ISO 16809:2025
(Main)Non-destructive testing — Ultrasonic thickness determination
Non-destructive testing — Ultrasonic thickness determination
This document specifies principles for determination of the thickness of metallic and non-metallic materials using the contact technique or immersion technique, based on measurement of the time of flight of ultrasonic pulses only.
Essais non destructifs — Détermination de l'épaisseur par ultrasons
Le présent document spécifie les principes de détermination de l’épaisseur par ultrasons de matériaux métalliques et non métalliques par contact ou par immersion, exclusivement basés sur la mesure du temps de vol d’impulsions ultrasonores.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 16809
Third edition
Non-destructive testing —
2025-06
Ultrasonic thickness determination
Essais non destructifs — Détermination de l'épaisseur par
ultrasons
Reference number
© ISO 2025
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Modes of determination . 1
5 General requirements . 3
5.1 Ultrasonic instruments .3
5.2 Probes .3
5.3 Couplant .3
5.4 Reference blocks .4
5.5 Test objects .4
5.6 Qualification of test personnel .4
6 Application of the techniques. 4
6.1 Surface condition and surface preparation .4
6.2 Technique .5
6.2.1 General .5
6.2.2 Determination during manufacture .5
6.2.3 Determination of residual wall thickness in service .6
6.3 Selection of probe.6
6.4 Selection of ultrasonic instrument .7
6.5 Special test conditions .7
6.5.1 General .7
6.5.2 Materials different from the material of the reference block.7
6.5.3 Determination at temperatures below 0 °C .7
6.5.4 Determination at elevated temperatures .8
6.5.5 Hazardous atmospheres .8
7 Instrument setting . 8
7.1 General .8
7.2 Methods of setting .8
7.2.1 General .8
7.2.2 Ultrasonic instruments with numerical display .9
7.2.3 Ultrasonic instruments with A-scan presentation .9
7.3 Checks of settings .10
8 Influence on accuracy .11
8.1 Operational conditions .11
8.1.1 Surface conditions .11
8.1.2 Temperature of the test object .11
8.1.3 Metallic coating .11
8.1.4 Non-metallic coating . 12
8.1.5 Geometry . 13
8.1.6 Material homogeneity . 13
8.2 Test equipment .14
8.2.1 Resolution .14
8.2.2 Range .14
8.3 Evaluation of accuracy. 15
8.3.1 General . 15
8.3.2 Influencing parameters . 15
8.3.3 Method of calculation . 15
9 Influence of materials .15
9.1 General . 15
9.2 Inhomogeneity . 15
9.3 Anisotropy . 15
iii
9.4 Sound attenuation . 15
9.5 Surface conditions .16
9.5.1 General .16
9.5.2 Test surface .16
9.5.3 Reflecting surface.16
9.5.4 Corrosion and erosion .17
10 Test report . 17
10.1 General .17
10.2 General information.17
10.3 Test results .18
Annex A (informative) Corrosion in vessels and piping . 19
Annex B (informative) Instrument settings .24
Annex C (informative) Parameters influencing accuracy .27
Annex D (informative) Selection of technique for thickness determination .31
Bibliography .34
iv
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,
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The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
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For an explanation of 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
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This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 135, Non-destructive testing, Subcommittee
SC 3, Ultrasonic testing, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical
Committee CEN/TC 138, Non-destructive testing, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 16809:2017), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— terminology in the document has been modified, changing "measurement" to "determination";
— terminology has been aligned with ISO 16831;
— ultrasonic instruments with A-scan presentation that conform with ISO 22232-1 can be used to determine
wall thicknesses;
— all figures have been improved.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
International Standard ISO 16809:2025(en)
Non-destructive testing — Ultrasonic thickness determination
1 Scope
This document specifies principles for determination of the thickness of metallic and non-metallic materials
using the contact technique or immersion technique, based on measurement of the 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
ISO 16831, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Characterization and verification of ultrasonic
equipment for the determination of thickness
ISO 22232-1, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic test equipment — Part
1: Instruments
ISO 22232-2, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic test equipment — Part
2: Probes
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5577 apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Modes of determination
The thickness of a test object 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 of the test object
with the measured time of flight 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).
