ISO 16809:2017
(Main)Non-destructive testing — Ultrasonic thickness measurement
Non-destructive testing — Ultrasonic thickness measurement
ISO 16809:2017 specifies the principles for ultrasonic thickness measurement of metallic and non-metallic materials by direct contact, based on measurement of time of flight of ultrasonic pulses only.
Essais non destructifs — Mesurage de l'épaisseur par ultrasons
Le présent document spécifie les principes pour le mesurage de l'épaisseur par ultrasons de matériaux métalliques et non métalliques par contact direct, exclusivement basés sur la mesure du temps de vol d'impulsions ultrasonores.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16809
Second edition
2017-11
Non-destructive testing — Ultrasonic
thickness measurement
Essais non destructifs — Mesurage de l'épaisseur par ultrasons
Reference number
ISO 16809:2017(E)
©
ISO 2017
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 16809:2017(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2017, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 16809:2017(E)
Contents Page
Foreword .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Measurement modes . 1
5 General requirements . 3
5.1 Instruments . 3
5.2 Probes . 3
5.3 Couplant . 3
5.4 Reference blocks . 3
5.5 Test objects . 3
5.6 Qualification of personnel . 4
6 Application of the technique . 4
6.1 Surface conditions and surface preparation . 4
6.2 Technique . 4
6.2.1 General. 4
6.2.2 Measurement during manufacture . 5
6.2.3 In-service measurement of residual wall thickness . 5
6.3 Selection of probe . 6
6.4 Selection of instrument . 6
6.5 Materials different from the reference material . 6
6.6 Special measuring conditions . 7
6.6.1 General. 7
6.6.2 Measurements at temperatures below 0 °C . 7
6.6.3 Measurements at elevated temperatures . 7
6.6.4 Hazardous atmospheres . . 7
7 Instrument setting . 7
7.1 General . 7
7.2 Methods of setting . 8
7.2.1 General. 8
7.2.2 Digital thickness instruments . 8
7.2.3 A-scan instrument . 8
7.3 Checks of settings . 9
8 Influence on accuracy .10
8.1 Operational conditions.10
8.1.1 Surface conditions .10
8.1.2 Surface temperature .10
8.1.3 Metallic coating .11
8.1.4 Non-metallic coating .11
8.1.5 Geometry .12
8.2 Equipment .12
8.2.1 Resolution .12
8.2.2 Range .13
8.3 Evaluation of accuracy .13
8.3.1 General.13
8.3.2 Influencing parameters .14
8.3.3 Method of calculation .14
9 Influence of materials .14
9.1 General .14
9.2 Inhomogeneity .14
9.3 Anisotropy .14
© ISO 2017 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 16809:2017(E)
9.4 Attenuation .14
9.5 Surface conditions .14
9.5.1 General.14
9.5.2 Contact surface .15
9.5.3 Reflecting surface .15
9.5.4 Corrosion and erosion . .15
10 Test report .16
10.1 General .16
10.2 General information .16
10.3 Measurement data .17
Annex A (informative) Corrosion in vessels and piping .18
Annex B (informative) Instrument settings .23
Annex C (informative) Parameters influencing accuracy .26
Annex D (informative) Selection of measuring technique .32
Bibliography .37
iv © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 16809:2017(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 135, Non-destructive testing,
Subcommittee SC 3, Ultrasonic testing.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 16809:2012), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— editorial improvements have been made;
— the terminology has been adapted to the latest edition of ISO 5577;
— Formulae (5) and (6) have been corrected.
© ISO 2017 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16809:2017(E)
Non-destructive testing — Ultrasonic thickness
measurement
1 Scope
This document specifies the principles for ultrasonic thickness measurement of metallic and non-
metallic materials by direct contact, based on measurement of time of flight of ultrasonic pulses only.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 5577, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5577 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https://www.iso.org/obp
— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
4 Measurement modes
The thickness of a part or structure is determined by accurately measuring the time required for a
short ultrasonic pulse generated by a transducer to travel through the thickness of the material once,
twice or several times.
The material thickness is calculated by multiplying the known sound velocity of the material with the
transit time and dividing by the number of times the pulse transits the material wall.
This principle can be accomplished by applying one of the following modes, see Figure 1.
1) Mode 1: Measure the transit time from an initial excitation pulse to a first returning echo, minus a
zero correction to account for the thickness of the probe's wear plate and the couplant layer (single-
echo mode).
2) Mode 2: Measure the transit time from the end of a delay line to the first back wall echo (single-
echo delay line mode).
3) Mode 3: Measure the transit time between back wall echoes (multiple-echo mode).
4) Mode 4: Measure the transit time for a pulse travelling from the transmitter to a receiver in contact
with the back wall (through-transmission mode).
© ISO 2017 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 16809:2017(E)
Mode 1 Mode 2
Mode 3 Mode 4
Key
A transmit/receive probe D transmission pulse indication
A1 transmit probe E1 to E3 back wall echoes
A2 receive probe F interface echo
A3 dual-element probe G delay path
B test object H received pulse
C sound path travel time
Figure 1 — Measurement modes
2 © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 16809:2017(E)
5 General requirements
5.1 Instruments
The following types of instruments shall be used to achieve thickness measurement:
a) dedicated ultrasonic thickness measurement instruments with numerical display showing the
measured value;
b) dedicated ultrasonic thickness measurement instruments with numerical display showing the
measured value and A-scan presentation (waveform display);
c) instruments designed primarily for the detection of discontinuities with A-scan presentation of
signals. This type of instrument can also include numerical display of thickness values.
See 6.4.
5.2 Probes
The following types of probes shall be used; these are generally longitudinal wave probes:
— dual-element probes;
— single-element probes.
See 6.3.
5.3 Couplant
Acoustic contact between probe (probes) and material shall be provided, normally by application of a
fluid or gel.
The couplant shall not have any adverse effect on the test object, the equipment or represent a health
hazard to the operator.
For the use of the couplant in special measuring conditions, see 6.6.
The coupling medium should be chosen to suit the surface conditions and the irregularities of the
surface to ensure adequate coupling.
