et expliquent l'importance croissante du contrôle non destructif. De plus, dans les applications industrielles destinées au contrôle des structures, les objectifs poursuivis sont bien sur la détection de défauts, mais aussi leur caractérisation afin d'intégrer les méthodes de C. N. D dans une stratégie de maintenance pour en réduire les coûts. Parmi les méthodes utilisées, les courants de Foucault sont appelés à occuper une place de plus en plus grande. Mais l'augmentation des exigences met en défaut les méthodes de développement classique. En s'appuyant sur le contrôle des assemblages rivetés des voilures d'avion, ce travail a pour objet de définir une stratégie de caractérisation des défauts à l'aide de courants de Foucault pulsés. La caractérisation est rendue difficile compte tenu du nombre de paramètres mis en jeu, de la mauvaise connaissance des propriétés physiques des matériaux sous contrôle et des faibles niveaux de mesure. La caractérisation se fait à partir de l'analyse de la réponse impulsionnelle du système obtenue par déconvolution numérique. En utilisant des outils de modélisation 2D, une étude paramétrique a été réalisée. Elle a permis de dégager plusieurs configurations permettant une caractérisation partielle ou totale des caractéristiques des défauts et cela, avec un niveau de précision performant, compte tenu de la complexité du problème étudié. Un dispositif expérimental a et développé et réalisé pour approuver les différents résultats issus de la simulation. La conformité entre les essais et la simulation a permis la validation des choix réalisés.
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Naudet, Yannick. "Application de la séparation de sources au traitement de la réponse d'un capteur à courants de Foucault : étude et compensation de pertubations liées à la température." Reims, 2001. http://www.theses.fr/2001REIMS007.
Full textAbstract:
Les travaux presentes dans ce memoire concernent une etude sur les possibilites d'application d'une technique avancee de traitement du signal, la separation de sources, au traitement de la reponse d'un capteur de proximite a courants de foucault. L'objectif est de fournir une solution majoritairement logicielle pour compenser l'influence de la temperature de la cible sur une mesure de distance prise par un tel capteur. Afin de permettre l'utilisation de techniques de separation, un capteur multi-frequences utilisant une bobine plate a ete concu. Nous developpons tout d'abord une expression theorique de la reponse en frequence du capteur, en etudiant la prise en compte de la geometrie de la bobine, ainsi que des effets de peau et de proximite. Ensuite, par une etude de l'influence de la temperature sur la reponse, nous montrons la complexite du probleme et les difficultes que poserait la recherche d'une solution analytique pour extraire a la fois la distance et la temperature. Apres un bref etat de l'art sur la separation de sources, nous developpons deux approches susceptibles de fournir une estimation correcte de la distance capteur-cible. Nous appliquons d'abord un traitement global sur toute l'etendue de mesure du capteur, pour lequel il est necessaire d'effectuer une etape visant a lineariser le melange de distance et de temperature issu de la reponse non-lineaire. Afin d'ameliorer les resultats obtenus avec une separation aveugle lineaire classique, nous proposons une approche non-aveugle ainsi qu'une autre exploitant un effet de resonance stochastique aperiodique. Nous proposons ensuite une separation locale autour d'un point de fonctionnement, qui permet de traiter directement la reponse en frequence. Finalement, cette technique permettra d'obtenir une precision suffisante pour l'estimation de la distance, malgre la presence d'un melange lineaire-quadratique que nous mettons en evidence.
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Zorni, Chiara. "Contrôle non destructif par courants de Foucault de milieux ferromagnétiques : De l'expérience au modèle d'interaction." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00681790.
Full textAbstract:
La problématique étudiée est le contrôle non destructif par courants de Foucault de matériaux ferromagnétiques à l'aide d'un capteur à magnétorésistance géante (GMR). Durant ces travaux deux aspects complémentaires ont été abordés : l'un concerne la mesure expérimentale pour essayer de quantifier et de s'affranchir du bruit de structure et du champ magnétique rémanent, l'autre le développement d'un modèle numérique d'interaction. En ce qui concerne la partie expérimentale plusieurs études avec un capteur GMR qui présente un intérêt particulier en raison de sa bonne sensibilité à basses fréquences, de sa dynamique et de la relative simplicité de mise en œuvre ont été conduites et ont permis d'identifier et quantifier les phénomènes d'artefacts spécifiques aux matériaux ferromagnétiques : le bruit de structure et le champ magnétique rémanent. Une solution basée sur une combinaison linéaire des données expérimentales obtenues à plusieurs fréquences est appliquée pour atténuer le bruit dû à la structure du matériau. Le champ magnétique rémanent a été analysé expérimentalement et un circuit d'asservissement permettant de fixer un point de polarisation dans la zone de fonctionnement linéaire de la GMR et ainsi d'atténuer les perturbations dues aux champs magnétiques rémanents est mis en place. En parallèle et dans l'optique de développer des outils de simulation permettant de mieux comprendre les phénomènes physiques et ainsi d'optimiser les procédés de contrôle, un modèle numérique d'interaction simulant le cas du contrôle d'une pièce plane ferromagnétique d'une ou plusieurs couches pouvant contenir un ou plusieurs défauts est développé. Il étend un modèle déjà existant dans un cas non-ferromagnétique déjà intégré dans la plateforme de simulation CIVA développé par le CEA-LIST et permettant la simulation du Contrôle Non Destructif par Courants de Foucault. Il est basé sur une méthode d'intégrales de volume (VIM) et l'utilisation des tenseurs ou dyades de Green. La solution est obtenue après la discrétisation du volume de calcul et l'application d'une variante de Galerkin de la Méthode des Moments (MoM). La réponse de la sonde est ensuite calculée en appliquant le théorème de réciprocité de Lorentz. Des collaborations avec deux laboratoires universitaires (le Laboratoire de Génie Électrique de Paris (LGEP) et l'Université de Cassino (Italie)) ont permis de comparer les résultats issus des trois différents modèles sur un cas de la littérature. Les résultats se sont révélés satisfaisants et plusieurs études de convergence ont permis d'analyser la stabilité du modèle.
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Jacob, Dominique. "Principe de la mesure simultanée de distance et d'épaisseur de dépôts métalliques par capteur à courants de Foucault conception et réalisation d'un dispositif /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37614418q.
Full text
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Bitsindou, Pierre. "Contribution a l'etude et l'exploration de capteurs a courants de foucault utilisant des bobines plates pour la realisation d'un dispositif de detection selective et de positionnement en regard d'ecrous." Reims, 1989. http://www.theses.fr/1989REIMS002.
Full textAbstract:
On realise un capteur a courant de foucault permettant la detection selective et le positionnement des ecrous, des rivets et des trous places sur des plaques metalliques. Le capteur est constitue d'une bobine plate, formee de 2 spirales gravees sur les faces opposees d'un circuit imprime et inseree dans un circuit oscillant; on etudie la reponse frequentielle pour divers materiaux cibles
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Zorni, Chiara. "Contrôle non destructif par courants de Foucault de milieux ferromagnétiques : de l’expérience au modèle d’interaction." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112031/document.
