Non-destructive testing — Acoustic emission testing — Steel structures of overhead travelling cranes and portal bridge cranes

This document describes the acoustic emission (AE) testing technique used to perform structural integrity evaluation on steel structures of overhead travelling cranes and portal bridge cranes. This document applies to the testing of steel structures of in-service overhead travelling cranes and portal bridge cranes. Testing of other kinds of cranes can refer this document. This testing method is not intended to be an alone NDT standard method for the evaluation of the structural integrity of overhead travelling cranes and portal bridge cranes. Other NDT methods are used to verify and supplement the AT results. This document does not establish evaluation criteria.

Essais non destructifs — Essais d'émission acoustique — Structures en acier des ponts roulants et des portiques

Le présent document décrit la technique d'essai par émission acoustique (EA) utilisée pour réaliser l'évaluation de l'intégrité des structures en acier des ponts roulants et portiques. Le présent document s'applique aux essais concernant les structures en acier des ponts roulants et portiques en service. Le présent document peut servir de référence pour les essais sur d'autres types d'appareil de levage. Cette méthode d'essai n'a pas vocation à être une méthode END standard autonome pour l'évaluation de l'intégrité structurale des ponts roulants et portiques. D'autres méthodes END peuvent être utilisées en complément des résultats. Le présent document n'établit pas de critères d'évaluation.

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Published
Publication Date
28-May-2018
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
29-May-2018
Completion Date
29-May-2018
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ISO 19835:2018 - Non-destructive testing -- Acoustic emission testing -- Steel structures of overhead travelling cranes and portal bridge cranes
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ISO 19835:2018 - Essais non destructifs -- Essais d'émission acoustique -- Structures en acier des ponts roulants et des portiques
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19835
First edition
2018-05
Non-destructive testing — Acoustic
emission testing — Steel structures of
overhead travelling cranes and portal
bridge cranes
Essais non destructifs — Essais d'émission acoustique — Structures
en acier des ponts roulants et des portiques
Reference number
ISO 19835:2018(E)
ISO 2018
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 19835:2018(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2018

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Published in Switzerland
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ISO 19835:2018(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 General principles ............................................................................................................................................................................................... 2

5 Qualification of personnel .......................................................................................................................................................................... 2

6 Equipment ................................................................................................................................................................................................................... 2

6.1 AE testing system .................................................................................................................................................................................. 2

6.2 AE sensors ................................................................................................................................................................................................... 3

6.3 Signal cables .............................................................................................................................................................................................. 3

6.4 Couplant ........................................................................................................................................................................................................ 3

6.5 Preamplifiers ............................................................................................................................................................................................ 3

6.6 Power-signal cables ............................................................................................................................................................................ 3

6.7 Filters .............................................................................................................................................................................................................. 4

6.8 AE instrument .......................................................................................................................................................................................... 4

6.9 Maintenance and verification of test equipment ....................................................................................................... 4

7 On-site operation ................................................................................................................................................................................................. 5

7.1 Preparation of documentation .................................................................................................................................................. 5

7.1.1 Preliminary information ........................................................................................................................................... 5

7.1.2 Site investigation.............................................................................................................................................................. 5

7.1.3 Preparation of testing procedure and record sheets ........................................................................ 5

7.1.4 Sensor array ......................................................................................................................................................................... 5

7.1.5 Loading procedure ......................................................................................................................................................... 6

7.2 Mounting of sensor.............................................................................................................................................................................. 6

7.3 Settings of the AE instrument .................................................................................................................................................... 6

7.3.1 General requirements .................................................................................................................................................. 6

7.3.2 Simulating of AE sources .......................................................................................................................................... 6

7.3.3 Sensitivity setting ............................................................................................................................................................ 6

7.3.4 Determination of attenuation curve ............................................................................................................... 6

7.3.5 Calibration of the positioning system ............................................................................................................ 7

7.3.6 Determination of background noise ............................................................................................................... 7

7.4 Performing the test.............................................................................................................................................................................. 7

7.4.1 Loading procedure ......................................................................................................................................................... 7

7.4.2 Noise during testing ...................................................................................................................................................... 7

7.4.3 Data acquisition and observations during testing .............................................................................. 7

7.4.4 Data processing ................................................................................................................................................................. 8

8 Interpretation and evaluation of test results ......................................................................................................................... 8

9 Acceptance criteria ............................................................................................................................................................................................ 8