5.4 Reference blocks
The measuring system shall be calibrated on one or more samples or reference blocks representative of
the object to be measured, i.e. having comparable dimensions, material and structure. The thickness of
the blocks or the steps should cover the range of thickness to be measured. Either the thickness or the
sound velocity of the reference blocks shall be known.
5.5 Test objects
The object to be measured shall allow for ultrasonic wave propagation.
There shall be free access to each individual area to be measured.
The surface of the area to be measured shall be free of all dirt, grease, lint, scale, welding flux and
spatter, oil or other extraneous matter that could interfere with the testing.
If the surface is coated, the coating shall have good adhesion to the material. Otherwise it shall be
removed.
© ISO 2017 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 16809:2017(E)
When measuring through coating its thickness and sound velocity need to be known unless mode 3
is used.
For further details, see Clause 8.
5.6 Qualification of personnel
An operator performing ultrasonic thickness measurement according to this document shall have
a basic knowledge of the physics of ultrasound, and a detailed understanding and training related to
ultrasonic thickness measurements. In addition, the operator shall have knowledge of the product and
material to be tested.
It is assumed that ultrasonic thickness testing is performed by qualified and capable personnel. In order
to prove this qualification, it is recommended that personnel be qualified in accordance with ISO 9712
or equivalent.
NOTE For categories III and IV according to Pressure Equipment Directive 97/23/EC, Annex I, 3.1.3, there is
a requirement for personnel to be approved by a third-party organization recognized by a member state.
6 Application of the technique
6.1 Surface conditions and surface preparation
Using the pulse-echo method means that the ultrasonic pulse needs to pass the contact surface between
test object and the probe at least twice: when entering the object and when leaving it.
Therefore, a clean and even contact area with at least twice the probe's diameter is preferred. Poor
contact will result in loss of energy, distortion of signals and sound path.
To enable sound propagation all loose parts and non-adherent coatings shall be removed by brushing or
grinding.
Attached layers, like colour coating, plating, enamels, may stay on the object, but only a few thickness
meters are able to exclude these layers from being measured.
Very often, thickness measurements need to be done on corroded surfaces, e.g. storage tanks and
pipelines. To increase measuring accuracy the contact surface should be ground within an area at least
two times the probe's diameter. This area should be clean from corrosion products.
Care should be taken not to reduce the thickness below the minimum acceptable value.
6.2 Technique
6.2.1 General
The task of ultrasonic thickness measurements can be separated into two application areas:
— measurement during manufacture;
— in-service measurements of residual wall thickness.
Each area has its own special conditions which require special measuring techniques.
Using a knowledge of the material, geometry and thickness to be measured and the required accuracy,
the most suitable measuring equipment and mode shall be selected as follows (Annex D gives guidance):
a) depending on the thickness and the material, frequencies from 100 kHz with through-transmission
on highly attenuative materials up to 50 MHz on thin metal sheets shall be used;
b) if dual-element probes are used, then compensation for V-path error is required;
4 © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 16809:2017(E)
c) on curved objects, the diameter of the probe contact area shall be significantly smaller than the
diameter of the test object.
The accuracy of the thickness measurement depends on how accurate the time of flight can be measured,
on the mode of time-measuring (zero crossing, flank-to-flank, peak-to-peak), on the mode chosen (with
multiple echoes, mode 3, the accuracy is higher than with modes 1 and 2), and on the frequencies which
can be used (higher frequencies provide higher accuracy than lower frequencies because of the more
accurate time measurement).
Ultrasonic thickness measurement is often required over an area of the component to be measured.
Where this is the case, consideration should be given to the spacing between each measurement. Such
spacing should be even and the use of a grid is recommended. The grid size should be selected to give a
balance between the confidence in the results and the work content involved.
Measuring the thickness ultrasonically means measuring the time of flight and then calculating the
thickness assuming a constant sound velocity (see Clause 7). If the velocity is not constant within the
path the ultrasonic pulse has travelled, the accuracy of the measurement will be severely affected.
6.2.2 Measurement during manufacture
6.2.2.1 Modes 1, 2 and 3
Where the pulse-echo mode is used, the flow charts in Figures D.1 and D.2 give guidance on the selection
of the best technique and equipment.
Thickness measurement on clean parallel surfaces may be carried out with simple numerical display
thickness instruments.
On composite materials which generate echoes in addition to the back wall echo, it is recommended
that thickness instruments with A-scan displays [type 5.1 b) or 5.1 c)] be used to select the correct echo
of the thickness measurement.
6.2.2.2 Mode 4
If the material is highly attenuative and large thicknesses need to be measured, no echo technique can
be used, i.e. only through-transmission (mode 4) is applicable.
Two probes on opposite sides of the test object shall then be used. The instrument therefore shall allow
for operation with separate transmitter and receiver (TR mode). In most cases, the frequency shall be
lower than 1 MHz. Special low-frequency instruments from group c) in 5.1 with low-frequency probes
shall be used.
6.2.3 In-service measurement of residual wall thickness
During in-service testing, measurements need to be taken on materials that are subject to corrosion or
erosion. The surfaces can be rough and contain pitting or other defects (see Annex A) which are areas
of low reflectivity.
For these applications, the use of dual-element probes is recommended. The sensitivity shall be set
manually to detect the bad reflecting areas.
Where it is necessary to take a lot of measurements, the readings shall be values with the information
on the location of the measuring point. Special testing programs are available to achieve this (data
logging).
With in-service testing, the environmental conditions are very important. Equipment can be needed
which can withstand high temperatures and harsh environments, or has special electrical shielding.
The flowcharts in Figures D.3 and D.4 give guidance on in-service thickness measurements.
© ISO 2017 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 16809:2017(E)
6.3 Selection of probe
Having chosen a suitable measurement procedure according to 6.2, i.e. a general decision for a probe
type (single- or dual-element) has been made, there are other parameters that need to be considered
when matching the probe to the measuring conditions.
Wide-band probes offer a shorter pulse than narrow-band probes, thus giving a suited flank or peak to
start and stop the time-of-flight measurement, giving a better resolution when measuring thin sheets
or coatings.
