Tomographie par pression acoustique
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La tomographie acoustique ou par forme d'ondes est une méthode de mesure non destructive permettant de visualiser l'intégrité structurelle d'un objet solide. Il est utilisé pour tester la préservation du bois ou du béton par exemple. Le terme tomographie acoustique fait référence aux sons perceptibles provoqués par les impulsions mécaniques utilisées pour la mesure. Le terme tomographie par forme d'ondes décrit plus précisément la méthode de mesure.
Caractéristiques
[modifier | modifier le code]La méthode repose sur des mesures multiples du temps de parcourt des formes d'ondes entre des capteurs connectés à une grille d'échantillonnage bi ou tridimensionnelle. Dans la tomographie par ondes acoustique des arbres ( voir aussi : diagnostic des arbres), des capteurs de type accéléromètre sont fixés dans un ou plusieurs plans autour d'un tronc ou d'une branche et leurs positions sont mesurées. Les impulsions sont induites par des coups de marteau et les temps d'arrivée aux capteurs sont enregistrés.
La vitesse de propagation des impulsions dans les objets solides est en corrélation avec la densité et le module élastique du matériau ( voir aussi : vitesse du son ). Les dommages internes, comme la pourriture ou les fissures, ralentissent les impulsions ou forment des barrières qui rendent la transition des impulsions plus difficile. Cela conduit à des temps de propagation plus longs et est interprété comme une vitesse réduite. La vitesse apparente du son est calculée en divisant la plus petite distance entre les capteurs par le temps de vol entre eux.
Des algorithmes mathématiques spécifiques transforment alors la matrice des vitesses en une image en couleur ou en niveaux de gris (tomogramme) qui permet d'évaluer l'étendue des dommages. La précision de la méthode est limitée par le nombre de capteurs utilisés. La résolution de l'image est inférieure à la tomodensitométrie aux rayons X en raison de la longueur d'onde plus longue des signaux, mais évite les problèmes de rayonnement à haute énergie.
Les appareils utilisés pour réaliser ce genre de mesure sont du type de l'Arbotom, le tomographe acoustique PiCUS et l'Arborsonic 3D.
Littérature
[modifier | modifier le code]- Tomikawa, Y., Iwase, Y., Arita, K. et Yamada, H., 1986. Inspection non destructive d'un poteau en bois par tomodensitométrie par ultrasons. Transactions IEEE sur les ultrasons, la ferroélectricité et le contrôle de fréquence, 33 (4), 354-358.
- Turpening, RM, Zhu, Z., Matarese, JR et Lewis, CE, 1999. Appareil d'imagerie acoustique pour arbres et éléments en bois. Brevet WO 99/44050 (27/02/1999)
- Rinn, F. (1999) : Vorrichtung zur Materialuntersuchung. / Dispositif pour le matériel d'enquête. Brevet international PCT/DE00/01467 (1999.05.11).
- Rouille S. ; Göcke, L. (2000) : Un nouveau dispositif tomographique pour les tests non destructifs des arbres sur pied . Dans : Actes du 12e Symposium international sur les essais non destructifs du bois. Université de Hongrie occidentale, Sopron, 13-15 septembre 2000, 233-238.
- Rust, S. (2001) : Baumdiagnose sans Bohren . AFZ-Der Wald 56 : 924-925.
- Rinn, F. (2003) : Technische Grundlagen der Impuls-Tomographie, Baumzeitung (8) : 29-31.
- Rabe, C., Ferner, D., Fink, S., Schwarze, F. (2004) : Détection de la pourriture des arbres avec des ondes de stress et interprétation des tomogrammes acoustiques . Journal arboricole 28 (1/2) : 3–19
- Haaben, C., Sander, C., Hapla, F., 2006 : Untersuchung der Stammqualität verschiedener Laubholzarten mittels Schallimpuls-Tomographie . Holztechnologie 47 (6) : 2–5