10 Documentation ....................................................................................................................................................................................................... 8

10.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 8

10.2 Written testing procedure ............................................................................................................................................................. 8

10.3 Test records................................................................................................................................................................................................ 9

10.4 Test report ................................................................................................................................................................................................... 9

Annex A (informative) Guidelines for sensor placement .............................................................................................................11

Annex B (informative) Evaluation of test results ..................................................................................................................................12

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................14

© ISO 2018 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 19835:2018(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 9, Acoustic emission testing.
iv © ISO 2018 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 19835:2018(E)
Non-destructive testing — Acoustic emission testing —
Steel structures of overhead travelling cranes and portal
bridge cranes
1 Scope

This document describes the acoustic emission (AE) testing technique used to perform structural

integrity evaluation on steel structures of overhead travelling cranes and portal bridge cranes.

This document applies to the testing of steel structures of in-service overhead travelling cranes and

portal bridge cranes. Testing of other kinds of cranes can refer this document.

This testing method is not intended to be an alone NDT standard method for the evaluation of the

structural integrity of overhead travelling cranes and portal bridge cranes. Other NDT methods are

used to verify and supplement the AT results.
This document does not establish evaluation criteria.
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 4310, Cranes — Test code and procedure

ISO 12714, Non-destructive testing — Acoustic emission inspection — Secondary calibration of acoustic

emission sensors
ISO 12716, Non-destructive testing — Acoustic emission inspection — Vocabulary

ISO/TR 13115, Non-destructive testing — Methods for absolute calibration of acoustic emission transducers

by the reciprocity technique
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 12716 and the following 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/
3.1
acoustic emission source
AE source

source point or spatial position in the material where transient elastic waves are generated by the

release of energy
© ISO 2018 – All rights reserved 1
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ISO 19835:2018(E)
3.2
acoustic emission location source
AE location source

spatial area comprising one or more clusters associated with an AE source (3.1) and encompassing the

true physical location of the AE events giving rise to the AE source

Note 1 to entry: Common location methods include zone location, computed location and continuous AE signal

location.
3.3
activity

increasing total number of AE events in AE location source (3.2) with

loading process or loading time
3.4
intensity

average elastic energy released by the AE events in the AE location

source (3.2)

Note 1 to entry: Burst AE source intensity related parameters are, e.g. maximum amplitude, energy, signal

strength and, to a certain extent, ring down counts. Continuous AE source intensity related parameters are, e.g.

root mean square (RMS AE) signal voltage, average rectified signal voltage and average signal level (ASL).

3.5
maximum operating load

maximum operation load is the maximum load of the crane bearing in the last 6 months before the

AE testing
4 General principles

The main purpose of acoustic emission testing (AT) is to detect the acoustic emission source generated in

the parent metal of steel structures, weld surface and internally, and locate the acoustic emission source.

The acoustic emission testing shall be done during the loading process, which includes the loading,

load holding and unloading. The acoustic emission sensors should be arranged on the surface of steel

structure being detected, to receive the signals generated by the active source and transfer it into

electric signals. The AE instrument is used to collect, handle, display, record and analyse the signals,

and then provides the parameters and location of the acoustic emission source.
5 Qualification of personnel

It is assumed that AE testing is performed by competent personnel. In order to ensure that this is the

case, it is recommended that the personnel meet the requirements of ISO 9712 or equivalent.

6 Equipment
6.1 AE testing system

AE testing employs an AE instrument, AE sensors, preamplifiers, and interconnecting cables.

This combination together with some mechanical equipment holding the sensors forms the AE

testing system.

All essential parts of the system shall be defined in a written procedure agreed at the time of enquiry

or order (see 10.2).
2 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 19835:2018(E)
6.2 AE sensors

It is recommended to use sensors in the frequency range between 100 kHz and 400 kHz.

The minimum sensitivity shall be equivalent or greater than 60 dB referred to 1 V/(m∙s-1) in surface

wave sound field calibration, or in longitudinal wave calibration.

When sensors with other response frequencies are used, they shall provide enough sensitivity within

its frequency band.

Sensors shall be shielded against radio frequency and electromagnetic noise interference by proper

shielding practice or by differential element design, or both. The metallic case of each AE sensor shall

be electrically isolated from a metallic test object.

The AE sensors shall be stable over the response frequency and temperature range of use, and shall not

exhibit sensitivity changes greater than 3 dB over this range.

AE sensors mounted on the surface of a steel structure shall be insulation from each other.