a) Mode 1: measure the time of flight from an initial excitation pulse to a first returning echo, minus a zero-
point correction to account for the thickness of the probe's wear plate or delay path and the couplant
layer (single-echo mode).
b) Mode 2: measure the time of flight from the end of a delay line to the first back wall echo (single-echo
delay line mode).
c) Mode 3: measure the time of flight between back wall echoes (multiple-echo mode).
d) Mode 4: measure the time of flight for a pulse travelling from the transmitter to a receiver in contact
with the back wall (through-transmission mode).
a) Mode 1 b) Mode 2
c) Mode 3 d) Mode 4
Key
A transmit/receive probe D transmitter pulse indication
A transmit probe E to E back wall echoes
1 1 3
A receive probe F interface echo
A dual-transducer probe G delay path
B test object H received pulse
C time of flight I interface
NOTE The interface echo is typically not visible for mode 1.
Figure 1 — Modes of determination
5 General requirements
5.1 Ultrasonic instruments
The ultrasonic instrument shall fulfil the requirements of ISO 16831 or ISO 22232-1, depending on the
type of instrument. The following types of ultrasonic instruments shall be used to perform thickness
determination:
a) dedicated ultrasonic instruments for the determination of thickness with only numerical display
showing the determined thickness value;
b) dedicated ultrasonic instruments for the determination of thickness with numerical display showing
the determined thickness value and A-scan presentation;
c) ultrasonic instruments not limited to thickness determination but designed primarily for the detection
of discontinuities with A-scan presentation. The operator reads the position of a signal on the time
base of the display, or this type of ultrasonic instrument can also include a gate and numerical display
showing the determined thickness value.
See 6.4 for the selection of ultrasonic instrument.
5.2 Probes
The probe(s) shall initially be in accordance with ISO 22232-2. The following types of probes shall be used
(these are generally longitudinal wave straight-beam probes):
— dual-transducer probes;
— single-transducer probes.
See 6.3 for the selection of probe.
5.3 Couplant
a) Acoustic contact between the probe(s) and the test object shall be provided, normally by application of a
fluid or gel.
b) The couplant shall not have any adverse effect on the test object, the equipment or represent a health
hazard to the operator.
c) The couplant shall be chosen to suit the surface conditions and the irregularities of the surface to ensure
adequate coupling.
d) Different coupling media can be used, but their type shall be compatible with the materials to be tested.
Examples are:
— water, possibly containing an agent, e.g. wetting, anti-freeze, corrosion inhibitor;
— contact paste;
— oil;
— grease;
— cellulosic paste containing water.
e) The characteristics of the coupling medium shall remain constant throughout the verification, the
setting operations and the testing.
f) The coupling medium shall be suitable for the temperature range in which it will be used.
g) After testing is completed, the coupling medium shall be removed if its presence will adversely affect
subsequent operations or use of the test object.
For the use of the couplant in special test conditions, see 6.5.
5.4 Reference blocks
a) The equipment shall be set using one or more samples or reference blocks representative of the test
object, i.e. having comparable dimensions, material and structure.
b) The thicknesses of the blocks or the steps should cover the range of thickness to be determined.
c) The thickness or the sound velocity, or both, of the reference blocks shall be known.
5.5 Test objects
a) The test object shall allow for ultrasonic wave propagation.
b) There shall be free access to each individual area to be tested.
c) The surface of the area to be tested shall be free of all dirt, grease, lint, scale, welding flux and spatter,
oil or other extraneous matter that can interfere with the testing.
d) If the surface is coated, the coating shall have good adhesion to the material. Otherwise it shall be
removed.
e) When testing through coating, its thickness and sound velocity need to be known unless mode 3 is used.
For further details, see 6.1 and Clause 8.
5.6 Qualification of test personnel
a) An operator performing ultrasonic thickness determination according to this document shall have a
basic knowledge of the physics of ultrasound, and a detailed understanding and training related to
ultrasonic thickness determination.
b) In addition, the operator shall have knowledge of the product and material to be tested.
c) It is recommended that personnel is qualified in accordance with ISO 9712 or equivalent.