Full textAbstract:
La problématique étudiée est le contrôle non destructif par courants de Foucault de matériaux ferromagnétiques à l’aide d’un capteur à magnétorésistance géante (GMR). Durant ces travaux deux aspects complémentaires ont été abordés : l’un concerne la mesure expérimentale pour essayer de quantifier et de s’affranchir du bruit de structure et du champ magnétique rémanent, l’autre le développement d’un modèle numérique d’interaction. En ce qui concerne la partie expérimentale plusieurs études avec un capteur GMR qui présente un intérêt particulier en raison de sa bonne sensibilité à basses fréquences, de sa dynamique et de la relative simplicité de mise en œuvre ont été conduites et ont permis d’identifier et quantifier les phénomènes d’artefacts spécifiques aux matériaux ferromagnétiques : le bruit de structure et le champ magnétique rémanent. Une solution basée sur une combinaison linéaire des données expérimentales obtenues à plusieurs fréquences est appliquée pour atténuer le bruit dû à la structure du matériau. Le champ magnétique rémanent a été analysé expérimentalement et un circuit d’asservissement permettant de fixer un point de polarisation dans la zone de fonctionnement linéaire de la GMR et ainsi d’atténuer les perturbations dues aux champs magnétiques rémanents est mis en place. En parallèle et dans l’optique de développer des outils de simulation permettant de mieux comprendre les phénomènes physiques et ainsi d’optimiser les procédés de contrôle, un modèle numérique d’interaction simulant le cas du contrôle d’une pièce plane ferromagnétique d’une ou plusieurs couches pouvant contenir un ou plusieurs défauts est développé. Il étend un modèle déjà existant dans un cas non-ferromagnétique déjà intégré dans la plateforme de simulation CIVA développé par le CEA-LIST et permettant la simulation du Contrôle Non Destructif par Courants de Foucault. Il est basé sur une méthode d’intégrales de volume (VIM) et l’utilisation des tenseurs ou dyades de Green. La solution est obtenue après la discrétisation du volume de calcul et l’application d’une variante de Galerkin de la Méthode des Moments (MoM). La réponse de la sonde est ensuite calculée en appliquant le théorème de réciprocité de Lorentz. Des collaborations avec deux laboratoires universitaires (le Laboratoire de Génie Électrique de Paris (LGEP) et l’Université de Cassino (Italie)) ont permis de comparer les résultats issus des trois différents modèles sur un cas de la littérature. Les résultats se sont révélés satisfaisants et plusieurs études de convergence ont permis d’analyser la stabilité du modèleThe aim of this work is the eddy-current testing (ECT) of ferromagnetic materials within magnetic sensors, such as Giant Magneto-Resistances (GMR). Two complementary aspects have been studied. Experimental measurements have been carried out in order to quantify and minimize the noise coming from the materials structure and residual magnetization. On the other hand, a model has been developed in order to be able to simulate the electromagnetic interactions between a ferromagnetic specimen and the EC probe. The GMR sensors are characterized by high sensitivity at low frequency, large dynamic range and are relatively easy to implement. The studies carried out during this thesis allowed us to identify and analyse the “ghost signals” due to magnetic materials. In order to minimize the noise coming from the materials structure, a linear multi-frequencies combination of experimental signals has been employed successfully and the detection of buried flaws has been improved. The residual magnetization in ferromagnetic materials has been experimentally analyzed and an electronic system has been realized to fix the polarisation point of the sensor in the linear response zone of the GMR. Thus, disturbances caused by residual magnetization are successfully reduced. Beside, in order to develop simulation tools aiming at improving the understanding of experimental signals and optimizing the performances of ECT procedures, a model has been developed to simulate the ECT of planar, stratified and ferromagnetic materials affected with multiple flaws. CEA developed for many years semi-analytical models embedded into the simulation platform CIVA dedicated to non-destructive testing. Following a previous work carried out at the laboratory and already integrated in the simulation platform CIVA, developed at CEA-LIST, the new model extends CIVA functionalities to the ferromagnetic planar case. Simulation results are obtained through the application of the Volume Integral Method (VIM) which involves the dyadic Green’s functions. Two coupled integral equations have to be solved and the numerical resolution of the system is carried out using the classical Galerkin variant of the Method of Moments (MoM). Finally, the probe response is calculated by application of the Lorentz reciprocity theorem. A collaboration with the University of Cassino (Italy) and Laboratoire de Génie Electrique de Paris (France) allowed us to compare the three models on experimental and numerical results from literature. Results showed a good agreement between the three models and the model stability has been analyzed
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Liébeaux, Nicolas. "Contribution à la modélisation de capteurs electromagnétiques : Application au contrôle non destructif par courants de Foucault." Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112271.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à la modélisation de l'interaction électromagnétique capteur/cibles dans le contexte du Contrôle Non Destructif (CND) par courants de Foucault. Le problème de la modélisation de ces phénomènes se pose de façon systématique. Parmi les différents outils pour y remédier, la modélisation numérique, comme les techniques Eléments Finis (EF), est certainement la plus polyvalente. Mais les logiciels EF ne sont pas exempts de reproches: la description de la géométrie est longue et fastidieuse, les temps de calcul parfois rédhibitoires. L'objet de ce manuscrit est donc de présenter une modélisation originale et générique: la modélisation des sources ponctuelles réparties (MSPR). Elle se fonde sur une distribution spatiale de sources ponctuelles placées sur les surfaces actives du capteur, surfaces émettrices de flux. Le premier chapitre passe en revue les différents outils de modélisation disponibles, lorsque l'on souhaite étudier une géométrie particulière dans le cadre du CND. Le second chapitre pose les bases théoriques de la méthode des sources réparties, en étudiant le cas de capteurs placés uniquement en espace libre. Le troisième chapitre étudie des configurations adaptés aux CND : un capteur est placé face à une cible plane magnétique parfaite, puis parfaitement conductrice, et enfin quelconque. Le quatrième et dernier chapitre présente des résultats expérimentaux qui permettent de confronter la MSPR à quelques cas pratiquesThis PhD thesis is devoted to the modelling of sensor/target electromagnetic interactions in the context of Eddy Currents Non Destructive Testing (NDT). The problem of these phenomena modelling arises in a systematic way. Among the various tools to solve it, numerical modelling, like Finite Elements techniques (FE), is certainly wide spread. But FE softwares are not very easy to use: the geometry description is long and harsh, the solution is time-consuming. The purpose of this manuscript is thug to present an original and generic modeling method, the distributed point sources method (DPSM). It is based on a spatial distribution of point sources located on sensor active surfaces, transmitting surfaces of magnetic flux. The first chapter reviews the various tools of modelling available, when ones wishes to study a particular geometry within the NDT area. The second chapter states the theoretical bases of the DPSM method, by studying only the case of sensors placed in free space. The third chapter details configurations more adapted to the NDT: a "U-shaped" sensor is placed in front of a perfect plane magnetic target, then a perfect conducting one, and finally an unspecified one. The fourth and final chapter presents experimental results, in order to confront the DPSM with some practical cases
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Meganck, Philippe. "Étude de certains dispositifs de localisation de véhicules guidés fonctionnant par couplage électromagnétique : contribution à la démonstration de leur sécurité en fonction de leur environnement." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10187.
Full textAbstract:
Le travail présenté est une contribution à l'étude de sécurité du couplage électromagnétique entre un interrogateur placé à bord du train et des balises de différentes natures placées sur la voie. Trois aspects ont été abordés. Le premier concerne l'étude du niveau de champ électromagnétique vis-à-vis de la voie adjacente afin de garantir l'absence d'interférences. Le second concerne l'étude de balises longues et à croisements permettant le recalage de la centrale odométrique avec une très grande précision. Le troisième concerne la prise en compte de la structure métallique du train pour l'étude du couplage sol-véhicule.
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Haritopoulos, Michel. "Mesure de position d'une cible a temperature variable par capteur a courants de foucault etude thermique et debruitage par separation de sources classique et bayesienne." Reims, 2000. http://www.theses.fr/2000REIMS017.
Full textAbstract:
L'influence de la temperature sur le fonctionnement des capteurs de proximite a courants de foucault (ccf) constitue l'objectif de la recherche presente dans cette these. L'etude developpee vise a s'affranchir des variations de temperature d'une cible metallique dont on veut mesurer la distance a l'element sensible du ccf, en utilisant une compensation logicielle (software). Cette derniere consiste en une methode particuliere de traitement numerique du signal, appelee separation de sources (sds). Dans un premier temps, nous presentons les principes de fonctionnement de tels dispositifs de proximite, avant d'effectuer une etude thermique unidimensionnelle concernant l'evolution de la temperature d'une cible metallique en duralumin ; cette analyse fournira un modele theorique de la reponse en temperature de la plaque dans le temps. Ensuite, une description detaillee du banc de mesure utilise et du ccf multifrequences que nous avons developpe succederont a un etat de l'art sur les techniques de sds. Apres un pre-traitement adequat, le vecteur des observations est utilise comme entree des algorithmes de sds. L'application de ces methodes aux mesures experimentales permettra d'extraire les deux sources ayant contribue a la creation du melange, c'est a dire la distance bobine-cible d'une part et la temperature de la cible d'autre part. Une approche de sds par inference statistique bayesienne exploitant la structure particuliere des melanges obtenus et un rapprochement avec le phenomene de resonance stochastique rendu possible par la nature non lineaire de la reponse du ccf multifrequences, concluront ce memoire. Nos resultats demontrent que l'application des methodes de sds sur la reponse frequentielle d'un tel dispositif, peut compenser les effets des variations de la temperature de la cible metallique sur la mesure de la distance bobine-cible avec une precision satisfaisante.