For sufficient sensitivity, a pencil lead break of 0,5 mm diameter, hardness 2H, in 50 mm distance from

the sensor, shall generate an amplitude of at least 95 dB .

The calibration of the sensors shall be performed according to ISO 12714 or with ISO/TR 13115.

6.3 Signal cables

The signal cables connecting sensors and preamplifiers shall be shielded against electromagnetic

interference. Its length shall not exceed 1 m, unless the length-depending signal loss is considered and

acceptable.

This requirement may be omitted where the preamplifier is mounted in the shielded sensor housing.

6.4 Couplant
The used couplant should keep good sound transfer effect during testing.
6.5 Preamplifiers
The preamplifiers may be separate or may be mounted in the sensor housing.
The RMS voltage of preamplifiers circuit noise shall be less than 7 μV.

The preamplifiers shall be stable over the response frequency and temperature range of use, and shall

not exhibit sensitivity changes greater than 3 dB over this range.

The preamplifiers response frequency shall match with that of the sensors, and the gain of the

preamplifiers, usually 40 dB or 34 dB, shall not cause saturation of the measurement chain up to a

100 dB signal amplitude.

If the preamplifiers are of differential design, a minimum of 40 dB of common-mode rejection shall be

provided.
6.6 Power-signal cables

The cable providing power to the preamplifier and conducting the amplified signal to the main processor

shall be shielded against electromagnetic noise. Signal loss shall be no more than 1 dB per 30 m of cable

length. 150 m is the recommended maximum cable length to avoid excessive signal attenuation.

The cables providing power to the preamplifier and conducting the amplified signal to the main

processor shall be shielded against electromagnetic noise.
© ISO 2018 – All rights reserved 3
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ISO 19835:2018(E)

The signal loss of cables depends on type of cable, frequency and length. With cable length above 10 m,

the resulting attenuation and the voltage drop off the DC-supply shall be evaluated and considered in

the data analysis. The signal loss shall be no more than 1 dB per 30 m of cable length.

To avoid excessive signal attenuation, the recommended maximum cable length is 150 m.

6.7 Filters

The response frequency of filters in the preamplifiers and the AE instrument shall match with that of

the AE sensors.
6.8 AE instrument

The AE instrument shall have enough AE channels to cover the testing area. For each channel, the

instrum
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 19835
Première édition
2018-05
Essais non destructifs — Essais
d'émission acoustique — Structures
en acier des ponts roulants et des
portiques
Non-destructive testing — Acoustic emission testing — Steel
structures of overhead travelling cranes and portal bridge cranes
Numéro de référence
ISO 19835:2018(F)
ISO 2018
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ISO 19835:2018(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, 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.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 19835:2018(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Principes généraux ............................................................................................................................................................................................ 2

5 Qualification du personnel ........................................................................................................................................................................ 2

6 Équipements ............................................................................................................................................................................................................. 2

6.1 Système d’essai EA ............................................................................................................................................................................... 2

6.2 Capteurs EA................................................................................................................................................................................................ 3

6.3 Câble de signal ......................................................................................................................................................................................... 3

6.4 Couplant ........................................................................................................................................................................................................ 3

6.5 Préamplificateur .................................................................................................................................................................................... 3

6.6 Câble d'alimentation et de signal ............................................................................................................................................ 3

6.7 Filtres .............................................................................................................................................................................................................. 4

6.8 Instrument EA ......................................................................................................................................................................................... 4

6.9 Maintenance et vérification de l'équipement d’essai ............................................................................................ 4

7 Utilisation sur site ............................................................................................................................................................................................... 5

7.1 Préparation de la documentation ........................................................................................................................................... 5

7.1.1 Informations préliminaires .................................................................................................................................... 5

7.1.2 Reconnaissance du site .............................................................................................................................................. 5

7.1.3 Préparation du mode opératoire d'essai et des fiches d'enregistrement ....................... 5

7.1.4 Maillage de capteurs ..................................................................................................................................................... 5

7.1.5 Procédure de chargement ........................................................................................................................................ 6

7.2 Fixation des capteurs......................................................................................................................................................................... 6

7.3 Réglages de l'instrument EA........................................................................................................................................................ 6

7.3.1 Exigences générales ...................................................................................................................................................... 6

7.3.2 Sources EA simulées ..................................................................................................................................................... 6

7.3.3 Étalonnage de la sensibilité .................................................................................................................................... 7