6 Application of the techniques
6.1 Surface condition and surface preparation
Using the pulse-echo technique means that the ultrasonic pulse needs to pass the test 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.
a) To enable sound propagation all loose parts and non-adherent coatings shall be removed by brushing or
grinding.
b) Attached layers, like colour coating, plating, enamels, may stay on the object, but only a few ultrasonic
instruments are able to exclude these layers from the thickness determination.
c) Very often, thickness determination needs to be done on corroded surfaces, e.g. storage tanks and
pipelines.
To increase the accuracy in this case, the test surface should be ground within an area at least two times
the probe's diameter.
This area should be cleaned from corrosion products.
When grinding, 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 determination can be separated into two application areas:
— determination during manufacture;
— determination of residual wall thickness in service.
Each area has its own special conditions which require special techniques.
Using knowledge of the material, geometry and approximate thickness to be determined and the required
accuracy, the most suitable test 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
technique on highly attenuative materials up to 50 MHz on thin metal sheets shall be used;
b) if dual-transducer probes are used, then compensation for V-path error is required;
c) on curved test objects, the diameter of the probe contact area shall be significantly smaller than the
diameter of the test object.
The accuracy of the thickness determination depends on how accurate the time of flight can be measured,
on the measurement mode for the time difference (zero crossing, flank-to-flank, peak-to-peak), on the mode
of determination (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).
d) Ultrasonic thickness determination is often required over an area of the test object. Where this is the
case, consideration shall be given to the spacing between testing locations.
e) Such spacing shall be even and the use of a grid is recommended.
f) The grid size shall be selected to give a balance between the confidence in the results, detection of local
thickness variations and the work content involved.
To determine the thickness ultrasonically means measuring the time of flight and then calculating the
thickness assuming a constant sound velocity (see Clause 7).
If the sound velocity is not constant within the path the ultrasonic pulse has travelled, the accuracy of the
determination will be severely affected.
6.2.2 Determination during manufacture
6.2.2.1 Modes 1, 2 and 3
a) 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.
b) Thickness determination on clean parallel surfaces may be carried out with simple ultrasonic
instruments for thickness determination with numerical display [type 5.1 a)].
c) On composite materials which generate echoes in addition to the back wall echo, it is recommended that
ultrasonic instruments with A-scan presentation [type 5.1 b) or 5.1 c)] be used to select the correct echo
for the thickness determination.
6.2.2.2 Mode 4
If the material is highly attenuative and large thicknesses need to be tested, no pulse-echo technique can be
used, i.e. only through-transmission (mode 4) is applicable.
a) Two probes on opposite sides of the test object shall then be used.
b) The ultrasonic instrument therefore shall allow for operation with separate transmitter and receiver
(TR mode).
c) In most cases, the frequency shall be lower than 1 MHz.
d) Special low-frequency ultrasonic instruments from type c) in 5.1 with low-frequency probes shall be used.
6.2.3 Determination of residual wall thickness in service
During in-service testing, thickness determinations need to be taken on materials that are subject to
corrosion or erosion. The surfaces can be rough and contain pitting or other imperfections (see Annex A)
which are areas of low reflectivity.
a) For these applications, the use of dual-transducer probes and ultrasonic instruments with A-scan
presentation is recommended.
b) The sensitivity shall be set manually to detect the poor reflecting areas.
c) Where it is necessary to take a lot of thickness determinations, the readings shall be values with the
information on the location of the test position. Data logging software can therefore be applied.
d) 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 thickness determination in-service.
6.3 Selection of probe
Having chosen a suitable testing technique according to 6.2, i.e. a general decision for a probe type (single-
or dual-transducer) has been made, there are other parameters that need to be considered when matching
the probe to the test conditions.
Wide-band probes offer a shorter pulse than narrow-band probes, thus giving a suited flank or peak for the
time-of-flight measurement, giving a better resolution when testing thin sheets or coatings.
Additionally, a wide frequency band always gives a stable echo even when attenuating materials need to
be tested.
a) Probe size and frequency shall be chosen to cover the thickness range by a narrow sound beam to get an
echo from a well-defined area.
b) For dual-transducer probes the focal range shall cover the expected thickness range.
c) When determining small thicknesses:
1) a delay path shall be used;
2) a dual-transducer probe with small focal distance may be used.
d) 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 or when using immersion, there is a phase shift of the interface echo.