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Oukhellou, Latifa. "Paramétrisation et classification de signaux en contrôle non destructif. Application à la reconnaissance des défauts de rails par courants de Foucault." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006600.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire traite d'un dispositif embarqué de détection et de reconnaissance des défauts de rail débouchants. Une structure multicapteur à courants de Foucault permettant le contrôle non destructif de l'intégrité des rails en voie, sans contact et en condition d'exploitation commerciale est détaillée dans le premier chapitre. Les principales options de conception (mesures différentielles, bi-fréquences, blindages...) y sont décrites, et validées a posteriori par des essais sur site dans des conditions de mesure réelles. Une liste des classes de défauts détectables par le capteur a été établie (fissures, écaillages...) ainsi qu'une base de données représentative du site pour la mise au point des traitements haut niveau. La première phase des traitements concerne le mode de représentation des signaux complexes issus du capteur. Cette paramétrisation doit posséder un fort potentiel descriptif tout en restant insensible à certaines opérations sur les signaux définies comme des invariants du problème (retournement, homothéties, lift-off). Une procédure originale de paramétrisation des signatures dénommée "Descripteurs de Fourier Modifiés", a été mise au point et comparée à des paramétrisations de type autorégressive. Sur l'ensemble des paramètres d'une signature, une sélection doit ensuite être effectuée en termes de pertinence à la discrimination entre classes. Une méthode d'ordonnancement par orthogonalisation et des méthodes séquentielles constructive et destructive pour le classement des paramètres sont comparées. Différents critères d'arrêt permettent de choisir le nombre réduit de paramètres retenus; des résultats de mise en oeuvre sur la base de données de ces différentes méthodes sont présentés. Le dernier chapitre de ce mémoire traite de la classification neuronale supervisée à l'aide de réseaux de type perceptron multicouche ou de réseaux à fonctions radiales de base. Pour ces deux types de réseaux, des approches globales de classification (discrimination des K classes simultanément) et des approches par partition (problème de classification initial décomposé en sous-problèmes de classification) sont exposées. Des performances de classification sont données pour les deux approches et nous montrons la supériorité de l'approche par partition dans notre application en relation avec la faible dimension de la base de données.
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Dufour, Dabadie Isabelle. "Contribution à l'évolution des procédés de contrôle non destructif par capteurs inductifs : application au cas des matériaux composites carbone." Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112123.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude des propriétés des capteurs inductifs dans le cadre d'utilisation en contrôle non destructif. L'exposé se décompose en trois phases au cours desquelles sont abordés successivement l'étude des relations entre le capteur et la cible, les problèmes liés à l'instrumentation ainsi que l'aspect traitement du signal. L'interaction entre la grandeur émise par le capteur et l'objet éclairé par le champ, pour des cibles de natures différentes, est abordée dans un premier temps sous l'aspect physique. Les enseignements que l'on tire de ce modèle interne facilitent l'élaboration d'un modèle électrique de type externe simplifié mais suffisamment représentatif pour permettre en temps réel une estimation correcte des propriétés de l'objet à partir des données fournies par le capteur. Les problèmes d'instrumentation sont abordés en s'appuyant sur les notions théoriques dérivées des lois de l'électromagnétisme. Une structure de capteur performante, apte à fournir un compromis entre la portée et la résolution spatiale, est proposée et testée. La dernière partie aborde la résolution du problème inverse dans le cas d'une application au contrôle non destructif des matériaux composites carbone à usage aéronautique. Ce traitement, qui reste compatible avec des cadences de contrôle élevées permet d'estimer la conductivité électrique locale de la cible et la distance d'observation à partir des signaux bruts issus du capteur
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Thomas, Vincent. "Système multi-capteurs et traitement des signaux associé pour l'imagerie par courants de Foucault de pièces aéronautiques." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00561478.
Full textAbstract:
Le vieillissement du parc aéronautique, mais aussi la volonté de prolonger le cycle de vie des appareils, impose aux techniques de maintenance des exigences de contrôle accrues en termes de fiabilité et de rapidité. Les principaux enjeux étant la détection, et surtout la caractérisation des micro-fissures pouvant apparaitre dans les pièces sensibles des appareils. Cette caractérisation pouvant aller jusqu'à la reconstruction qualitative, voire quantitative du profil des fissures, ce qui suppose la résolution du problème inverse consistant, à partir des signaux mesurés, à remonter à certaines caractéristiques de la pièce inspectée, notamment géométriques, qui en sont en partie la cause.Ce manuscrit présente une approche originale de conception de sonde d'imagerie par courants de Foucault. Cette approche, ici appliquée à l'imagerie de pièces aéronautiques cylindriques, consiste à concevoir la sonde de façon à satisfaire la double contrainte d'une instrumentation performante et d'une résolution possible du problème inverse. Ainsi, la conception de la sonde est-elle faite de manière à ce que d'une part les signaux mesurés, résultant de ses interactions avec la pièce contrôlée, soient d'amplitude la plus élevée possible, et d'autre part, a n que ces interactions soient modélisables au moyen d'un modèle qui se prête bien à l'inversion.Dans un premier temps, une méthodologie de conception de sonde est présentée, qui vise à optimiser le dimensionnement et l'agencement de ses éléments en se fixant des contraintes de sensibilité et de résolution. Un prototype, conçu d'après cette méthodologie, est réalisé, mis en œuvre et caractérisé. Les résultats expérimentaux obtenus, qui s'avèrent en accord avec une modélisation par éléments finis, offrent une validation du fonctionnement de la sonde, celle-ci permettant effectivement de mettre en évidence les défauts types (micro-fissures) recherchés dans la pièce inspectée. Dans un second temps, la configuration des interactions sonde-pièce inspectée, choisie à dessein, est mise à profit pour élaborer un modèle direct. Celui-ci repose sur l'hypothèse selon laquelle, les défauts étant de faibles dimensions, il est possible de considérer que la perturbation de signal qu'ils engendrent est équivalente à celle que génèreraient des sources virtuelles de courants localisées uniquement dans le volume du défaut. Outre sa simplicité, cette modélisation offre l'avantage d'être adaptée à une mise en œuvre au moyen de la méthode des points sources distribués. Or celle-ci permet de formuler le problème direct sous forme matricielle ce qui constitue une base de nature à faciliter la résolution du problème inverse.C'est à ce problème qu'est consacrée la dernière partie du mémoire. Des méthodes d'inversion y sont proposées, visant à traiter progressivement la complexité du problème. Ainsi un algorithme d'inversion mono-fréquence est-il proposé, qui se montre efficace pour reconstruire des défauts sur de faibles profondeurs. Pour une meilleure reconstruction en profondeur, des algorithmes multifréquence faisant appel à des méthodes de régularisation sont ensuite conçus et appliqués à des signaux correspondant à des défauts de géométries diverses.
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Mansir, Hassan. "Contrôle non destructif : Modélisation des phénomènes électromagnétiques, caractérisation des défauts et optimisation des capteurs." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1986. http://www.theses.fr/1986ECDL0014.