Additionally, a wide frequency band always gives a stable echo even when attenuating materials need
to be measured.
Probe size and frequency shall be chosen to cover the measurement range by a narrow sound beam to
get an echo from a well-defined area.
For dual-element probes the focal range shall cover the expected thickness range.
When measuring small thicknesses, a delay path shall be used. The measurement shall be done with
the interface echo (delay path/test object) and the first back wall echo from the test object (mode 2) or
to make the measurement using mode 3. The material of the delay path shall be chosen to generate a
suitable interface echo. Using the same material as the test object does not generate an interface echo.
When the material of the delay path has a lower acoustic impedance than the material to be tested, e.g.
a plastics delay line on metals, there is a phase shift of the interface echo. This shall be corrected to get
accurate results. Some thickness instruments do this correction automatically.
For small thicknesses, a dual-element probe with small focal distance may be used.
When measuring on hot surfaces, the delay path shall act as a thermal barrier.
The material chosen for delay shall withstand the temperatures of the test object. The influence
of the temperature on the acoustical properties of the delay path needs to be known (drift of sound
attenuation and velocity). Data sheets of the probe manufacturers show the range of temperatures a
probe is suitable for and the time it can be used on those temperatures.
6.4 Selection of instrument
Selection of instruments of type 5.1 a), b) or c) shall be made as follows:
a) instruments of type 5.1 c) shall be used for modes 1 to 4 (see Clause 4) and shall satisfy the
conditions given in 6.2.2 and 6.2.3;
b) instruments of type 5.1 b) shall be used for modes 1, 2 and 3 only (see Clause 4)
...
Deleted: ISO/TC 135/SC 3 ¶
ISO/TC 135/SC 3
Date: 2019-06
Deleted: ISO 16809:2019(F)¶
ISO 16809:2019(F)
ISO/TC 135/SC 3/GT ¶
ISO/TC 135/SC 3/GT
Deleted: DIN
Secrétariat: DIN
Deleted: Essais non destructifs —
Essais non destructifs — Mesurage de l'épaisseur par ultrasons
Mesurage de l'épaisseur par
ultrasons¶
Non-destructive testing — Ultrasonic thickness measurement
Non-destructive testing — Ultrasonic
thickness measurement¶
¶
Section Break (Odd Page)
Formatted: Font: 13 pt, Bold, Font
color: Black
Type du document:
Sous‐type du document:
Stade du document:
Langue du document:
D:\temp\macroserver\DOCX2PDFRGB\DOCX2PDFRGB.chen@w13100_175\C072430f_trackchanges.d
ocx
---------------------- Page: 1 ----------------------
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne
peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique
ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur l’internet ou sur un Intranet, sans
autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci‐après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
Deleted:
CH‐1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org Deleted: www.iso.org¶
¶
Sommaire . Page
Avant-propos . 6
1 Domaine d'application . 7
2 Références normatives . 7
3 Termes et définitions . 7
4 Modes de mesure. 7
5 Exigences générales . 9
5.1 Appareils . 9
5.2 Traducteurs . 9
5.3 Couplant . 9
5.4 Blocs de référence . 9
5.5 Pièces à contrôler . 10
5.6 Qualification du personnel . 10
6 Mise en œuvre du procédé . 10
6.1 État de surface et préparation de la surface . 10
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
6.2 Technique . 11
6.2.1 Généralités . 11
6.2.2 Mesurage en cours de fabrication . 12
6.2.3 Mesurage de l’épaisseur résiduelle en cours de fonctionnement . 12
6.3 Choix du traducteur . 12
6.4 Choix de l’appareil . 13
6.5 Matériaux différents du matériau de référence . 14
6.6 Conditions particulières de mesurage . 14
6.6.1 Généralités . 14
6.6.2 Mesurages à des températures au-dessous de 0 °C . 14
6.6.3 Mesurages à des températures élevées . 14
6.6.4 Atmosphères dangereuses . 14
7 Réglage de l’appareil . 14
7.1 Généralités . 14
7.2 Méthodes de réglage . 15
7.2.1 Généralités . 15
7.2.2 Mesureurs d’épaisseur numériques . 15
7.2.3 Appareil à représentation de type A . 15
7.3 Vérifications des réglages . 16
8 Influence sur l’exactitude . 17
8.1 Conditions de fonctionnement. 17
8.1.1 État de surface . 17
8.1.2 Température de surface . 17
8.1.3 Revêtement métallique . 18
iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
8.1.4 Revêtement non métallique . 19
8.1.5 Géométrie . 20
8.2 Appareillage . 20
8.2.1 Résolution . 20
8.2.2 Gamme . 20
8.3 Évaluation de l’exactitude . 21
8.3.1 Généralités . 21
8.3.2 Paramètres déterminants . 21
8.3.3 Méthode de calcul . 21
9 Influence des matériaux . 22
9.1 Généralités . 22
9.2 Non-homogénéité . 22
9.3 Anisotropie . 22
9.4 Atténuation . 22
9.5 État de surface . 22
9.5.1 Généralités . 22
9.5.2 Surface de contact . 22
9.5.3 Surface réfléchissante . 23
9.5.4 Corrosion ou érosion . 24
10 Rapport d'essai . 24
10.1 Généralités . 24
10.2 Informations générales . 24
10.3 Données du contrôle . 25
Annexe A (informative) Corrosion des récipients et tuyauteries . 26
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
Annexe B (informative) Réglages de l’appareil . 32
Annexe C (informative) Paramètres déterminant l’exactitude. 35
Annexe D (informative) Sélection de la technique de mesurage . 41
Bibliographie . 46
Deleted: ¶
v
---------------------- Page: 5 ----------------------
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le
droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives). Deleted: www.iso.org/directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet
de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails
concernant les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés
lors de l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations
de brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets). Deleted: www.iso.org/brevets
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux principes de
l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC)
voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/foreword.html.