This shall be taken into account in order to obtain correct results. Some ultrasonic instruments do this
correction automatically.
e) When testing on hot surfaces, the delay path shall act as a thermal barrier.
The material chosen for the delay path 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 ultrasonic instrument
Selection of ultrasonic instruments of type 5.1 a), b) or c) shall be made as follows:
a) ultrasonic instruments of type 5.1 a) shall be used for modes 1, 2 and 3 only (see Clause 4) and may be
preset by the manufacturer to work only in one of the modes 1, 2 or 3 (see Clause 4) and shall satisfy the
conditions given in 6.2.2.1 or 6.2.3 depending on the application area (manufacture or in service).
b) ultrasonic instruments of type 5.1 b) shall be used for modes 1, 2 and 3 only (see Clause 4) and shall
satisfy the conditions given in 6.2.2.1 or 6.2.3 depending on the application area (manufacture or in
service);
c) ultrasonic instruments of type 5.1 c) may be used for all modes 1 to 4 (see Clause 4) and shall satisfy the
conditions given in 6.2.2 or 6.2.3 depending on the application area (manufacture or in service).
See also Annex D.
6.5 Special test conditions
6.5.1 General
a) Attention is drawn that legislative procedures governing the safe use of chemicals and electrical
equipment apply.
b) Where there is a requirement for high-accuracy determination, the standard or reference blocks used
shall be at the same temperature as the test object.
6.5.2 Materials different from the material of the reference block
The use of reference blocks of material different from the test object is not recommended, see Tables B.1 and B.2.
6.5.3 Determination at temperatures below 0 °C
a) For tests below 0 °C, the couplant chosen shall retain its acoustic characteristics and have a freezing
point below the test temperature.
b) Most probes are rated for use between −20 °C and +60 °C. At temperatures below −20 °C, specially
designed probes can be required and contact time shall be limited as recommended by the manufacturer.
6.5.4 Determination at elevated temperatures
a) For tests above 60 °C, a high-temperature probe is required and the couplant shall be designed for use at
the test temperature.
b) It is also recommended that, when using equipment with A-scan representation, it should have a “freeze”
mode to allow the operator to assess the signal response.
c) The probe contact time shall be limited to the minimum time necessary to achieve a test result as
recommended by the manufacturer.
6.5.5 Hazardous atmospheres
a) In the determination of thickness in hazardous atmospheres, applicable safety regulations and
standards can exist.
b) In explosive atmospheres, the probe, cable and equipment combination shall be classified as intrinsically
safe and relevant safety certification and documentation shall be checked and completed prior to use.
NOTE Typically standard ultrasonic equipment is not intrinsically safe.
c) In corrosive atmospheres, the couplant shall not react adversely with the environment and shall retain
its acoustic properties.
7 Instrument setting
7.1 General
It should be noted that this clause covers only the setting of the ultrasonic instrument. The verification of
the equipment characteristics is not considered but can be performed according to the design specification.
Ultrasonic instruments do not measure thickness; they measure time of flight. The thickness is calculated
by the application of a factor which is the sound velocity of the material according to Formula (1).
dv=×tm/ (1)
where
d is the determined thickness;
v is the sound velocity of the material;
t is the measured time;
m is the number of transits (single thickness) through the test object (see Figure 1).
NOTE For mode 1 and mode 2 m is equal to 2, for mode 3 m is a multiple of 2, for mode 4 m is equal to 1.
a) The instrument setting shall be carried out with the same equipment (ultrasonic instrument, probe,
cable) as that which will be used for testing.
b) The instrument setting shall be carried out in accordance with the manufacturer’s instructions or other
valid standards or procedures.
7.2 Methods of setting
7.2.1 General
a) The method for setting the ultrasonic instrument shall suit the mode of determination and the
equipment and probe in use.
b) The setting shall be carried out under comparable operating conditions as those of the thickness
determination.
Annex B gives guidance on the selection of methods for setting ultrasonic instruments.
Differences exist between the setting of an ultrasonic instrument with numerical display [types 5.1 a) and
b)] and an ultrasonic instrument with A-scan presentation [type 5.1 c)].
