IN THE FIELD  
Maintenance Magazine 145 – octobre 2019

Le contrôle par émission acoustique des équipements sous pression (part 4)

Dans les trois premiers épisodes de cette série, André Viaud a souligné les difficultés rencontrées dans l’exploitation des données de contrôle des équipements sous pression (ESP) par émission acoustique. Il a ensuite esquissé l’interaction entre l’analyse, l’interprétation et la classification dans les systémes de référence existant afin de se pencher sur le signal acoustique lui-même et la représentation des salves et des sources. La quatrième partie traite de la double présentation du l’enveloppe de la salve et de la modélisation de l’enveloppe du signal transitoire.

Modélisation de l’enveloppe du signal transitoire

L’intérêt d’une modélisation est de pouvoir corriger la ‘distorsion salve/transitoire’ en reconstituant les parties de l’enveloppe du signal dont le niveau se situe sous le seuil d’acquisition. On se rapproche alors du transitoire réellement reçu par le capteur. A cette fin, on travaille sur l’enveloppe de la salve. A la différence de la représentation par des descripteurs physiques, le transitoire reçu par le capteur peut s’exprimer analytiquement par une fonction du type :

S(t)= sin (ωt+φ) x Fm (t) où Fm(t)

représente l’enveloppe du transitoire. S(t) est l’amplitude du signal. On va considérer ici que Fm(t) caractérise suffisamment le signal ; en pratique cela veut dire que, pour un contrôle donné, tous les capteurs sont identiques et résonants (ω unique), donc avec en particulier la même fréquence centrale. Il existe plusieurs fonctions pouvant modéliser Fm(t). La question est donc de choisir une fonction optimale, autant que faire se peut. Les idées directrices sont :

• Créer une fonction qui soit ‘fidèle’ à la forme de la courbe enveloppe de la salve.
• Minimiser le nombre de descripteurs algébriques que sont les coefficients caractéristiques de la ‘fonction enveloppe’,
• Disposer d’une fonction analytique la plus simple possible.

Nombre d’alternances suffisant de la salve qui ‘émergent’ au-dessus du seuil d’acquisition

Si la représentation de la courbe enveloppe du transitoire par Fm(t) est correcte, la corrélation entre Fm(t) et l’enveloppe expérimentale de la salve doit être proche de 1 et la variance des résidus doit être minimale. Il faut cependant que le nombre d’alternances de la salve qui ‘émergent’ au-dessus du seuil d’acquisition soit suffisant. On peut alors exploiter les coefficients algébriques de la fonction caractéristique retenue. Le graphe de modélisation permet d’extrapoler l’enveloppe de la salve aux parties de signal sous le seuil d’acquisition et en conséquence redéfinir le temps de montée, la durée du transitoire et son énergie.

Représentation par descripteurs améliorés

On peut chercher une autre voie qui consiste à améliorer le jeu de descripteurs physiques utiles. Les principaux descripteurs que sont l’amplitude (A), l’énergie (W), et la durée (D) ne reflètent pas suffisamment la décroissance des oscillations du train d’onde constituant la salve. On se propose d’ajouter un facteur de décroissance δ qui reflète la forme de la salve. Au total, on dispose alors de quatre descripteurs. Là aussi, il faut que le logiciel en fasse l’extraction directement sur le transitoire. (On pourrait être tenté de tirer δ de la fonction caractéristique, mais alors l’approche n’est plus indépendante). <<

(à suivre)

Par André Viaud, managing engineer de Anvixed sarl