Deleted: www.iso.org/iso/fr/foreword.html
Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 135, Essais non destructifs, sous‐ Deleted: ‐
comité SC 3, Contrôle par ultrasons.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 16809:2012), qui a fait l'objet d'une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes: Deleted: :
— améliorations rédactionnelles; Deleted:
— harmonisation de la terminologie avec la dernière édition de l’ISO 5577;
Deleted:
— correction des Formules (5) et (6).
vi
---------------------- Page: 6 ----------------------
Deleted: Essais non destructifs —
Mesurage de l'épaisseur par
Essais non destructifs — Mesurage de l'épaisseur par
ultrasons¶
ultrasons
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les principes pour le mesurage de l’épaisseur par ultrasons de matériaux
métalliques et non métalliques par contact direct, exclusivement basés sur la mesure du temps de vol
d’impulsions ultrasonores.
2 Références normatives
Les documents suivants sont référencés dans le texte de sorte qu’une partie ou la totalité de leur Deleted: telle
contenu constitue les exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée
s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 5577, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 5577 s'appliquent. Deleted:
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes: Deleted:
— ISO Online Browsing Platform (OBP): disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp
Deleted: ) :
Deleted: https://www.iso.org/ob
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http://www.electropedia.org/
p
Deleted:
4 Modes de mesure
Deleted: http://www.electropedi
a.org/
L’épaisseur d’une pièce ou d’une structure est déterminée en mesurant de façon exacte le temps que
met une impulsion ultrasonore courte, émise par un transducteur, pour traverser l’épaisseur du
matériau une, deux ou plusieurs fois.
L’épaisseur du matériau est calculée en multipliant la vitesse de propagation de l’onde ultrasonore
connue du matériau par le temps de parcours, puis en divisant par le nombre de fois que l’impulsion
parcourt la paroi du matériau.
Ce principe peut être mis en œuvre en appliquant l’un des modes suivants, voir la Figure 1.
1) Mode 1: Mesurer le temps de parcours entre une impulsion d’excitation initiale et le premier écho Deleted:
de retour, moins une correction zéro pour tenir compte de l’épaisseur de la plaque d’usure du
traducteur et de la couche du couplant (mode de l’écho unique).
2) Mode 2: Mesurer le temps de parcours depuis la fin d’une ligne de retard jusqu’au premier écho de Deleted:
fond (mode ligne de retard de l’écho unique).
7
---------------------- Page: 7 ----------------------
Deleted:
Deleted:
3) Mode 3: Mesurer le temps de parcours entre échos de fond successifs (mode d’échos multiples).
4) Mode 4: Mesurer le temps de parcours pour une impulsion allant de l’émetteur à un récepteur en
contact avec le fond (mode en transmission).
Deleted:
Formatted: Font:
Mode 1 Mode 2
Deleted:
Formatted: Font:
Mode 3 Mode 4
Légende
A traducteur de transmission/réception D signal d’émission
A1 traducteur de transmission E1 à E3 échos de fond
A2 traducteur de réception F écho d’interface
Deleted:
8
Formatted: Font:
---------------------- Page: 8 ----------------------
A3 traducteur à émetteur et récepteur séparés G ligne de retard
B pièce à contrôler H impulsion reçue
C temps de parcours
Figure 1 — Modes de mesure
5 Exigences générales
5.1 Appareils
Le mesurage de l’épaisseur peut être réalisé à l’aide des types d’appareils suivants: Deleted:
a) appareils dédiés de mesure de l’épaisseur par ultrasons avec affichage numérique de la valeur
mesurée; Deleted:
b) appareils dédiés de mesure de l’épaisseur par ultrasons avec affichage numérique de la valeur et à
représentation de type A (visualisation en forme d’onde); Deleted: ) ;
c) appareils conçus en premier lieu pour la détection de discontinuités avec représentation de signaux
de type A. Ce type d’appareils peut aussi comporter un affichage numérique des valeurs de
l’épaisseur.
Voir en 6.4.
5.2 Traducteurs
Les types de traducteurs suivants doivent être utilisés; ceux‐ci sont généralement des traducteurs Deleted:
d’ondes longitudinales:
Deleted:
— traducteurs à émetteur et récepteur séparés; Deleted:
— traducteurs à transducteur simple.
Voir en 6.3.
5.3 Couplant
Le contact acoustique entre le traducteur (les traducteurs) et le matériau doit être assuré, normalement
par l’application d’un fluide ou d’un gel.
Le couplant ne doit pas avoir d’effet préjudiciable sur la pièce à contrôler ou l’appareillage ni présenter
de risque pour la santé de l’opérateur.
Voir en 6.6 pour le couplant à utiliser dans des conditions particulières de mesurage.
Pour assurer un couplage adéquat, il convient de choisir un couplant qui convienne bien à l’état de
surface et aux irrégularités de la surface.
5.4 Blocs de référence
Le système de mesure doit être étalonné sur un ou plusieurs échantillons ou blocs de référence
représentatifs de la pièce à mesurer, c’est‐à‐dire dont les dimensions, le matériau et la structure sont
comparables. Il convient que l’épaisseur des blocs de référence ou des gradins de ce bloc couvre la
9
---------------------- Page: 9 ----------------------
gamme des épaisseurs à mesurer. L’épaisseur ou la vitesse de propagation de l’onde ultrasonore des
blocs de référence doit être connue.
5.5 Pièces à contrôler
La pièce à mesurer doit permettre la propagation d’ondes ultrasonores.
Chaque zone individuelle à mesurer doit être directement accessible.
La surface de la zone à mesurer doit être exempte de saleté, graisse, poussière, calamine, flux et
projection de soudure, huile ou autres corps étrangers susceptibles de gêner le contrôle.
Si la surface est revêtue, le revêtement doit avoir une bonne adhérence au matériau. Dans le cas
contraire, le revêtement doit être retiré.
Lors d’un mesurage à travers un revêtement, il est nécessaire de connaître son épaisseur et la vitesse de
propagation de l’onde ultrasonore, sauf si l’on utilise le mode 3.
Pour plus de détails, voir l’Article 8.
5.6 Qualification du personnel
Un opérateur effectuant des mesurages de l’épaisseur par ultrasons selon le présent document doit
connaître les principes fondamentaux de la physique des ultrasons, avoir une compréhension
approfondie du mesurage de l’épaisseur par ultrasons et avoir suivi une formation dans ce domaine. En
outre, l’opérateur doit connaître le produit et le matériau à contrôler.