7.3.4 Détermination de la courbe d’atténuation ................................................................................................ 7

7.3.5 Étalonnage du système de localisation ......................................................................................................... 7

7.3.6 Détermination du bruit de fond .......................................................................................................................... 7

7.4 Réalisation de l'essai .......................................................................................................................................................................... 7

7.4.1 Procédure de chargement ........................................................................................................................................ 7

7.4.2 Bruit au cours de l'essai ............................................................................................................................................. 7

7.4.3 Acquisition des données et observations pendant l'essai ............................................................ 8

7.4.4 Traitement des données ............................................................................................................................................ 8

8 Interprétation et évaluation des résultats d'essai ............................................................................................................ 8

9 Critères d’acceptation ..................................................................................................................................................................................... 8

10 Documentation ....................................................................................................................................................................................................... 8

10.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 8

10.2 Mode opératoire d'essai écrit ..................................................................................................................................................... 8

10.3 Enregistrements d'essai .................................................................................................................................................................. 9

10.4 Rapport d'essai ....................................................................................................................................................................................... 9

Annexe A (informative) Lignes directrices pour le placement des capteurs ...........................................................11

Annexe B (informative) Évaluation des résultats d'essai .............................................................................................................12

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................14

© ISO 2018 – Tous droits réservés iii
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ISO 19835:2018(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 attirée 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 nature volontaire des normes, 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/avant -propos.

Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 135, Essais non destructifs, sous-

comité SC 9, Essais d'émission acoustique.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 19835:2018(F)
Essais non destructifs — Essais d'émission acoustique —
Structures en acier des ponts roulants et des portiques
1 Domaine d'application

Le présent document décrit la technique d'essai par émission acoustique (EA) utilisée pour réaliser

l’évaluation de l'intégrité des structures en acier des ponts roulants et portiques.

Le présent document s'applique aux essais concernant les structures en acier des ponts roulants et

portiques en service. Le présent document peut servir de référence pour les essais sur d'autres types

d'appareil de levage.

Cette méthode d'essai n'a pas vocation à être une méthode END standard autonome pour l’évaluation de

l'intégrité structurale des ponts roulants et portiques. D'autres méthodes END peuvent être utilisées en

complément des résultats.
Le présent document n'établit pas de critères d'évaluation.
2 Références normatives

Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent

document et sont indispensables à son application. 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 4310, Appareils de levage à charge suspendue — Code et méthodes d'essai

ISO 12714, Essais non destructifs — Contrôle par émission acoustique — Étalonnage secondaire des

capteurs d'émission acoustique

ISO 12716, Essais non destructifs — Contrôle par émission acoustique — Vocabulaire

ISO/TR 13115, Essais non destructifs — Méthodes d'étalonnage absolu des capteurs d'émission acoustique

par la technique de réciprocité
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 12716, ainsi que les

suivants 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: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
source d’émission acoustique
source EA

point ou position spatiale dans le matériau où les ondes élastiques transitoires sont générées par la

libération d'énergie
© ISO 2018 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 19835:2018(F)
3.2
localisation d'une source d’émission acoustique
localisation d’une source EA

zone spatiale comportant une ou plusieurs accumulations associées à une source EA (3.1) et comprenant

la véritable localisation physique des événements EA à l’origine de la source EA

Note 1 à l'article: Les méthodes de localisation communes comprennent la localisation par zone, la localisation

calculée et la localisation continue des signaux EA.
3.3
activité

accroissement du nombre d’événements EA dans leur ensemble

au niveau de la localisation de la source EA (3.2), du fait du processus de chargement ou du temps de

chargement
3.4
intensité

énergie élastique moyenne libérée par les événements EA au

niveau de la localisation de la source EA (3.2)

Note 1 à l'article: Les paramètres liés à l’intensité d’éclatement de la source EA sont, par exemple, l’amplitude

maximale, l’alimentation, puissance du signal et, dans une certaine mesure, le nombre de coups d’émission

acoustique. Les paramètres liés à l’intensité de la source EA continue sont, par exemple, la tension du signal RMS

(RMS EA), la tension moyenne du signal rectifié et le niveau de signal moyen (ASL).

3.5
charge maximale de service

charge maximale supportée par l'appareil de levage au cours des 6 mois précédant le contrôle EA

4 Principes généraux

L'objectif principal des essais d'émission acoustique (AT) est de détecter la source d'émission acoustique

générée dans le métal de base des structures en acier, à la surface des soudures et en interne, ainsi que

de localiser la source d'émission acoustique.

