Les courants de Foucault (ET - Electromagnetic Testing en anglais) sont des courants induits qui se développent, en circuit fermé, à l’intérieur d’un corps conducteur placé dans un champ magnétique variable dans le temps ou dans l ’espace.

1.Principe

Cette méthode de CND consiste à créer, dans des matériaux conducteurs électriques, des courants induits par un champ magnétique variable, au moyen d'un capteur.

Ces courants induits, appelés courants de Foucault, circulent localement dans le matériau et ont une distribution et une répartition qui dépendent du champ magnétique d'excitation, de la géométrie et des caractéristiques de conductivité électrique et de perméabilité magnétique de la pièce examinée.

En présence d’une anomalie dans la pièce contrôlée, leurs déplacements sont perturbés, entraînant ainsi une variation de l'impédance apparente du capteur qui dépend de la nature de l'anomalie et de sa dimension en volume.

C’est l’analyse de cette variation d’impédance qui fournit les indications exploitables pour effectuer le contrôle. L'interprétation des signaux recueillis s’effectue par comparaison de ceux relevés dans le matériau contrôlé avec ceux d’une pièce de référence, comportant des anomalies représentatives des phénomènes recherchés.

Cette variation est traduite en amplitude et phase sur un écran sous forme de courbes dites de “Lissajous”.

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2.Mode d'examen

Mesure absolue, pour la détection de défauts longs (corrosion, usure, érosion...)
Très sensible aux variations lentes de conductivité électrique, de perméabilité magnétique et d'épaisseur du matériaux, elle est utilisée en mode statique ou dynamique de caractérisation pour :

  • la mesure des conductivités
  • le tri des matériaux
  • la mesure des profondeurs de trempe
  • la mesure de l'épaisseur des revêtements (peinture, dépôts électrolytiques, matières plastiques, anodisation...) ou des traitements thermochimiques (cémentation, nitruration...)

Mesure différentielle, pour la détection de défauts courts (fissures, soufflures, inclusions, points de corrosion, etc.)

Nécessitant un mouvement relatif entre la pièce et le capteur (mesure dynamique), cette mesure est utilisée en contrôle de santé car elle est peu sensible aux variations progressives des grandeurs qui influent sur le trajet des courants de Foucault.

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3.Domaine d'application

Cette méthode de CND est surtout utilisée pour détecter des défauts superficiels car les courants de Foucault ont tendance à se rassembler à la surface des corps conducteurs (effet de peau). Elle est de plus adaptée aux contrôles de structures cylindriques (barres, tubes) et aux contrôles de surface (tôle).

Les courants de Foucault permettent également de déceler les variations de composition d’un alliage et même de mesurer des épaisseurs de revêtements. Il s’agit ainsi d’une méthode présente dans l’ensemble des industries mais en particulier dans celles de la fabrication de tubes et de la maintenance.

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4.Intérêt de la méthode

  • Recherche de défauts débouchants (même obstrués) ou situés à des profondeurs faibles (de zéro à quelques mm)
  • Mesures dimensionnelles (mesure d'épaisseur des revêtements isolants ou de conductivité très différente de celle du substrat)
  • Tri de pièces dont la conductivité électrique est différente (même alliage mais traitement thermique différent, nuances d'alliages mélangées accidentellement, etc.)
  • Haute sensibilité de détection des défauts, avec possibilité d'en évaluer la profondeur
  • Discrimination des différents types d’anomalies (dimensionnelles, structurales...)
  • Possibilité de contrôle automatique et en continu de pièces longues et profilées (tubes, barres, rubans, feuillards ...)
  • Vitesses de défilement élevées, le capteur n'est pas nécessairement au contact de la pièce
  • Mesure possible sous l’eau
  • Mesures possibles à très hautes températures (900°)
  • Transportabilité
  • Parfaitement adapté aux contrôles de maintenance (tubes de générateurs de vapeur, remontées mécaniques, ponts suspendus, moteurs d'avions...)
  • Sans impacts nuisibles à l’environnement
  • Compatible avec les exigences d’hygiène et de sécurité

Le contrôle par Courants de Foucault est très apprécié du fait des ses possibilités diverses offertes par la sensibilité de détection et l’automatisation aisée de la méthode. En effet, l’absence de contact entre la sonde et la pièce à contrôler, la possibilité de défilement à grande vitesse et la facilité d’intégration du procédé dans les chaînes de production sont les principaux intérêts des courants de Foucault.

De plus, la reproductibilité des mesures et ce malgré la complexité des phénomènes électromagnétiques et la multitude de paramètres mis en œuvre en font une méthode CND largement utilisée dans le cadre de maintenances ou d’étalonnages de matériel.

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5.Normes associées

Normes actuellement en vigueur

NF EN ISO 12718
Essais non destructifs - Contrôle par courants de Foucault – Vocabulaire

NF EN ISO 15549
Essais non destructifs - Contrôle par courants de Foucault - Principes généraux

NF EN ISO 15548-1
Essais non destructifs - Appareillage pour examen par courants de Foucault - Partie 1
Caractéristiques de l'appareil et vérifications

NF EN ISO 15548-2
Essais non destructifs - Appareillage pour examen par courants de Foucault - Partie 2
Caractéristiques des capteurs et vérifications

NF EN ISO 15548-3
Essais non destructifs - Appareillage pour examen par courants de Foucault - Partie 3
Caractéristiques du système et vérifications

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