Il est présumé que le contrôle de l’épaisseur par ultrasons est effectué par un personnel qualifié et
compétent. Afin de démontrer cette qualification, il est recommandé que le personnel soit certifié
conformément à l’ISO 9712 ou équivalent.
NOTE Pour les équipements sous pression des catégories III et IV, conformément à la Directive 97/23/CE,
Annexe I, 3.1.3, le personnel doit avoir été approuvé par une entité tierce partie reconnue par un État membre.
6 Mise en œuvre du procédé
6.1 État de surface et préparation de la surface
L’emploi de la méthode par réflexion implique que l’impulsion ultrasonore doit traverser au minimum
deux fois la surface de contact entre la pièce à contrôler et le traducteur: au moment où elle pénètre Deleted:
dans la pièce et au moment où elle en sort.
Par conséquent, il est préférable que la zone de contact soit propre et lisse et qu’elle soit de dimension
au moins égale à deux fois le diamètre du traducteur. Un contact insuffisant entraîne une perte
d’énergie, une distorsion des signaux et du parcours ultrasonore.
Pour permettre une propagation des ondes ultrasonores, toutes les parties non attachées et les
revêtements non adhérents doivent être éliminés à la brosse ou à la meule.
Les couches solidaires telles que les revêtements de couleur, placage, émaillage, peuvent rester en
place, mais il existe peu de mesureurs d’épaisseur équipés de programmes permettant d’exclure ces
couches de la mesure réalisée.
10
---------------------- Page: 10 ----------------------
Très souvent, le mesurage de l’épaisseur porte sur des surfaces corrodées, par exemple des réservoirs
de stockage et des tuyauteries. Afin d’augmenter l’exactitude de mesure, il convient de meuler la surface
de contact sur une surface égale à au moins deux fois le diamètre du traducteur. Il est recommandé que
cette surface soit exempte de produits corrosifs.
Il convient de veiller à ne pas réduire l’épaisseur en dessous de la valeur minimale acceptable. Deleted: ‐
6.2 Technique
6.2.1 Généralités
Le mesurage de l’épaisseur par ultrasons est une opération qui peut concerner deux applications
distinctes: Deleted:
— le mesurage en cours de fabrication;
Deleted:
— le mesurage de l’épaisseur résiduelle en cours de fonctionnement.
Chaque domaine présente des conditions particulières qui lui sont propres, faisant appel à des
techniques de mesure particulières.
En fonction du matériau, de la géométrie et de l’épaisseur à mesurer selon l’exactitude requise, le mode
de mesure le plus pertinent et l’appareillage correspondant doivent être choisis comme suit (l’Annexe D
donne des recommandations): Deleted: ) :
a) selon l’épaisseur et le matériau, des fréquences comprises entre 100 kHz, avec la technique en
transmission sur des matériaux très atténuateurs, et 50 MHz sur des tôles fines peuvent être
utilisées; Deleted:
b) si des traducteurs à émetteur et récepteur séparés sont utilisés, la compensation pour une erreur
de parcours en V doit être appliquée; Deleted:
c) sur des pièces incurvées, le diamètre de la zone de contact du traducteur doit être sensiblement
plus petit que le diamètre de la pièce à contrôler.
L’exactitude de la mesure de l’épaisseur dépend de l’exactitude avec laquelle le temps de vol peut être
mesuré, du mode de mesure du temps (passage par zéro, flanc à flanc, crête à crête), du mode choisi
(avec échos multiples, mode 3, l’exactitude est plus élevée qu’avec les modes 1 et 2) et des fréquences
qui peuvent être utilisées (avec des fréquences plus élevées, l’exactitude est plus grande qu’avec des
fréquences moins élevées car la mesure du temps est plus exacte).
Il est souvent demandé de mesurer l’épaisseur par ultrasons sur une partie de la surface d’un
composant. Dans ce cas, il convient d’accorder une attention particulière à l’espacement entre les
différents points de mesure. Cet espacement doit être régulier et l’utilisation d’un maillage est
recommandée. La dimension du maillage doit être choisie de façon à fournir un équilibre entre le degré
de confiance requis et l’objet du contrôle.
Le mesurage de l’épaisseur par ultrasons consiste à mesurer le temps de vol et à calculer l’épaisseur, en
supposant une vitesse de propagation constante de l’onde ultrasonore (voir l’Article 7). Si la vitesse
n’est pas constante dans le parcours qu’a effectué l’impulsion ultrasonore, l’exactitude de la mesure
peut être gravement altérée.
11
---------------------- Page: 11 ----------------------
6.2.2 Mesurage en cours de fabrication
6.2.2.1 Modes 1, 2 et 3
Lorsqu’on utilise le mode à échos, les diagrammes représentés aux Figures D.1 et D.2 aident à choisir la
meilleure technique et le meilleur appareillage.
Le mesurage de l’épaisseur sur des surfaces parallèles propres peut être effectué à l’aide de jauges
d’épaisseur à affichage numérique simple.
Sur des matériaux composites avec des échos supplémentaires en plus de l’écho de fond, les jauges
d’épaisseur avec représentation de type A [type 5.1 b) ou 5.1 c)] sont recommandées pour sélectionner Deleted: .
l’écho correct pour le mesurage de l’épaisseur.
Deleted: .
6.2.2.2 Mode 4
Si le matériau est fortement atténuateur et s'il faut mesurer d'importantes épaisseurs, aucune technique
à écho ne peut être utilisée, autrement dit seule la technique en transmission (mode 4) est applicable.
Il faut alors utiliser deux traducteurs sur les côtés opposés de la pièce à contrôler. L’appareil doit par
conséquent permettre un fonctionnement avec émetteur et récepteur séparés (mode TR). Dans la
plupart des cas, la fréquence doit être inférieure à 1 MHz. Des appareils spéciaux à basse fréquence
appartenant au groupe c) mentionné en 5.1 et équipés de traducteurs à basse fréquence doivent être
utilisés.