7.2.2 Ultrasonic instruments with numerical display
If ultrasonic instruments of type 5.1 c) are used with a gate and numerical display, then they can also be
used according to this subclause.
Many ultrasonic instruments with numerical display can be used in modes 1, 2 and 3.
The setting of the ultrasonic instrument may be achieved in either of two ways:
a) by adjusting the displayed reading such that it agrees with the known dimensions of the reference blocks;
b) adjusting or setting the material velocity on the ultrasonic instrument to agree with the known velocity
of the test object.
7.2.3 Ultrasonic instruments with A-scan presentation
Refer to ISO 16811 for information regarding the time-base setting of an ultrasonic instrument with A-scan
presentation.
If ultrasonic instruments of type 5.1 c) are used with a gate and numerical display, then they can also be
used according to 7.2.2.
When using mode 1 with an ultrasonic instrument with A-scan presentation.
a) The horizontal time base shall be set such that the transmission pulse indication is displayed at or
before the zero point and the first back wall echo from the reference block is displayed at a position on
the screen corresponding to the known thickness, for different thicknesses of the reference block(s).
b) If the ultrasonic instrument has a numerical display, this may also be used.
When using mode 2 with an ultrasonic instrument with A-scan presentation:
c) Set the transmission pulse indication such that it is off the screen and the interface echo is at the zero
point on the graticule.
d) Then set the first back wall echo to be at the mark relating to the known thickness of the reference block.
When using mode 3 with an ultrasonic instrument with A-scan presentation:
e) Set the first back-wall echo to be at the mark relating to the known thickness of the reference block.
th
f) Then set the n back wall echo to be at the mark relating to n times the known thickness of the reference
block, with n being the number of subsequent backwall echoes.
g) When determining the thickness of the test object, the zero point of the graticule will correspond to the
surface of the test object.
th
h) The object thickness is equal to the position of the n back wall echo divided by n, with n normally in
the range 2 to 10. See Figure 2.
Mode 4 can only be used with an ultrasonic instrument with A-scan presentation:
i) The ultrasonic instrument shall be set to operate in through-transmission mode according to the
manufacturer’s manual.
j) When the transmitter and receiver are directly coupled, i.e. no block in between, a transmission pulse
indication should be available to represent the zero-time pulse.
k) Set the pulse echo to align with the zero point on the graticule.
l) Position the transmitter and receiver on the reference block and set the received pulse to align with a
known thickness on the graticule.
Key
A transmit/receive probe F interface echo
B test object G delay path
C time of flight in the test object I interface
D transmission pulse indication n number of subsequent backwall echoes
E to E back wall echoes
1 n
Figure 2 — Instrument setting for mode 3
7.3 Checks of settings
Checks of the settings of a system for thickness determination shall be carried out with a reference block:
a) on completion of all testing;
b) at regular intervals during the work session, at least once a day;
c) if probes or cables are changed;
d) if material types are changed;
e) if the material or equipment temperature changes significantly;
f) if major operating controls are adjusted or considered altered;
g) at other intervals as directed by specific procedural instructions.
8 Influence on accuracy
8.1 Operational conditions
8.1.1 Surface conditions
8.1.1.1 Cleanliness
The cleanliness of the test object affects its thickness determination. Inadequate surface preparation can
lead to inconsistent results.
Adhering dirt and scale shall be removed by brushing before testing.
8.1.1.2 Roughness
Roughness interferes with the determination of thickness (overvaluation) and modifies the coefficients of
reflection and transmission at the interface(s).
In circumstances where there is significant roughness, the sound path is increased and the interface echo
is reduced. The relative measurement uncertainty of the time of flight increases with decreasing thickness.
If the surface opposite to the test surface (back wall surface) is rough, the echo can be deformed; this can
result in an erroneous determination of thickness.
8.1.1.3 Surface profile
Scanning on an irregular surface with a contact probe necessitates the use of a thick couplant layer. This can
create beam distortion.
When using mode 1, mode 2 or mode 4 the time of flight through the couplant layer can be included in the
reading, which will result in an additive error. For a ratio of velocities of the couplant and the material of 1/4,
this error can thus be equal to four times the actual couplant thickness.