Full textAbstract:
Cas du controle par courants de foucault. Recherche d'un modele mathematique pour des pieces planes et des pieces cylindriques. Consequences pour le dimensionnement des defauts et l'optimisation des capteurs
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Zaidi, Houda. "Méthodologies pour la modélisation des couches fines et du déplacement en contrôle non destructif par courants de Foucault : application aux capteurs souples." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00776931.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur le développement d'outils de modélisation pour le contrôle non destructif (CND) par courants de Foucault (CF). Il existe actuellement une tendance à la mise en œuvre de capteurs souples qui représentent une solution pertinente pour inspecter des pièces ayant une surface complexe. L'objectif principal de cette thèse est l'élaboration de techniques permettant la modélisation de ce type de capteurs au sein de la méthode des éléments finis (MEF).Lors de la modélisation d'un capteur souple avec la MEF, trois problématiques se manifestent. La première concerne le maillage des milieux fins qui apparaissent dans ce type de configuration (distance capteur-pièce contrôlée, bobine plate, revêtement fin...). Le maillage de ces régions par des éléments simpliciaux peut poser des problèmes numériques (éléments déformés quand un maillage grossier est considéré et grand nombre d'inconnues quand un maillage fin est utilisé). La deuxième problématique concerne le déplacement du capteur. Si les différents sous-domaines géométriques (air, pièce, capteur...) sont convenablement remaillés pour chaque position du capteur, le temps total pourra être pénalisant. La troisième problématique relative à la modélisation d'un capteur souple porte sur l'imposition du courant dans des bobines déformées.Une comparaison de différentes approches nous a conduit à retenir la méthode overlapping, qui permet de considérer simultanément des milieux fins avec maillages non-conformes. Cette méthode permet d'effectuer le recollement de deux surfaces non planes et/ou de géométries différentes. La méthode overlapping a été implantée dans deux formulations duales (magnétique et électrique) en 2D et 3D intégrées dans le code de calcul DOLMEN (C++) du LGEP. La méthode overlapping a été validée pour la prise en compte de plusieurs types de régions minces (air, milieux conducteurs, milieux magnétiques, bobines plates...). La modélisation des capteurs souples nécessite aussi l'implantation d'une technique permettant d'imposer correctement les courants dans un inducteur de forme arbitraire. Une technique a été sélectionnée et programmée, d'abord pour des bobines classiques (volumiques) déformées puis pour des bobines plates flexibles. Afin de valider les développements réalisés, différentes configurations de test ont été traitées et les résultats comparés avec des solutions de référence analytiques ou expérimentales.
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Trillon, Adrien. "Reconstruction de défauts à partir de données issues de capteurs à courants de Foucault avec modèle direct différentiel." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00700739.
Full textAbstract:
La tomographie par courants de Foucault peut être utilisée pour évaluer la forme et le volume de défauts dans des plaques métalliques de générateur de vapeur de centrale nucléaire. L'objectif du travail présenté est de cartographier la distribution d'une grandeur représentative du défaut, ici la conductivité relative. Ce problème est difficile à résoudre car mal-posé et non-linéaire. Afin de le résoudre un modèle numérique est nécessaire. Nos travaux ont tout d'abord consisté à étudier les modèles directs existants pour choisir le plus adapté à notre cas. Il s'est avéré que les méthodes différentielles, différences finies ou éléments finis, étaient les plus adaptées à notre cas. Une fois que le modèle direct a été choisi, nous avons adapté les méthodes de type contrast source inversion (CSI) à ce modèle, puis proposé un nouveau critère à minimiser. Les méthodes de type CSI sont basées sur la minimisation de l'erreur quadratique pondérée des équations du modèle, observation et couplage. Par construction, elles autorisent une erreur sur ces équations. Il apparaît que les résultats de reconstruction s'améliorent lorsque l'erreur sur l'équation de couplage diminue. Afin de contraindre cette équation en évitant des problèmes de conditionnement, on a eu recours à une technique de Lagrangien augmenté. Enfin, le caractère mal-posé de ce problème peut être contourné en introduisant des informations a priori adéquates notamment sur la forme générale des défauts à reconstruire ainsi que sur les valeurs possibles de la conductivité relative. L'efficacité des méthodes développées est illustrée avec des cas simulés en 2D.
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Trillon, Adrien. "Reconstrution de défauts à partir de données issues de capteurs à courants de Foucault avec modèle direct différentiel." Ecole Centrale de Nantes, 2010. http://www.theses.fr/2010ECDN0026.
Full textAbstract:
La tomographie par courants de Foucault peut être utilisée pour évaluer la forme et le volume de défauts dans des plaques métalliques de générateur de vapeur de centrale nucléaire. L'objectif du travail présenté est de cartographier la distribution d'une grandeur représentative du défaut, ici la conductivité relative. Ce problème est difficile à résoudre car mal-posé et non-linéaire. Afin de le résoudre un modèle numérique est nécessaire. Nos travaux ont tout d'abord consisté à étudier les modèles directs existants pour choisir le plus adapté à notre cas. Il s'est avéré que les méthodes différentielles, différences finies ou éléments finis, étaient les plus adaptées à notre cas. Une fois que le modèle direct a été choisi, nous avons adapté les méthodes de type contrast source inversion (CSI) à ce modèle, puis proposé un nouveau critère à minimiser. Les méthodes de type CSI sont basées sur la minimisation de l'erreur quadratique pondérée des équations du modèle, observation et couplage. Par construction, elles autorisent une erreur sur ces équations. Il apparaît que les résultats de reconstruction s'améliorent lorsque l'erreur sur l'équation de couplage diminue. Afin de contraindre cette équation en évitant des problèmes de conditionnement, on a eu recours à une technique de Lagrangien augmenté. Enfin, le caractère mal-posé de ce problème peut être contourné en introduisant des informations a priori adéquates notamment sur la forme générale des défauts à reconstruire ainsi que sur les valeurs possibles de la conductivité relativeEddy current tomography can be employed to caracterize flaws in metal plates in steam generators of nuclear power plants. Our goal is to evaluate a map of the relative conductivity that represents the flaw. This nonlinear ill-posed problem is difficult to solve and a forward model is needed. First, we studied existing forward models to chose the one that is the most adapted to our case. Finite difference and finite element methods matched very good to our application. We adapted contrast source inversion (CSI) type methods to the chosen model and a new criterion was proposed. These methods are based on the minimization of the weighted errors of the model equations, coupling and observation. They allow an error on the equations. It appeared that reconstruction quality grows with the decay of the error on the coupling equation. We resorted to augmented Lagrangian techniques to constrain coupling equation and to avoid conditioning problems. In order to overcome the ill-posed character of the problem, prior information was introduced about the shape of the flaw and the values of the relative conductivity
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Thollon, Frédéric. "Conception et optimisation de capteurs à courants de Foucault pour la détection de défauts profonds dans des matériaux amagnétiques." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00140036.
Full textAbstract:
Les exigences au niveau de la qualité et en matière de sécurité deviennent de plus en plus contraignantes dans l'activité industrielle et expliquent l'importance croissante du contrôle non destructif. Parmi les méthodes utilisées, les courants de Foucault sont appelés à occuper une place de plus en plus grande. Mais l'augmentation des exigences met en défaut les méthodes de développement classique. En s'appuyant sur le contrôle des assemblages rivetés des voilures d'avions, ce travail a pour but de mettre en place de nouvelles méthodes permettant d'augmenter les performances des dispositifs à courants de Foucault. Pour cela. il est avant tout nécessaire d'avoir une connaissance aussi complète que possible du phénomène physique en utilisant les outils de modélisation 2D et 3D par éléments Finis. Les possibilités d'utilisation et les limitations des logiciels mis en oeuvre dans cette étude sont tout d'abord évaluées. La mise au point d'une méthode de détection par courants de Foucault pulsés est ensuite présentée. Après une caractérisation de ceux-ci sur des critères énergétiques, les différents éléments du dispositif sont optimisés (dimension du bobinage, position des éléments de mesure, spectre du signal d'excitation). Les performances du capteur sont évaluées expérimentalement à chaque étape pour valider les résultats fournis par la modélisation. La méthode précédente est lourde à mettre en oeuvre. L'introduction d'une méthode automatique d'optimisation utilisant un algorithme génétique permet d'alléger considérablement le travail de conception. L'ensemble de ces outils a permis de concevoir des capteurs plus performants que ceux existants.
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Bettaieb, Laroussi. "Contributions à l'étude du contrôle non destructif des matériaux amagnétiques par courants de Foucault à l'aide de capteurs magnétiques." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066351.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse est consacré à l'étude des courants de Foucault dans les applications de Contrôle Non Destructif (CND). L’utilisation des CF est un moyen très fiable, rapide, peu coûteux et particulièrement bien approprié pour tester les structures métalliques largement utilisées dans le domaine de l’aéronautique. Une partie importante de ce mémoire est consacré aux deux principaux aspects du CND par CF: la modélisation et l’instrumentation. Plusieurs méthodes analytiques ont été développées. Sur le plan de l’instrumentation, une optimisation englobant tous les éléments de la chaîne de mesure a été effectuée. Deux capteurs magnétiques ont été utilisés : le SQUID et la sonde à effet Hall. Le premier présente une très grande sensibilité (4,5V/µT); son inconvénient est la distance (12,8mm) qui le sépare de la surface de l’échantillon. Le deuxième est largement moins sensible que le SQUID (5mVµT) ; mais son avantage est sa proximité avec l’échantillon (1mm). Nous avons montré que l’utilisation de la sonde à effet Hall peut être parfois plus intéressante que celle du SQUID. Une autre partie importante est consacrée à l’étude du phénomène de fatigue mécanique. Une méthode analytique originale basée sur le principe de la corrélation entre ce phénomène et les propriétés électriques a été développée. En effet, la fatigue est considérée comme une cause d’augmentation de la résistivité électrique dans la zone endommagée. Nous avons également étudié le problème inverse, c'est-à-dire l’attribution des valeurs de résistivités locales à différents points d’une structure préalablement soumise à une fatigue répartie à partir des valeurs de composantes Bz du champ induit mesurées.