6.2.3 Mesurage de l’épaisseur résiduelle en cours de fonctionnement
Lors du contrôle en cours de fonctionnement, les mesurages sont à effectuer sur des matériaux soumis à
la corrosion ou à l’érosion. Les surfaces peuvent être rugueuses et présenter des zones de piqûres ou
d’autres défauts (voir l’Annexe A), qui sont des zones de basse réflectivité.
L’utilisation de traducteurs à émetteur et récepteur séparés est par conséquent recommandée. La
sensibilité doit être réglée manuellement afin de détecter les zones de mauvaise réflectivité.
Lorsqu’il est nécessaire d’effectuer un grand nombre de mesurages, les relevés doivent comporter des
informations sur l’emplacement du point de mesure. Il existe des programmes de contrôle spécialement
conçus pour gérer ces fichiers de données (enregistrement des données).
Avec le contrôle en cours de fonctionnement, les conditions de l'environnement sont très importantes.
On peut avoir besoin d’un appareillage capable de résister à de hautes températures et à des
environnements difficiles ou d'un appareil avec protection électrique particulière.
Les diagrammes représentés aux Figures D.3 et D.4 donnent des indications sur le mesurage de
l'épaisseur en cours de fonctionnement.
6.3 Choix du traducteur
Une fois que le mode opératoire de mesure adapté est choisi conformément à 6.2, c’est‐à‐dire une fois
que la décision est prise en ce qui concerne le type de traducteur à adopter (à transducteur simple ou à
émetteur et récepteur séparés), d’autres paramètres sont à prendre en compte pour que le traducteur
corresponde aux conditions de mesurage.
12
---------------------- Page: 12 ----------------------
Avec les traducteurs à large bande, l'impulsion est plus courte qu'avec les traducteurs à bande étroite;
Deleted:
on obtient ainsi un flanc ou une crête approprié(e) pour commencer et terminer le mesurage du temps
de vol et, pour le mesurage de tôles ou de revêtements fins, la résolution est meilleure.
De plus, une large bande de fréquences donne toujours un écho stable même lorsqu'il s'agit de mesurer
des matériaux atténuants.
La dimension et la fréquence du traducteur doivent être choisies de manière à couvrir la gamme de
mesures par un faisceau acoustique étroit afin d’obtenir un écho d’une zone bien définie
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16809
Deuxième édition
2017-11
Essais non destructifs — Mesurage de
l'épaisseur par ultrasons
Non-destructive testing — Ultrasonic thickness measurement
Numéro de référence
ISO 16809:2017(F)
©
ISO 2017
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 16809:2017(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 16809:2017(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Modes de mesure . 1
5 Exigences générales . 3
5.1 Appareils . 3
5.2 Traducteurs . 3
5.3 Couplant . 3
5.4 Blocs de référence . 3
5.5 Pièces à contrôler . 3
5.6 Qualification du personnel . 4
6 Mise en œuvre du procédé . 4
6.1 État de surface et préparation de la surface . 4
6.2 Technique . 4
6.2.1 Généralités . 4
6.2.2 Mesurage en cours de fabrication . 5
6.2.3 Mesurage de l’épaisseur résiduelle en cours de fonctionnement . 6
6.3 Choix du traducteur . 6
6.4 Choix de l’appareil . 7
6.5 Matériaux différents du matériau de référence . 7
6.6 Conditions particulières de mesurage . 7
6.6.1 Généralités . 7
6.6.2 Mesurages à des températures au-dessous de 0 °C . 7
6.6.3 Mesurages à des températures élevées . 7
6.6.4 Atmosphères dangereuses . 7
7 Réglage de l’appareil . 8
7.1 Généralités . 8
7.2 Méthodes de réglage . 8
7.2.1 Généralités . 8
7.2.2 Mesureurs d’épaisseur numériques. 8
7.2.3 Appareil à représentation de type A . 9
7.3 Vérifications des réglages .10
8 Influence sur l’exactitude .10
8.1 Conditions de fonctionnement .10
8.1.1 État de surface.10
8.1.2 Température de surface .11
8.1.3 Revêtement métallique .11
8.1.4 Revêtement non métallique .12
8.1.5 Géométrie . .13
8.2 Appareillage.13
8.2.1 Résolution .13
8.2.2 Gamme .13
8.3 Évaluation de l’exactitude .14
8.3.1 Généralités .14
8.3.2 Paramètres déterminants .14
8.3.3 Méthode de calcul .14
9 Influence des matériaux .14
9.1 Généralités .14
9.2 Non-homogénéité .15
9.3 Anisotropie .15
© ISO 2017 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 16809:2017(F)
9.4 Atténuation .15
9.5 État de surface .15
9.5.1 Généralités .15
9.5.2 Surface de contact .15
9.5.3 Surface réfléchissante . .16
9.5.4 Corrosion ou érosion .16
10 Rapport d'essai .17
10.1 Généralités .17
10.2 Informations générales .17
10.3 Données du contrôle .17
Annexe A (informative) Corrosion des récipients et tuyauteries .19
Annexe B (informative) Réglages de l’appareil .25
Annexe C (informative) Paramètres déterminant l’exactitude .28
Annexe D (informative) Sélection de la technique de mesurage .34
Bibliographie .39
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 16809:2017(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux principes de l'Organisation
mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien
suivant: www .iso .org/iso/fr/foreword .html.
Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 135, Essais non destructifs, sous-
comité SC 3, Contrôle par ultrasons.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 16809:2012), qui a fait l'objet d'une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— améliorations rédactionnelles;
— harmonisation de la terminologie avec la dernière édition de l’ISO 5577;
— correction des Formules (5) et (6).
© ISO 2017 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 16809:2017(F)
Essais non destructifs — Mesurage de l'épaisseur par
ultrasons
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les principes pour le mesurage de l’épaisseur par ultrasons de matériaux
métalliques et non métalliques par contact direct, exclusivement basés sur la mesure du temps de vol
d’impulsions ultrasonores.