8.1.2 Temperature of the test object
Temperature modifies the sound velocity (in both the test object and in any delay path and face of the probe)
and also the overall sound attenuation.
So, for all test, if maximum accuracy is required, then the temperature variation and effect upon the
following additional items shall be considered:
— references: standards, gauges, test blocks;
— equipment: ultrasonic instrument, probe(s), cable(s);
— process and methods: couplant, test object.
Sound velocity decreases with increase in temperature in most metals and plastics, whereas it can be seen
to increase in glass and ceramics.
The influence of temperature on the sound velocity in metals is normally insignificant. The longitudinal
−1 −1
(compressional) wave velocity in most steels decreases only by approximately 0,8 ms °C .
The influence of temperature on plastics is significant. For acrylic, which is normally used for probe delays,
−1 −1
the coefficient is −2,5 ms °C Compensation for this shall be applied.
.
8.1.3 Metallic coating
Apparent increase of the material thickness (or even apparent decrease in the case of heat-treated material)
can be seen when cladding (e. g. constitution, composition, thickness, cladding process, number of layers)
is not taken into account. In general, coatings (added layers) increase the travelled sound path, i.e. also the
time of flight of the received echoes (see Figure 3).
The required accuracy shall dictate whether the plating should be considered.
For example, with the ultrasonic instrument set for steel:
−1
— Steel 1 mm at v = 5 920 m s ;
−1
— Zinc 20 µm at v = 4 100 m s ;
— Actual thickness 1 mm + 20 µm = 1,02 mm;
−3 −6
11× 0 m 20×10 m
() ()
−7
+ =×1,738 10 s (2)
−1 −1
5 920ms 4100 ms
−−71
1,,738××10 sm5 920 sm=1 029 m (3)
— Determined thickness 1,029 mm;
— Deviation 0,009 mm.
Cladding thickness can be determined. The accuracy depends on the same parameters as the tests of the
base material.
8.1.4 No
...
Norme
internationale
ISO 16809
Troisième édition
Essais non destructifs —
2025-06
Détermination de l'épaisseur par
ultrasons
Non-destructive testing — Ultrasonic thickness determination
Numéro de référence
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Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Modes de détermination . 1
5 Exigences générales . . 3
5.1 Appareils à ultrasons .3
5.2 Traducteurs .3
5.3 Couplant .3
5.4 Blocs de référence .4
5.5 Pièces à contrôler .4
5.6 Qualification du personnel de contrôle .4
6 Mise en œuvre des procédés . 5
6.1 État de surface et préparation de la surface .5
6.2 Technique .5
6.2.1 Généralités .5
6.2.2 Détermination en cours de fabrication .6
6.2.3 Détermination de l’épaisseur résiduelle en cours de fonctionnement .6
6.3 Choix du traducteur .7
6.4 Choix de l’appareil à ultrasons.7
6.5 Conditions particulières d’essai .8
6.5.1 Généralités .8
6.5.2 Matériaux différents du matériau du bloc de référence .8
6.5.3 Détermination à des températures au-dessous de 0 °C .8
6.5.4 Détermination à des températures élevées .8
6.5.5 Atmosphères dangereuses .8
7 Réglage de l’appareil . 9
7.1 Généralités .9
7.2 Méthodes de réglage .9
7.2.1 Généralités .9
7.2.2 Appareils à ultrasons à affichage numérique .9
7.2.3 Appareils à ultrasons à représentation de type A .10
7.3 Vérifications des réglages .11
8 Influence sur l’exactitude .12
8.1 Conditions de fonctionnement . . 12
8.1.1 État de surface . 12
8.1.2 Température de la pièce à contrôler . 12
8.1.3 Revêtement métallique . 13
8.1.4 Revêtement non métallique . 13
8.1.5 Géométrie .14
8.1.6 Homogénéité du matériau .14
8.2 Appareillage d’essai. 15
8.2.1 Résolution . 15
8.2.2 Gamme . 15
8.3 Évaluation de l’exactitude . .16
8.3.1 Généralités .16
8.3.2 Paramètres déterminants .16
8.3.3 Méthode de calcul .16
9 Influence des matériaux . 16
9.1 Généralités .16
9.2 Non-homogénéité .16
9.3 Anisotropie .16
iii
9.4 Atténuation acoustique .16
9.5 État de surface .17
9.5.1 Généralités .17
9.5.2 Surface d'essai .17
9.5.3 Surface réfléchissante .18
9.5.4 Corrosion et érosion .18
10 Rapport d’essai .18
10.1 Généralités .18
10.2 Informations générales .18
10.3 Données du contrôle .19
Annexe A (informative) Corrosion des récipients et tuyauteries .20
Annexe B (informative) Réglages de l’appareil .25
Annexe C (informative) Paramètres déterminant l’exactitude .28
Annexe D (informative) Sélection de la technique de détermination de l’épaisseur .33
Bibliographie .36
iv
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité
de tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO
n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application.