Les essais d'émission acoustique doivent être réalisés pendant le processus de chargement qui

comprend le chargement, le maintien de la charge et le déchargement. Il convient que les capteurs

d'émission acoustique soient placés à la surface de la structure en acier soumise au contrôle, de manière

à recevoir les signaux générés par la source active et à les transformer en signaux électriques. Un

instrument EA est utilisé pour collecter, traiter, afficher, enregistrer et analyser les signaux, puis pour

fournir les paramètres et la localisation de la source d'émission acoustique.
5 Qualification du personnel

Le personnel qui effectue des essais EA est supposé être compétent. Pour s'en assurer, il est recommandé

que le personnel remplisse les critères de l'ISO 9712 ou à une norme équivalente.

6 Équipements
6.1 Système d’essai EA

L'essai EA utilise un instrument EA, des capteurs EA, des préamplificateurs et des câbles

d'interconnexion. Ces éléments, associés aux éléments mécaniques maintenant les capteurs, forment le

système d'essai EA.

Toutes les parties essentielles du système doivent être définies dans une procédure écrite, convenue au

moment de l'appel d'offres ou de la commande (voir 10.2).
2 © ISO 2018 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 19835:2018(F)
6.2 Capteurs EA

Il recommandé que la fréquence de réponse des capteurs EA soit située entre 100 kHz et 400 kHz. La

sensibilité minimale doit être supérieure ou égale à 60 dB par rapport à 1 V/(m∙s-1) pour l'étalonnage

du champ acoustique des ondes de surface, ou pour l'étalonnage du champ acoustique des ondes

longitudinales.

Lorsque des capteurs avec d'autres fréquences de réponse sont utilisés, ils doivent disposer d’une

sensibilité suffisante dans leur bande de fréquences.

Les capteurs doivent être protégés contre les interférences par radiofréquences et bruits

électromagnétiques, grâce à des pratiques de protection appropriées ou par une conception

différentielle des éléments. Le boîtier métallique de chaque capteur EA doit être électriquement isolé de

tout autre objet d’essai métallique.

Les capteurs EA doivent être stables pour la fréquence de réponse et la plage de température utilisées;

ils ne doivent pas présenter de changements de sensibilité supérieurs à 3 dB sur cette plage.

Les capteurs EA montés sur la surface d’une structure en acier doivent être isolés les uns des autres.

Pour une sensibilité suffisante, une rupture de mine de crayon de 0,5 mm de diamètre, dureté 2H, à une

distance de 50 mm du capteur, doit générer une amplitude d'au moins 95 dB .

L'étalonnage des capteurs doit être réalisé conformément à la norme ISO 12714 ou à l’aide de l’ISO/

TR 13115.
6.3 Câble de signal

Le câble de signal reliant les capteurs aux préamplificateurs doit être protégé contre les interférences

électromagnétiques et ne doit pas dépasser 1 m de longueur, à moins que la perte de signal en fonction

de la longueur soit considérée et acceptable.

Cette exigence peut être omise si le préamplificateur est monté sur le boîtier du capteur.

6.4 Couplant

Il convient que le couplant utilisé conserve un bon couplage acoustique pendant l'essai.

6.5 Préamplificateur

Le préamplificateur peut être séparé du capteur ou être monté sur le boîtier du capteur.

La tension de la RMS du bruit de circuit pour le préamplificateur doit être inférieure à 7 μV.

Le préamplificateur doit être stable pour la fréquence de réponse et la plage de température utilisées; il

ne doit pas présenter de changements de sensibilité supérieurs à 3 dB sur cette plage.

La fréquence de réponse du préamplificateur doit correspondre à celle des capteurs; le gain du

préamplificateur, généralement 40 dB ou 34 dB, ne doit pas provoquer la saturation de la chaîne de

mesure jusqu' à une amplitude de signal de 100 dB .

Si les préamplificateurs sont de conception différentielle, une réjection de mode commun d'au moins

40 dB doit être fournie.
6.6 Câble d'alimentation et de signal

Le câble fournissant l'alimentation électrique au préamplificateur et conduisant le signal amplifié vers

le processeur principal doit être protégé contre le bruit électromagnétique. La perte de signal doit

être inférieure à 1 dB par 30 m de longueur de câble. Une longueur maximale de câble de 150 m est

recommandée pour éviter toute atténuation excessive des signaux.
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ISO 19835:2018(F)

Le câble fournissant l'alimentation électrique au préamplificateur et conduisant le signal amplifié vers

le processeur principal doit être protégé contre le bruit électromagnétique.