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GOMEZ, RODRIGUEZ JAVIER. "Contribution a la conception et realisation d'un microsysteme a capteurs inductifs a courants de foucault : application a l'inspection de tuyauteries." Toulouse 3, 1999. http://www.theses.fr/1999TOU30177.
Full textAbstract:
Ce travail entre dans le cadre d'un projet industriel dont la finalite est la realisation d'un microsysteme pour une application de controle non destructif dans l'inspection de tuyauteries de petit diametre. Au debut, nous nous efforcons de decrire les problemes rencontres dans l'industrie et dans le domaine medical, en matiere d'inspection et de diagnostic, puis de presenter les solutions actuellement sur le marche. Nous presentons ensuite les idees que nous avons explorees au premier stade du projet, sur les options, optiques, ultrasoniques, et courants de foucault. Nous developpons enfin le domaine precis de notre travail l'inspection par courants de foucault et rappelons quelques specifications essentielles de l'objectif poursuivi. Nous presentons tout d'abord un travail d'analyse des differents composants du microsysteme capteur electromagnetique, traitement analogique du signal, conversion analogique/numerique et multiplexage. Ensuite nous developpons le travail de conception des capteurs a courant de foucault et de l'electronique du traitement du signal associee. L'approche est aujourd'hui classique : modelisation des differents constituants et simulation sur logiciel specialise : spice, eldo, saber. L'originalite principale decoule des choix technologiques. Sur cette base deux realisations ont ete lancees. L'une avec l'appui industriel, sur l'assemblage d'une tete complete de 32 elements (32 bobines, 32 amplificateurs). L'autre, dans le cadre du laas sur l'integration d'un element complet monolithique sur silicium : bobine-amplificateur. On decrit les technologies de fabrication appliquees dans les 2 cas precedents : assemblage 3d sur film souple pour le 1er cas ; utilisation d'une fonderie silicium et procedure cmp (chip multi projet), pour le 2eme cas. Finalement nous presentons des resultats experimentaux obtenus pour les differents microsystemes que nous avons realises. Conclusions et perspectives qui s'ouvrent dans ce travail aux plans, theorique, technologique et industriel, achevent cette presentation.
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Bensetti, Mohamed. "Etude et modélisation de capteurs destinés au contrôle non destructif par courants de Foucault : mise en oeuvre de méthodes d'inversion." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112291.
Full textAbstract:
Ce traval de these aborde des problematiques liees au controle non destructif (cnd) par courants de foucault, il est decompose en trois grandes parties. La premiere a ete consacree a lamise en Œuvre de methodes d'inversion pour l'estimation des parametres physiques et geometriques de cibles. Pour ce fait, nous nous sommes interesses aux modeles inverses a base de reseaux de neurones. Dans ce contexte deux applications ont ete etudiees. Les micro-bobines sont dediees a plusieurs appucations telles que radio frequence (rf), resonance magnetique nucleaire (rmn), controle non destructif (cnd). Selon l'application, ces micro-bobines peuvent ëtre utilisees en haute frequence (hf). Effectivement, la reponse en hf est differente de celle en bf a cause des effets de peau et de proximite qui influent sur les parametres electriques de la micro-bobine. La resistance et l'inductance dependent de la frequence et la capacite de parasite ne peut etre negligee. La seconde partie est consacree a la mise en Œuvre d'une methode original en combinant entre une analyse magnetodynamique et une analyse electrostatique pour la determination des parametres electriques du schema equivalent. Le dernier aspect aborde a ete consacre a l'elaboration d'une approche hybride assosiant la methode des elements finis et la methode des integrales de frontieres (mif) pour calculer la reponse du capteur en presence de fissures. Deux types de validations ont ete realises dans ce travail, une comparaison des resultats obtenus par la methode des elments finis avec des resultats fournis par le cea (logiciel civa) et une validation de la methode hybride en utilisant un dispositif de mesure au laboratoireThis thesis work approaches the problematic related ones to the non destructif testing (ndt) by eddy current, it's divided into three great parts. The first parts is consecrated to implement of the inverse model for the estimate of the physical and geometrical paramters of the tested spicemen. For this fact, we were interested in the inverse models based by neural networks. In this context two application were studied. The micro-coil are dedicated for different applications : radio frequency (rf), nuclear magnetic resonance (nmr), non destructive testing (ndt). . . Depending on the applications, these micro-coils can be used in high frequency. Acctually, the response of the micro-coil at high frequency is significanly different from their low frequency response because of the skin and proximity effects have an influence on the electrical parameters of the micro-coils. The resistance and the inductance of the winding depend on the frequency. The parasitic capacitance of the winding cannot neglected. In the second part of this work, an original method combining by 3d magnetodynamic alalysis and electrostatic analysis is presented to determine the elements of an electric equivalent circuit. The last aspect studied was devoted to developpement of an hybrid approch associating the finite element method (fem) and the boundary integral method (bim) to calculate the response of the coil in the presence of the cracks. Two types of validations were carried out in this work, a comparison of the results obtained by fem with results provided by the cea ( software civa) and a validation of the hybrid method by measurement results
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Delabre, Benjamin. "Développement de capteurs flexibles à courants de Foucault : applications à la caractérisation des propriétés électromagnétiques des matériaux et à la détection de défauts par imagerie statique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS415/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur le développement et l’optimisation de capteurs dans le cadre du contrôle non destructif (CND) par courants de Foucault (CF). Le manuscrit présente plusieurs réalisations de capteurs CF souples gravés sur film Kapton. Un premier volet décrit l’évaluation des paramètres électromagnétiques (conductivité électrique σ et perméabilité magnétique µ) des matériaux typiquement rencontrés en CND par CF. Des méthodes conventionnelles pour estimer σ et µ ont été investiguées et mises en œuvre : il s’agit de la méthode à quatre pointes et du perméamètre. Néanmoins, ces méthodes présentent des difficultés pratiques au regard de l’état de surface (peinture, corrosion,…) et de la géométrie de l’échantillon. Deux capteurs ont donc été conçus : le premier composé d’une bobine d’émission et d’une bobine de réception afin d’évaluer la conductivité des matériaux purement conducteurs, puis le second composé d’un bobinage émetteur et d’une GMR pour évaluer la perméabilité magnétique. La conception des motifs et des résultats expérimentaux sont présentés dans le manuscrit. Le second volet décrit le développement d’un imageur CF flexible statique. L’imageur est un capteur multiélément composé de 576 récepteurs disposés en matrice permettant d’inspecter la surface d’une pièce sans déplacement du capteur par rapport à cette dernière. Le contrôle par l’imageur statique permet d’obtenir une image pixélisée de la surface sous le capteur. L’imageur a été optimisé de manière à détecter un défaut surfacique d’au moins 1 mm de long et d’orientation donnée quel que soit son emplacement vis-à-vis des bobines réceptrices. La conception du capteur et son évaluation expérimentale sont donnés dans le manuscritThe work of this thesis focuses on the development and the optimization of probes for non-destructive testing (NDT) by Eddy Currents (EC). The manuscript presents several achievements of flexible EC probes engraved on Kapton film. The first part describes the evaluation of the electromagnetic parameters (electrical conductivity σ and magnetic permeability µ) of materials typically encountered in NDT by EC. Conventional methods to estimate σ and μ have been investigated and implemented: it is the four-point probe and the permeameter. However, these methods present practical difficulties relating to the surface condition (paint, corrosion,…) and the sample geometry. Two probes have therefore been designed: the first is composed of a transmitting and a receiving coil in order to evaluate the conductivity of purely conductive materials, and the second is composed of a transmitter coil and a GMR for evaluate the magnetic permeability. Design patterns and experimental results are presented in the manuscript. The second part describes the development of a flexible static EC imager. The imager is a multielement probe composed of 576 receivers arranged in a matrix allowing to inspect the surface of a structure under test without moving the probe relative to the sample surface. The inspection by the static imager provides a pixelated image of the surface under the probe. The imager has been optimized to detect a surface defect of at least 1 mm long of given orientation regardless of its location relative to the receiver coils. The design of the probe and its experimental evaluation are given in the manuscript
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JOUBERT, PIERRE HENRI. "Contribution a la realisation d'un capteur multi-elements et l'etude de methodes de pretraitement pour l'analyse des srinau associes : application au controle de tubes de generateurs de vapeur par courants de foucault." Paris 11, 1999. http://www.theses.fr/1999PA112416.