Toutefois, il y a lieu d'avertir les responsables de la mise en application du présent document que des
informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à
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partie de tels droits de brevet.
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 www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 135, Essais non destructifs, sous-
comité SC 3, Contrôle par ultrasons, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 138, Essais non
destructifs, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'accord de coopération technique
entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 16809:2017), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— remplacement du terme «mesurage» par «détermination»;
— mise en conformité de la terminologie avec l’ISO 16831;
— possibilité d’utiliser des appareils à ultrasons à représentation de type A conformes à l’ISO 22232-1 pour
déterminer les épaisseurs de paroi;
— amélioration de toutes les figures.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l'adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Norme internationale ISO 16809:2025(fr)
Essais non destructifs — Détermination de l'épaisseur par
ultrasons
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les principes de détermination de l’épaisseur par ultrasons de matériaux
métalliques et non métalliques par contact ou par immersion, exclusivement basés sur la mesure du temps
de vol d’impulsions ultrasonores.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des 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
ISO 16831, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Caractérisation et vérification des appareils de
mesure de l’épaisseur par ultrasons
ISO 22232-1, Essais non destructifs — Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par ultrasons
— Partie 1: Appareils
ISO 22232-2, Essais non destructifs — Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par ultrasons
— Partie 2: Traducteurs
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de 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: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
4 Modes de détermination
L’épaisseur d’une pièce à contrôler 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 de la pièce à contrôler par le temps de vol mesuré, 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 Figure 1).
a) Mode 1: mesurer le temps de vol entre une impulsion d’excitation initiale et le premier écho de retour,
moins une correction au point zéro pour tenir compte de l’épaisseur de la plaque d’usure du traducteur
ou de la ligne de retard et de la couche du couplant (mode de l’écho unique).
b) Mode 2: mesurer le temps de vol depuis la fin d’une ligne de retard jusqu’au premier écho de fond (mode
ligne de retard de l’écho unique).
c) Mode 3: mesurer le temps de vol entre échos de fond successifs (mode d’échos multiples).
d) Mode 4: mesurer le temps de vol pour une impulsion allant de l’émetteur à un récepteur en contact avec
le fond (mode en transmission).
a) Mode 1 b) Mode 2
c) Mode 3 d) Mode 4
Légende
A traducteur émetteur/récepteur
A traducteur émetteur
A traducteur récepteur
A traducteur à émetteur et récepteur séparés
B pièce à contrôler
C temps de vol
D indication de l’impulsion d’émission
E à E échos de fond
1 3
F écho d’interface
G ligne de retard
H impulsion reçue
I interface
NOTE Généralement, l’écho d’interface n’est pas visible pour le mode 1.
Figure 1 — Modes de détermination
5 Exigences générales
5.1 Appareils à ultrasons
L’appareil à ultrasons doit satisfaire aux exigences de l’ISO 16831 ou de l’ISO 22232-1, selon le type d’appareil.
La détermination de l’épaisseur doit être réalisée à l’aide des types d’appareils à ultrasons suivants:
a) appareils dédiés de détermination de l’épaisseur par ultrasons avec uniquement affichage numérique de
la valeur déterminée de l’épaisseur;
b) appareils dédiés de détermination de l’épaisseur par ultrasons avec affichage numérique de la valeur
déterminée de l’épaisseur et à représentation de type A;
c) appareils à ultrasons non limités à la détermination de l’épaisseur, mais conçus en premier lieu pour
la détection de discontinuités à représentation de type A. L’opérateur lit la position d’un signal sur la
base de temps de l’affichage ou ce type d’appareil à ultrasons peut également inclure une porte et un
affichage numérique indiquant la valeur déterminée de l’épaisseur.