2 Références normatives
Les documents suivants sont référencés dans le texte de sorte qu’une partie ou la totalité de leur
contenu constitue les exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée
s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 5577, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 5577 s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online Browsing Platform (OBP): disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
4 Modes de mesure
L’épaisseur d’une pièce ou d’une structure est déterminée en mesurant de façon exacte le temps que met
une impulsion ultrasonore courte, émise par un transducteur, pour traverser l’épaisseur du matériau
une, deux ou plusieurs fois.
L’épaisseur du matériau est calculée en multipliant la vitesse de propagation de l’onde ultrasonore
connue du matériau par le temps de parcours, puis en divisant par le nombre de fois que l’impulsion
parcourt la paroi du matériau.
Ce principe peut être mis en œuvre en appliquant l’un des modes suivants, voir la Figure 1.
1) Mode 1: Mesurer le temps de parcours entre une impulsion d’excitation initiale et le premier écho
de retour, moins une correction zéro pour tenir compte de l’épaisseur de la plaque d’usure du
traducteur et de la couche du couplant (mode de l’écho unique).
2) Mode 2: Mesurer le temps de parcours depuis la fin d’une ligne de retard jusqu’au premier écho de
fond (mode ligne de retard de l’écho unique).
3) Mode 3: Mesurer le temps de parcours entre échos de fond successifs (mode d’échos multiples).
4) Mode 4: Mesurer le temps de parcours pour une impulsion allant de l’émetteur à un récepteur en
contact avec le fond (mode en transmission).
© ISO 2017 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 16809:2017(F)
Mode 1 Mode 2
Mode 3 Mode 4
Légende
A traducteur de transmission/réception D signal d’émission
A1 traducteur de transmission E1 à E3 échos de fond
A2 traducteur de réception F écho d’interface
A3 traducteur à émetteur et récepteur séparés G ligne de retard
B pièce à contrôler H impulsion reçue
C temps de parcours
Figure 1 — Modes de mesure
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 16809:2017(F)
5 Exigences générales
5.1 Appareils
Le mesurage de l’épaisseur peut être réalisé à l’aide des types d’appareils suivants:
a) appareils dédiés de mesure de l’épaisseur par ultrasons avec affichage numérique de la valeur
mesurée;
b) appareils dédiés de mesure de l’épaisseur par ultrasons avec affichage numérique de la valeur et à
représentation de type A (visualisation en forme d’onde);
c) appareils conçus en premier lieu pour la détection de discontinuités avec représentation de
signaux de type A. Ce type d’appareils peut aussi comporter un affichage numérique des valeurs de
l’épaisseur.
Voir en 6.4.
5.2 Traducteurs
Les types de traducteurs suivants doivent être utilisés; ceux-ci sont généralement des traducteurs
d’ondes longitudinales:
— traducteurs à émetteur et récepteur séparés;
— traducteurs à transducteur simple.
Voir en 6.3.
5.3 Couplant
Le contact acoustique entre le traducteur (les traducteurs) et le matériau doit être assuré, normalement
par l’application d’un fluide ou d’un gel.
Le couplant ne doit pas avoir d’effet préjudiciable sur la pièce à contrôler ou l’appareillage ni présenter
de risque pour la santé de l’opérateur.
Voir en 6.6 pour le couplant à utiliser dans des conditions particulières de mesurage.
Pour assurer un couplage adéquat, il convient de choisir un couplant qui convienne bien à l’état de
surface et aux irrégularités de la surface.
5.4 Blocs de référence
Le système de mesure doit être étalonné sur un ou plusieurs échantillons ou blocs de référence
représentatifs de la pièce à mesurer, c’est-à-dire dont les dimensions, le matériau et la structure sont
comparables. Il convient que l’épaisseur des blocs de référence ou des gradins de ce bloc couvre la
gamme des épaisseurs à mesurer. L’épaisseur ou la vitesse de propagation de l’onde ultrasonore des
blocs de référence doit être connue.
5.5 Pièces à contrôler
La pièce à mesurer doit permettre la propagation d’ondes ultrasonores.
Chaque zone individuelle à mesurer doit être directement accessible.
La surface de la zone à mesurer doit être exempte de saleté, graisse, poussière, calamine, flux et
projection de soudure, huile ou autres corps étrangers susceptibles de gêner le contrôle.
© ISO 2017 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 16809:2017(F)
Si la surface est revêtue, le revêtement doit avoir une bonne adhérence au matériau. Dans le cas
contraire, le revêtement doit être retiré.
Lors d’un mesurage à travers un revêtement, il est nécessaire de connaître son épaisseur et la vitesse de
propagation de l’onde ultrasonore, sauf si l’on utilise le mode 3.
Pour plus de détails, voir l’Article 8.
5.6 Qualification du personnel
Un opérateur effectuant des mesurages de l’épaisseur par ultrasons selon le présent document
doit connaître les principes fondamentaux de la physique des ultrasons, avoir une compréhension
approfondie du mesurage de l’épaisseur par ultrasons et avoir suivi une formation dans ce domaine. En
outre, l’opérateur doit connaître le produit et le matériau à contrôler.
Il est présumé que le contrôle de l’épaisseur par ultrasons est effectué par un personnel qualifié et
compétent. Afin de démontrer cette qualification, il est recommandé que le personnel soit certifié
conformément à l’ISO 9712 ou équivalent.
NOTE Pour les équipements sous pression des catégories III et IV, conformément à la Directive 97/23/CE,
Annexe I, 3.1.3, le personnel doit avoir été approuvé par une entité tierce partie reconnue par un État membre.
6 Mise en œuvre du procédé
6.1 État de surface et préparation de la surface
L’emploi de la méthode par réflexion implique que l’impulsion ultrasonore doit traverser au minimum
deux fois la surface de contact entre la pièce à contrôler et le traducteur: au moment où elle pénètre
dans la pièce et au moment où elle en sort.
Par conséquent, il est préférable que la zone de contact soit propre et lisse et qu’elle soit de dimension au
moins égale à deux fois le diamètre du traducteur. Un contact insuffisant entraîne une perte d’énergie,
une distorsion des signaux et du parcours ultrasonore.