Full textAbstract:
Les methodes d'imagerie par courants de foucault devraient permettre, dans un future proche, de reconstruire l'image de la conductivite electrique en tout point du materiau inspecte. Dans le domaine du controle de tube de generateurs de vapeur, cette methode doit permettre de reconstruire directement l'image des defauts recherches. Toutefois, la mise en uvre in situ de cette methode necessite l'utilisation d'une sonde particuliere qui repondent aux contraintes de l'imagerie. Nous contribuons dans ce document a la conception et a l'optimisation d'une sonde multi-elements a vocation tomographique. D'autre part, le processus de reconstruction est un algorithme iteratif qui presente, pour l'heure, des temps de calcul extremement long. La reconstruction tomographique ne pourra donc etre mise en uvre que dans les zones identifiees comme suspectes. Pour identifier ces zones, nous proposons une methode de detection reposant sur l'analyse par transformee continue en ondelettes des signaux, et une detection de bayes. Cette methode donne de tres bon resultat pour le controle d'echantillons de tubes presentant des entailles calibrees de faibles dimensions. Enfin, les signaux capteurs sont debruites a l'aide d'une analyse multiresolution pour favoriser la convergence de la reconstruction. L'ensemble de l'etude doit permettre a terme, d'envisager la reconstruction de defauts dans les tubes de generateurs de vapeur dans de bonnes conditions de rapidite et de rapport signal/bruit.
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Billaudel, Patrice. "Les capteurs plats a courants de foucault utilises pour la mise en evidence de micro-mouvements rythmiques. Application a la mobilite cranio-sacree." Reims, 1990. http://www.theses.fr/1990REIMS003.
Full textAbstract:
Cette these presente l'etude et la mise au point d'un dispositif capable de detecter les micro-mouvements de la boite cranienne decrits par les osteopathes. L'originalite de ce travail reside dans le fait que ces mouvements n'ont jamais ete mis en evidence par des mesures objectives sur l'etre humain. Ce dispositif utilise des capteurs plats a courants de foucault. Un expose comparatif des differents types de capteurs de deplacements justifie les raisons de ce choix. L'etude plus detaillee du capteur, ainsi que de l'oscillateur qui lui est associe nous permet d'identifier la reponse en frequence quand la distance entre la cible et le capteur varie. Il est alors possible de determiner l'amplitude des micro-mouvements a partir de cette reponse. L'elimination des phenomenes parasites est assuree par filtrage passe bande numerique et la determination de la frequence des micro-mouvements est realisee par transformation de fourrier. Apres une serie d'une centaine de mesures effectuees sur des patients sains, il ressort qu'un micro-mouvement, d'une frequence de 9,78 cycles par minute est detecte. La presence du meme micro-mouvement sur la main permet d'eliminer l'origine cranienne au profit de la vasomotion arteriolaire
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Miller, Dominique. "Contribution à l'étude et à la réalisation d'une sonde multi-éléments à courants de Foucault et de l'instrumentation associée, destinée à la détection et la reconstruction tomographique de défauts dans les tubes de générateurs de vapeur." Cachan, Ecole normale supérieure, 1998. http://www.theses.fr/1998DENS0039.
Full textAbstract:
Compte-tenu des progrès en matière de modélisation des dispositifs à courants de Foucault, et de résolution des problèmes inverses, on peut espérer pouvoir utiliser bientôt les outils de l'imagerie pour la reconstruction de défauts de pièce métalliques. Encore faut-il disposer d'un capteur approprie, qui échantillonne correctement le champ magnétique et qui soit modélisable. Dans cette thèse, nous présentons les pré déterminations nécessaires à la réalisation d'un capteur multiéléments, dans le cadre du contrôle à grande vitesse de tubes de générateurs de vapeurs. Cela conduit en la conception d'une sonde de type microsystème, avec détecteurs sur silicium et électronique de conditionnement embarquée. Par ailleurs, la reconstruction tomographique étant une opération coûteuse en temps de calcul, et elle ne doit être appliquée que sur des zones suspectes. Nous proposons un pré traitement rapide et efficace, base sur l'analyse en composantes principales pour détecter de telles zones, malgré un rapport signal à bruit souvent très mauvais. L'ensemble sonde/pré traitement donne des résultats très satisfaisant en termes de détection, et doit permettre par la suite une reconstruction tomographique des défauts.
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FENNIRI, HASSAN. "Architecture d'un systeme d'analyse de pieces metalliques a l'aide de capteurs plats a courants de foucault. Application a la restauration de profils et a la detection et a la localisation de rivets et d'ecrous." Reims, 1993. http://www.theses.fr/1993REIMS023.
Full textAbstract:
Ce travail decrit un dispositif de mesure du profil d'un objet metallique, comprenant un capteur a courants de foucault constitue d'une bobine plate, gravee sur un circuit imprime, et soumis a un mouvement de balayage de la surface de l'objet. Ce dispositif est architecture autour d'un systeme minimum 6809 comprenant plusieurs modules electroniques assurant la commande du dispositif et l'acquisition des mesures. Nous decrivons le fonctionnement du capteur; la variation d'inductance du capteur provoquee par l'approche d'un objet conducteur est exploitee en inserant le dispositif dans la boucle de reaction d'un oscillateur. Dans le cas d'un objet plan deplace parallelement au capteur, la relation entre la frequence observee et la distance est etudiee. La relation dans le cas d'un profil non plan, devient beaucoup plus complexe puisque la valeur de l'inductance du capteur pour une position donnee de celui-ci integre l'effet des courants de foucault dans une region dont l'etendue est voisine de celle du capteur. Ce phenomene limite la resolution spatiale du dispositif. Nous simplifions la relation entre la frequence mesuree et le profil recherche en effectuant une linearisation autour d'une distance moyenne. La relation de convolution obtenue faisant intervenir une reponse impulsionnelle qui depend de cette distance moyenne, un ensemble de reponses impulsionnelles est alors identifie. Nous exploiterons quelques methodes - non parametriques d'inversions iteratives des donnees recueillies permettant l'estimation d'un profil plus voisin du profil reel que l'image brute fournie par le capteur. Les resultats obtenus sont probants et permettent d'envisager l'utilisation d'un tel capteur dans le domaine du controle non destructif. Nous montrerons enfin la possibilite d'utiliser une matrice de huit capteurs de ce type realises sur le meme circuit imprime pour detecter et localiser des rivets ou des ecrous fixes sur des echantillons d'ailes d'avions de tourisme afin d'en assurer leur etancheite
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ZORGATI, RIADM. "Imagerie par courants de foucault. Application au controle non destructif." Paris 7, 1990. http://www.theses.fr/1990PA077233.
Full textAbstract:
Le controle non destructif par courants de foucault est fonde sur une analyse des signaux. Un diagnostic s'avere delicat dans certains cas. Des auteurs ont proose l'imagerie par courants de foucault comme moyen complementaire de diagnostic. Avec une representation integrale des champs, un probleme direct est defini, resolu par la methode des moments et sa solution validee par comparaison a des donnees experimentales et numeriques. Le probleme inverse, de type diffusion, est d'abord etudie avec une technique de tomographie par diffraction que nous modifions en remplacant le formalisme de fourier par celui de laplace. En raison des difficultes d'inversion, nous proposons une methode sous-optimale ne tenant compte que partiellement de l'attenuation. Le sujet est ensuite aborde par le biais des equations integrales de fredholm de premiere espece a noyau de convolution. Apres discretisation, le probleme est resolu par inversion generalisee dans un cadre de regularisation deterministe puis par filtrage de kalman dans un cadre de regularisation stochastique. Finalement, nous presentons des idees cles pour les developpements futurs de l'imagerie par courants de foucault
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Weber, Patrick. "Application des courants de Foucault pulses au contrôle non destructif." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0047.