La perte de signal des câbles dépend du type, de la fréquence et de la longueur du câble. Avec un câble

de 10 m de longueur, l’atténuation qui en résulte et la chute de tension de l’alimentation en CC doivent

être évaluées et prises en compte dans l’analyse de données. La perte de signal ne doit pas dépasser

1 dB par 30 m de longueur de câble.

Pour éviter toute atténuation excessive des signaux, une longueur maximale de câble de 150 m est

recommandée.
6.7 Filtres

La fréquence de réponse des filtres dans le préamplificateur et dans l'instrument EA doit correspondre

à celle des capteurs EA.
6.8 Instrument EA

Les instruments EA doivent posséder suffisamment de canaux EA pour couvrir la zone d'essai.

Pour chaque canal, l'instrument doit fournir au minimum les paramètres suivants: l’affichage et

l’enregistrement au temps d'arrivée, le seuil, l'amplitude, le nombre de coups, l'énergie, le temps de

montée, la durée et les hits. Il est préférable que l'instrument soit capable de recevoir et d'enregistrer

les signaux électriques externes tels que la pression et la température.

La fréquence d'échantillonnage individuelle de chaque canal ne doit pas être inférieure à 10 fois la

fréquence de réponse centrale des capteurs.

L’imprécision de mesure pour le seuil supérieure à 40 db doit être d’au moins ± 1 dB.

L’imprécision de détection du nombre de coups doit être d'au moins ± 5 %.

Le système doit être capable de collecter, traiter, stocker et afficher au moins 20 coups par seconde dans

tous les canaux. Le retard et l’affichage de l’arrivée des coups EA ne doivent pas dépasser 10 secondes.

Un signal d’avertissement doit se déclencher lorsque le nombre de coups dépasse la capacité de

l’instrument. Un signal d’avertissement doit se déclencher lorsque l’espace de stockage est plein.

L’imprécision de mesure pour les amplitudes de crête supérieure à 40 dB doit être d’au moins ± 1 dB.

L'étendue dynamique utile doit être de 65 dB au minimum.

L’imprécision de mesure de l'énergie au-dessus de 40 db doit être d’au moins ± 5 %.

Si la localisation de la source delta-t est utilisée, la résolution du temps de montée, de la durée et du

temps d'arrivée pour chaque canal doit être d’au moins 0,25 µs. L’erreur de temps d’arrivée entre chaque

canal doit être d’au moins à ± 3 µs.

L‘imprécision de mesure des entrées paramétriques externes doit être d’au moins 2 % de la plage

complète de la tension.

Durant l’acquisition de données, le logiciel EA doit être capable d’afficher les diagrammes suivants:

tout paramètre EA en fonction du temps ou de la charge, un paramètre EA en fonction d’un autre

paramètre EA, les localisations linéaires et planes. La durée de la mise à jour en temps réel pour tous les

diagrammes ne doit pas dépasser 5 s.

Le logiciel d'analyse EA doit disposer de fonctions permettant de repasser et d'analyser les données

d'essai EA enregistrées.
6.9 Maintenance et vérification de l'équipement d’essai

La performance du système d'essai doit être vérifiée à des intervalles spécifiés, conformément aux

méthodes fournies par le fabricant de l'instrument EA, ou selon les EN 13477-1 et 13477-2.

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ISO 19835:2018(F)
7 Utilisation sur site
7.1 Préparation de la documentation
7.1.1 Informations préliminaires

Les documents suivants, en tout ou en partie, sont requis avant la définition de l’essai:

— l’objet de l’essai;
— les détails concernant l’appareil de levage à soumettre à essai;
— la localisation physique de la zone où l’essai doit être réalisé;
— les exigences pour la préparation de surface;
— la sensibilité de l’essai;
— la méthode utilisée pour vérifier la sensibilité;
— les critères d’acceptation, si spécifiés;
— toute autre exigence en lien avec le rapport d’essai;
— les informations relatives à la qualification du personnel.