Pour permettre une propagation des ondes ultrasonores, toutes les parties non attachées et les
revêtements non adhérents doivent être éliminés à la brosse ou à la meule.
Les couches solidaires telles que les revêtements de couleur, placage, émaillage, peuvent rester en place,
mais il existe peu de mesureurs d’épaisseur équipés de programmes permettant d’exclure ces couches
de la mesure réalisée.
Très souvent, le mesurage de l’épaisseur porte sur des surfaces corrodées, par exemple des réservoirs
de stockage et des tuyauteries. Afin d’augmenter l’exactitude de mesure, il convient de meuler la surface
de contact sur une surface égale à au moins deux fois le diamètre du traducteur. Il est recommandé que
cette surface soit exempte de produits corrosifs.
Il convient de veiller à ne pas réduire l’épaisseur en dessous de la valeur minimale acceptable.
6.2 Technique
6.2.1 Généralités
Le mesurage de l’épaisseur par ultrasons est une opération qui peut concerner deux applications
distinctes:
— le mesurage en cours de fabrication;
— le mesurage de l’épaisseur résiduelle en cours de fonctionnement.
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 16809:2017(F)
Chaque domaine présente des conditions particulières qui lui sont propres, faisant appel à des
techniques de mesure particulières.
En fonction du matériau, de la géométrie et de l’épaisseur à mesurer selon l’exactitude requise, le mode
de mesure le plus pertinent et l’appareillage correspondant doivent être choisis comme suit (l’Annexe D
donne des recommandations):
a) selon l’épaisseur et le matériau, des fréquences comprises entre 100 kHz, avec la technique en
transmission sur des matériaux très atténuateurs, et 50 MHz sur des tôles fines peuvent être
utilisées;
b) si des traducteurs à émetteur et récepteur séparés sont utilisés, la compensation pour une erreur
de parcours en V doit être appliquée;
c) sur des pièces incurvées, le diamètre de la zone de contact du traducteur doit être sensiblement
plus petit que le diamètre de la pièce à contrôler.
L’exactitude de la mesure de l’épaisseur dépend de l’exactitude avec laquelle le temps de vol peut être
mesuré, du mode de mesure du temps (passage par zéro, flanc à flanc, crête à crête), du mode choisi
(avec échos multiples, mode 3, l’exactitude est plus élevée qu’avec les modes 1 et 2) et des fréquences
qui peuvent être utilisées (avec des fréquences plus élevées, l’exactitude est plus grande qu’avec des
fréquences moins élevées car la mesure du temps est plus exacte).
Il est souvent demandé de mesurer l’épaisseur par ultrasons sur une partie de la surface d’un composant.
Dans ce cas, il convient d’accorder une attention particulière à l’espacement entre les différents points de
mesure. Cet espacement doit être régulier et l’utilisation d’un maillage est recommandée. La dimension
du maillage doit être choisie de façon à fournir un équilibre entre le degré de confiance requis et l’objet
du contrôle.
Le mesurage de l’épaisseur par ultrasons consiste à mesurer le temps de vol et à calculer l’épaisseur,
en supposant une vitesse de propagation constante de l’onde ultrasonore (voir l’Article 7). Si la vitesse
n’est pas constante dans le parcours qu’a effectué l’impulsion ultrasonore, l’exactitude de la mesure
peut être gravement altérée.
6.2.2 Mesurage en cours de fabrication
6.2.2.1 Modes 1, 2 et 3
Lorsqu’on utilise le mode à échos, les diagrammes représentés aux Figures D.1 et D.2 aident à choisir la
meilleure technique et le meilleur appareillage.
Le mesurage de l’épaisseur sur des surfaces parallèles propres peut être effectué à l’aide de jauges
d’épaisseur à affichage numérique simple.
Sur des matériaux composites avec des échos supplémentaires en plus de l’écho de fond, les jauges
d’épaisseur avec représentation de type A [type 5.1 b) ou 5.1 c)] sont recommandées pour sélectionner
l’écho correct pour le mesurage de l’épaisseur.
6.2.2.2 Mode 4
Si le matériau est fortement atténuateur et s'il faut mesurer d'importantes épaisseurs, aucune technique
à écho ne peut être utilisée, autrement dit seule la technique en transmission (mode 4) est applicable.
Il faut alors utiliser deux traducteurs sur les côtés opposés de la pièce à contrôler. L’appareil doit par
conséquent permettre un fonctionnement avec émetteur et récepteur séparés (mode TR). Dans la
plupart des cas, la fréquence doit être inférieure à 1 MHz. Des appareils spéciaux à basse fréquence
appartenant au groupe c) mentionné en 5.1 et équipés de traducteurs à basse fréquence doivent être
utilisés.
© ISO 2017 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 16809:2017(F)
6.2.3 Mesurage de l’épaisseur résiduelle en cours de fonctionnement
Lors du contrôle en cours de fonctionnement, les mesurages sont à effectuer sur des matériaux soumis
à la corrosion ou à l’érosion. Les surfaces peuvent être rugueuses et présenter des zones de piqûres ou
d’autres défauts (voir l’Annexe A), qui sont des zones de basse réflectivité.
L’utilisation de traducteurs à émetteur et récepteur séparés est par conséquent recommandée. La
sensibilité doit être réglée manuellement afin de détecter les zones de mauvaise réflectivité.
Lorsqu’il est nécessaire d’effectuer un grand nombre de mesurages, les relevés doivent comporter des
informations sur l’emplacement du point de mesure. Il existe des programmes de contrôle spécialement
conçus pour gérer ces fichiers de données (enregistrement des données).
Avec le contrôle en cours de fonctionnement, les conditions de l'environnement sont très importantes.
On peut avoir besoin d’un appareillage capable de résister à de hautes températures et à des
environnements difficiles ou d'un appareil avec protection électrique particulière.
Les diagrammes représentés aux Figures D.3 et D.4 donnent des indications sur le mesurage de
l'épaisseur en cours de fonctionnement.
6.3 Choix du traducteur
Une fois que le mode opératoire de mesure adapté est choisi conformément à 6.2, c’est-à-dire une fois
que la décision est prise en ce qui concerne le
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.