Full textAbstract:
Ce travail décrit un dispositif de Contrôle Non Destructif ar courants de Foucault pulsés· conçu pour la détection de défauts dans les matériaux métalliques et plus particulièrement dans l'acier austénitique. L'approche des phénomènes électromagnétiques mis en jeu lors d'un contrôle est obtenue grâce à deux modèles simplifiés. Les circuits d'excitation et de détection ainsi que la constitution des capteurs, optimisés en ce qui concerne leur limite de détection en profondeur ou leur résolution transversale, sont également présentés. Les méthodes de traitement et d'analyse, propres à l'excitation impulsionnelle, permettent non seulement la détection d'un défaut mais également son positionnement par rapport à la surface ce de contrôle. Des exemples d'application en mesure d'épaisseur et en détection de défauts sont abordés[This contribution describes a pulsed eddy current test equipment developed for defect detection in metallic materials and especially in austenitic steels. Two simplified models are used to describe the electromagnetic phenomena during control The exciting and receiving circuits,- as well as the probe coil arrangements, optimized to increase the depth detection limit or the transverse resolution power, are presented. Signal processing and analysis methods, adapted to pulsed eddy currents have been developed to detect the defect and characterize its depth. Applications to thickness measurements and defect detection are also outlined. ]
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Sakellaris, Ioannis. "Modélisation des régions minces en présence de courants de Foucault." Grenoble INPG, 1992. http://www.theses.fr/1992INPG0046.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est de démonter l'intérêt de l'utilisation de la notion des régions minces en magnétodynamique, c'est-à-dire dans les cas où des courants de Foucault se manifestent. Ainsi nous abordons la modélisation en tenant compte de la présence des courants de Foucault sous deux aspects essentiellement : 1) - le premier aspect traite le cas où l'épaisseur de la région conductrice est petite par rapport à la profondeur de ponctuation du champ magnétique et 2) - le second aspect traite le cas où la profondeur de pénétration du champ magnétique est faible et où les courants de Foucault pénètrent peu dans les pièces conductrices. Le premier cas correspond à une région "électriquement" mince, adapté à un traitement où le potentiel vecteur magnétique est considéré constant dans l'épaisseur de la région. Le second, mettant en oeuvre l'utilisation de techniques de type d'impédance de surface, est adapté à un traitement en potentiel vecteur magnétique en deux dimensions et en potentiel scalaire magnétique en trois dimensions (total ou réduit) et ne nécessite qu'un maillage surfacique de la pièce à étudier. Finalement un modèle général pour la modélisation des régions minces est présenté, qui fonctionne en utilisant un potentiel magnétique scalaire
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Real, Vianney. "Un problème de transmission électromagnétique : l'expérience des courants de Foucault." Thesis, Amiens, 2015. http://www.theses.fr/2015AMIE0021/document.
Full textAbstract:
Cette thèse a trait au Contrôle Non Destructif par courants de Foucault. L'objet est de développer de nouvelles méthodes de calcul de la variation d'impédance d'une bobine émettrice placée au-dessus d'’une plaque conductrice contenant ou non des fissures. Les approches standards les plus robustes nécessitent le maillage par éléments finis volumiques, ce qui peut entraîner des coûts de calculs et de stockage élevés. Dans ces travaux, une géométrie idéalisée, donc simplifiée, est considérée permettant d’envisager une résolution du problème en choisissant de l'appréhender comme un problème de transmission sur l'’interface entre le conducteur et l'’air ambiant contenant la bobine. Dans le cas d'’un conducteur non fissuré, une méthode d'approximation de la variation d'impédance d'une bobine placée à la surface de la plaque est développée. Sa mise en œuvre nécessite uniquement l'’inversion de systèmes linéaires creux, diminuant ainsi le coût de calcul et de stockage. Dans le cas d'un conducteur contenant une fissure, la fissure est prise en compte à l'aide d'’une densité fictive de courant. Une fois le problème ainsi formulé, la difficulté revient au calcul de la charge fictive. Une méthode de calcul de la charge fictive de courant dans le cas de conducteurs ayant une conductivité élevée est proposée. Cette méthode s'appuie sur des développements asymptotiques pour des nombres d'onde grandsThis thesis is about Non Destructive Testing by eddy currents. The goal is to develop new methods to compute the impedance variation of emitting coil placed over a conductive plate, possibly containing cracks. Standard methods require volume finite element meshes. This usually implies a computation cost and data storage high. In this thesis, we consider a solution to the problem by choosing to see is as a transmission problem on the interface between the conducting plate and the air containing the coil. When the conductor has no crack, we develop an approximate method to compute the impedance variation of a coil placed on the conductive plate. Applying this method only requires inverting sparse linear systems, this reduces the computation cost and the data storage requirements. If the plate containing a crack, the crack modeled as fictive current charge. After formulating the problem this way, the difficult part is to compute the fictive charge. We offer a method to compute it when the conducting plate has a high conductivity. It is based on asymptotic developments for high wave numbers
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Bourkeb, Menad. "Capteur de courants innovant pour des systèmes polyphasés : application aux câbles multiconducteurs." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10053/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l'étude et la réalisation d’un prototype de capteur de courants innovant pour câbles multiconducteurs. Outre le caractère non-Intrusif de ce capteur (i.e. mesure sans contact), il permet de réaliser une mesure sur un système polyphasé dont la position des conducteurs est inconnue. L’approche adoptée est basée sur la résolution d’un problème inverse. En effet, à partir d’une mesure de la signature des champs magnétiques autour du câble, des algorithmes de reconstruction appropriés permettent de remonter aux courants circulant dans le câble. En plus des résultats de simulation, un banc de tests a été conçu et une validation expérimentale de ce concept est présentée pour répondre à un cahier des charges, notamment pour une structure comportant un blindage en matériau ferromagnétique pour atténuer les perturbations extérieuresThis thesis presents the study and realization of an innovative currents sensor prototype for multi-Core cables. The two main advantages of this sensor compared to existing devices on the electrical equipment market are: firstly, it is no longer necessary to interrupt the system's electrical power supply to install the sensor. This is due to contactless measure (non-Intrusive sensor). Another feature of our device is its capability to measure the currents in a multi-Core system with unknown positions of conductors. This currents sensor operates in a way to find firstly the conductor positions, and then reconstructing the currents using the retrieved positions. In order to meet specifications, simulation results, test bench measurements and experimental results are presented with a ferromagnetic shielding
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Jiang, Zixian. "Contrôle non destructif via des sondes courants de Foucault : nouvelles approches." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2014. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00943613.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette thèse est de proposer et de tester quelques méthodes de l'optimisation de forme afin d'identifier et de reconstruire des dépôts qui couvrent la paroi extérieure d'un tube conducteur dans un générateur de vapeurs en utilisant des signaux courant de Foucault. Ce problème est motivé par des applications industrielles en contrôle non-destructive dans le secteur de l'énergie nucléaire. En fait, des dépôts peuvent obstruer le passage de circuit de refroidissement entre les tubes et les plaques entretoises qui les soutiennent, ce qui entraînerait une baisse de productivité et mettrait la structure en danger. On considère dans un premier temps un cas axisymétrique dans le cadre duquel on construit un modèle 2-D par des équations aux dérivées partielles pour le courant de Foucault, ce qui nous permet ensuite de reproduire des mesures d'impédances qui correspondent en réalité les signaux courants de Foucault. Pour réduire le coût de calculs de la simulation numérique, on tronque le domaine du problème en posant des conditions aux bords artificielles basées sur des études sur le comportement de la solution, notamment sur un calcul semi-analytique de l'opérateur Dirichlet-to-Neumann dans la direction axiale. Pour la partie identification et reconstruction, on distingue deux sortes de dépôts et établit pour chacun une méthode d'inversion spécifique. Le premier cas concernent des dépôts dont la conductivité est relativement faible (d'environs 1.e4 S/m). On utilise la méthode d'optimisation de forme qui consiste à exprimer explicitement la dérivée des mesures d'impédance par rapport au domaine du dépôt en fonction d'une déformation et à représenter le gradient d'un fonctionnel de coût à minimiser par l'intermédiaire d'un état adjoint proprement défini. Motivée par la présence des dépôts et des plaques de maintient non-axisymétriques, on fait aussi une extension en 3-D des méthodes précédentes. Pour le deuxième cas, des dépôts sont fortement conducteurs et sous forme de couche mince d'une épaisseur de l'ordre de micron. La méthode adaptée à la première sorte de dépôts devient ici trop coûteuse à cause du degré de liberté très élevé des éléments finis sur un maillage extrêmement raffiné à l'échelle de la couche mince. Pour relever cette difficulté, les études sont portées sur plusieurs modèles asymptotiques qui remplace la couche mince par des conditions d'interface sur la surface du tube portante du dépôt. Le nom de modèle asymptotique vient du fait que les conditions d'interface effectives sont obtenues par le développement asymptotique de la solution en fonction d'un paramètre caractérisant la conductivité et l'épaisseur de la couche mince. La validation numérique a permis de retenir un modèle asymptotique qui est à la fois suffisamment précis et simple à inverser. L'inversion (recherche de l'épaisseur du dépôt) consiste alors à rechercher des paramètres dans les conditions d'interface (non standard). Pour les deux cas, la validation et des exemples numériques sont proposés pour le modèle direct et l'inversion.