Les documents suivants relatifs à l’appareil de levage à soumettre à essai sont requis au minimum avant

la réalisation de l’essai EA:

a) les documents de fabrication de l'appareil de levage à soumettre à essai: certification de produit,

document de qualification de la qualité, dessin de récolement;

b) les documents d'enregistrement des opérations de l'appareil de levage: conditions et paramètres

d'exploitation, fluctuations de chargement, situation anormale lors du fonctionnement;

c) les rapports d'essai et d'inspection antérieurs;

d) les autres documents et enregistrements faisant état de réparations ou modifications.

7.1.2 Reconnaissance du site

Avant les essais, il est nécessaire de réaliser une reconnaissance du site afin de détecter tous les

facteurs d'interférence, comme le frottement de l'échafaudage, les interférences électromagnétiques, les

vibrations, etc. Les interférences relatives à ces facteurs doivent être évitées pendant les essais sur site.

7.1.3 Préparation du mode opératoire d'essai et des fiches d'enregistrement

Le mode opératoire d'essai et les fiches d'enregistrement doivent être préparées conformément au mode

opératoire d'essai général (voir 10.2) et aux conditions de l'appareil de levage et du site. L'instrument, les

capteurs applicables, le site d'essai et les conditions de surface de l'appareil de levage sont à déterminer.

7.1.4 Maillage de capteurs

Un nombre suffisant de capteurs doit être monté sur la structure en acier de l'appareil de levage pour

permettre la détection des signaux EA et la localisation de la source, selon la dimension de la structure

et l'objet de l'essai. L’espacement maximal autorisé entre les capteurs peut être déterminé en fonction

de la courbe d’atténuation de l’amplitude EA mesurée, en se référant à l’EN 14584 et à l’EN 15495.

L'espacement entre les capteurs doit être aussi régulier que possible. En outre, tous les capteurs doivent

être numérotés et indiqués dans le diagramme schématique de la structure. L'Annexe A fournit des

lignes directrices pour le placement des capteurs pour différentes structures d'appareil de levage.

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7.1.5 Procédure de chargement

Il convient d'établir une procédure de chargement conformément à l'objet de l'essai EA et aux conditions

réelles de l’appareil de levage.

La communication entre l’opérateur EA et l'opérateur de chargement doit être incluse dans la procédure

d’essai.
7.2 Fixation des capteurs
La fixation des capteurs doit satisfaire aux exigences suivantes:

a) Les capteurs doivent être installés conformément au maillage de capteurs spécifié. Les capteurs

doivent être éloignés des attaches soudées, telles que la plaque de support en acier, pendant

l'intégralité de l'essai sur la structure. Pour les essais locaux, la zone d'essai doit être située au

milieu du maillage de capteurs.

b) L'emplacement sur la structure accueillant les capteurs doit être lisse et présenter un lustre

métallique. Le revêtement peut être conservé s'il est lisse et compacté et si l’atténuation mesurée

est acceptable.

c) Des couplants efficaces tels que de la graisse pour vide ou vaseline, sont recommandés.

d) Les capteurs doivent être fermement fixés sur la structure à l'aide d'un dispositif de fixation

magnétique, de ruban adhésif ou d'autres moyens. Le maintien de leur isolation doit être assuré.

7.3 Réglages de l'instrument EA
7.3.1 Exigences générales

Connecter les capteurs et préamplificateurs au processeur principal à l'aide des câbles, allumer

l'instrument EA et patienter jusqu'à ce que l'équipement atteigne de bonnes conditions de

fonctionnement. Régler grossièrement l'instrument et déboguer le système EA en suivant les étapes

7.3.2 à 7.3.6.
7.3.2 Sources EA simulées

Les sources EA simulées sont utilisées pour déterminer la sensibilité de chaque canal et étalonner le

système de localisation des sources EA.

Il convient que les sources EA simulées soient capables de produire une onde élastique transitoire avec

une amplitude représentative des signaux EA.

La source EA simulée peut être une rupture de mine de crayon, un événement induit électroniquement

ou tout autre équivalent.

Si la technique de rupture de mine de crayon est utilisée, les signaux EA simulés doivent être générés en

brisant des mines de crayon 2H (0,3 mm ou 0,5 mm de diamètre) sur la surface du composant, au niveau

des points spécifiés.

Les mines de crayon doivent être brisées à un angle d'environ 30° par rapport à la surface, avec une

extension de mine d'environ 2,5 mm.

Il convient que l'amplitude de crête détectée issue de l'événement simulé soit à une distance fixe à

proximité du capteur, généralement 100 mm ± 5 mm La valeur de la réponse doit être la moyenne d'au

moin
...

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