Performance and contributions of magnetic sensors with very high sensitivity control systems Non Destructive Testing by Eddy Current
Performances et apports des capteurs magnétiques à très haute sensibilité aux systèmes de contrôle Non Destructif par Courant de Foucault
Résumé
In recent years, the performance of high-sensitivity magnetic sensors have advanced considerably. Due to their intrinsic performances (sensitivity, noise, bandwidth, dynamic ...) these sensors offer new prospects for the development of systems Non Destructive Testing by Eddy Current.
An important part of this thesis is to study, analyze and improve the performance of DDC systems by CF using magnetometers based GMR and developed in the Electronics team. Performance has been studied and analyzed in detail vis-à-vis the various parameters of the detection system. A 3-D numerical model based on finite element method was used to conduct this study. The simulation results have led to improvements in some parameters of the detection system, such as SNR, spatial resolution and the excitation frequency. Developed systems have excellent performance (especially a good SNR and high dynamic measurement) and provide the ability to detect faults deeply buried. Another important part of my work has been devoted to the detection of faults oriented. An original method of excitation based on the principle of a rotating magnetic field has been developed. It consists of using two perpendicular wire inductors driven by alternating currents whose amplitudes are modulated adequately to create adjustable currents induced orientation in areas inspected. The results show that the system is able to simply describe the orientation of the detected defect by analyzing the induced magnetic field in the test piece using the conventional Lissajous figures.
Ces dernières années, les performances des capteurs magnétiques à haute sensibilité ont considérablement évoluées. Grâce à leurs performances intrinsèques (sensibilité, bruit, bande passante, dynamique …) ces capteurs offrent de nouvelles perspectives pour le développement des systèmes de Contrôle Non Destructif par Courant de Foucault.
Une partie importante de ce mémoire vise à étudier, analyser et améliorer les performances des systèmes de CND par CF utilisant des magnétomètres à base de GMR et développés au sein de l’équipe Electronique. Les performances ont été étudiées et analysées en détail vis-à-vis des différents paramètres du système de détection. Un modèle numérique 3-D basé sur la méthode des éléments finis a été utilisé afin de réaliser cette étude. Les résultats des simulations ont conduit à l’amélioration de certains paramètres du système de détection, comme le RSB, la résolution spatiale et la fréquence d’excitation. Les systèmes développés possèdent d’excellentes performances (notamment un bon RSB et une grande dynamique de mesure) et offrent la capacité de détecter des défauts enfouis à grande profondeur.
Une autre partie importante de mes travaux a été consacrée à la détection de défauts orientés. Une méthode d’excitation originale reposant sur le principe d’un champ magnétique tournant a été développée. Elle consiste à utiliser deux inducteurs filaires perpendiculaires parcourus par des courants alternatifs dont les amplitudes sont modulées de façon adéquate afin de créer des courants induits d’orientation ajustable dans les zones inspectées. Les résultats montrent que le système est capable de qualifier simplement l ’orientation du défaut détecté en analysant le champ magnétique induit dans la pièce testée à l’aide de classiques courbes de Lissajous.
Domaines
Electromagnétisme
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