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GAUTHIER, BECHONNET SEVERINE. "Resolution et mise en oeuvre d'un modele tridimensionnel des courants de foucault." Clermont-Ferrand 2, 1998. http://www.theses.fr/1998CLF22038.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de presenter un modele tridimensionnel des courants de foucault et de realiser un code de simulation calculant la repartition du champ magnetique dans des conducteurs. Dans la premiere partie de ce document, nous donnons une formulation variationnelle du probleme. Nous avons recours a une methode de representation integrale qui necessite l'introduction d'un potentiel scalaire magnetique : nous obtenons ainsi un probleme en termes de champ magnetique a l'interieur des conducteurs et de potentiel magnetique sur leur bord. Dans la seconde partie, nous cherchons une approximation de la formulation variationnelle. La discretisation utilise une technique d'elements finis particuliere : les degres de liberte correspondent a la circulation du champ magnetique approche sur les aretes interieures du domaine et la valeur du potentiel magnetique approche aux noeuds du bord. Dans la troisieme partie, nous etudions des methodes iteratives pour la resolution du systeme qui est de grande taille et non hermitien. Des comparaisons nous permettent de degager la combinaison solveur-preconditionneur la plus efficace pour obtenir la convergence. Nous detaillons egalement le calcul difficile de certains termes de la matrice du systeme. Enfin, dans la quatrieme partie, nous utilisons des techniques de vectorisation et de parallelisation afin d'optimiser le code. Elles consistent a adapter ou a envisager differemment les methodes numeriques implementees afin qu'elles se pretent au calcul vectoriel et parallele. Les performances du code sont considerablement ameliorees.
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Ahmed, Shamim. "Développement d’une méthodologie robuste d’inversion dédiée au CND par courants de Foucault." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS043/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur l'étude et le développement de stratégies innovantes pour la résolution, basée sur l'utilisation de la simulation et de la théorie de l'apprentissage statistique, de problèmes inverses dans le domaine contrôle non destructif (CND) par méthodes électromagnétiques. L’approche générale adoptée consiste à estimer un ensemble des paramètres inconnus, constituant un sous-ensemble des paramètres décrivant le scénario de contrôle étudié. Dans les cas de CND, les trois applications classiquement visées sont la détection, la localisation et la caractérisation de défauts localisés dans le matériau inspecté. Ce travail concerne d’une part la localisation et la caractérisation des fissures et d’autre part l'estimation de certains paramètres de sonde difficiles à maîtriser ou inconnus. Dans la littérature, de nombreuses méthodes permettant de remonter aux paramètres inconnus ont été étudiées. Les approches d'optimisation standard sont basées sur la minimisation d'une fonction de coût, décrivant l'écart entre les mesures et les données simulées avec un solveur numérique. Les algorithmes les plus répandus se fondent sur des approches itératives déterministes ou stochastiques. Cette thèse considère le problème de l'estimation de paramètres inconnus dans une perspective d'apprentissage statistique/automatique. L’approche supervisée adoptée est connue sous le nom de d’apprentissage par l'exemple (LBE en anglais). Elle se compose d’une première phase, dite hors ligne, pendant laquelle un « modèle inverse » est construit sur la base de la connaissance d’un ensemble de couples entrée/sortie connu, appelé ensemble d’entraînement. Une fois la phase d’apprentissage terminée et le modèle généré, le modèle est utilisé dans une phase dite en ligne pour prédire des sorties inconnues (les paramètres d'intérêt) en fonction de nouvelles entrées (signaux CND mesurés appartenant à un second ensemble dit de test) en temps quasi-réel. Lorsqu’on considère des situations pratiques d'inspection, en raison du grand nombre de variables impliquées, la création d'un modèle précis et robuste n’est pas une tâche triviale (problème connu comme la malédiction de la dimensionnalité). Grâce à une étude approfondie et systématique, l’approche développée dans cette thèse a conduit à la mise en place de différentes solutions capables d’atteindre une bonne précision dans l’estimation des paramètres inversés tout en conservant de très bonnes performances en temps de calcul. Le schéma LBE proposé dans cette thèse a été testé avec succès sur un ensemble des cas réels, en utilisant à la fois des données synthétiques bruitées et des mesures expérimentalesThe research activity of the PhD thesis focuses on the study and development of innovative strategies for the solution of inverse problems arising in the field of Non-Destructive Testing and Evaluation (NDT-NDE), based on the use of statistical learning theory. Generally speaking, the objective of the optimization stage is the retrieval of the unknown parameters within the studied electromagnetic scenario. In the case of NDT-NDE, the optimization problem, in terms of parameters to estimate, is divided into three stages, namely detection, localization and characterization. This work mainly addresses localization and characterization of crack(s) and/or estimation of probe(s) parameters. Unknown parameters, constituting a subset of the parameters set describing the electromagnetic scenario, are robustly estimated using several approaches. Standard optimization approaches are based on the minimization, by means of iterative approaches like stochastic and/or deterministic algorithms, of a cost function describing the discrepancy between measurements and prediction. This thesis considers the estimation problem in a machine learning perspective, adopting well known Learning-By-Example (LBE) paradigm. In a so-called offline phase, a surrogate inverse model is first fitted on a set of known input/output couples, generated through numerical simulations. Then, in a so-called online phase, the model predicts unknown outputs (the parameters of interest) based on new inputs (measured NDT signals) in quasi-real time. When considering practical inspection situations, due to the large number of variables involved (known as curse of dimensionality), obtaining an accurate and robust model is not a trivial task. This thesis carries out a deep and systematic study of different strategies and solutions to achieve simultaneously good accuracy and computational time efficiency in the parameters estimation. Moreover, a particular emphasis is put on the different approaches adopted for mitigating the curse of dimensionality issue. The proposed LBE schema has been tested with success on a wide set of practical problems, using both synthetic noisy data and experimental measurements
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Le, Diraison Yohan. "Imagerie à courants de Foucault pour l'évaluation non-destructive de structures rivetées aéronautiques." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00421940.
Full textAbstract:
Les travaux de thèse présentés dans ce mémoire ont permis le développement d'imageurs à courants de Foucault (ICF) intégrés et innovateurs utilisant un procédé magnéto-optique pour la mesure directe haute résolution de champ magnétique. Les ICF sont destinés à l'évaluation non-destructive des joints rivetés sur des structures aéronautiques et permettront la caractérisation avancée de ces structures. Les images fournies par l'ICF de laboratoire utilisé durant cette thèse et appliqué à l'inspection de rivets fissurés présentent des informations utiles pour la caractérisation des rivets. Ces images nécessitent des traitements par des algorithmes d'amélioration de la visualisation des fissures afin de mener à bien ces caractérisations. Ces algorithmes basés sur des analyses en composantes principales (ACP) ont été développés et leurs performances quantifiées. A partir de ces données traitées, des processus de caractérisation de rivets, c'est à dire la détection de fissures et leur classification en termes de longueur et profondeur, ont été proposés. Ces traitements donnent de bons résultats et permettent de localiser assez précisément des fissures enfouies dans les plaques de métal rivetées. Cette étude est particulièrement encourageante car elle permettra par la suite d'appliquer des algorithmes d'inversion afin de reconstruire les défauts détectés.