Voir en 6.4 pour le choix de l’appareil à ultrasons.
5.2 Traducteurs
Le ou les traducteurs doivent être conformes à l’ISO 22232-2. Les types de traducteurs suivants doivent être
utilisés (ceux-ci sont généralement des traducteurs droits d’ondes longitudinales):
— traducteurs à émetteur et récepteur séparés;
— traducteurs à transducteur simple.
Voir en 6.3 pour le choix du traducteur.
5.3 Couplant
a) Le contact acoustique entre le ou les traducteurs et la pièce à contrôler doit être assuré, normalement
par l’application d’un fluide ou d’un gel.
b) 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.
c) Pour assurer un couplage adéquat, le couplant convenant bien à l’état de surface et aux irrégularités de
la surface doit être choisi.
d) Différents milieux de couplage peuvent être utilisés, mais leur type doit être compatible avec les
matériaux à soumettre à essai. Par exemple:
— de l’eau, contenant éventuellement un agent, par exemple agent mouillant, antigel, inhibiteur de
corrosion;
— de la pâte de contact;
— de l’huile;
— de la graisse;
— de la pâte cellulosique contenant de l'eau.
e) Les caractéristiques du milieu de couplage doivent rester constantes tout au long de la vérification, des
opérations de réglage et des essais.
f) Le milieu de couplage doit être approprié à la gamme de températures dans laquelle il est utilisé.
g) Une fois les essais terminés, le milieu de couplage doit être retiré si sa présence nuit aux opérations
ultérieures ou à l'utilisation de l'objet d'essai.
Voir en 6.5 pour le couplant à utiliser dans des conditions particulières d’essai.
5.4 Blocs de référence
a) L’appareillage doit être défini à l’aide d’un ou plusieurs échantillons ou blocs de référence représentatifs
de la pièce à contrôler, c’est-à-dire dont les dimensions, le matériau et la structure sont comparables.
b) Il convient que l’épaisseur des blocs de référence ou des gradins de ce bloc couvre la gamme des
épaisseurs à déterminer.
c) L’épaisseur et/ou la vitesse de propagation de l’onde ultrasonore des blocs de référence doit être connue.
5.5 Pièces à contrôler
a) La pièce à contrôler doit permettre la propagation d’ondes ultrasonores.
b) Chaque zone individuelle à contrôler doit être directement accessible.
c) La surface de la zone à contrôler doit être exempte de saleté, graisse, poussière, calamine, flux et
projection de soudure, huile ou autres corps étrangers susceptibles de gêner le contrôle.
d) Si la surface est revêtue, le revêtement doit avoir une bonne adhérence au matériau. Dans le cas contraire,
le revêtement doit être retiré.
e) Lors d’un contrôle 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 en 6.1 et l’Article 8.
5.6 Qualification du personnel de contrôle
a) Un opérateur effectuant des déterminations 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.
b) En outre, l’opérateur doit connaître le produit et le matériau à contrôler.
c) Il est recommandé que le personnel soit certifié conformément à l’ISO 9712 ou équivalent.
6 Mise en œuvre des procédés
6.1 État de surface et préparation de la surface
L’emploi de la technique par réflexion implique que l’impulsion ultrasonore doit traverser au minimum deux
fois la surface d’essai 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.
a) 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.
b) Les couches solidaires telles que les revêtements de couleur, placage, émaillage peuvent rester en place,
mais il existe peu d’appareils à ultrasons équipés de programmes permettant d’exclure ces couches de la
détermination de l’épaisseur.
c) Très souvent, la détermination de l’épaisseur doit porter sur des surfaces corrodées, par exemple des
réservoirs de stockage et des tuyauteries.
Pour augmenter l’exactitude dans ce cas, il convient de meuler la surface d’essai sur une surface égale à
au moins deux fois le diamètre du traducteur.
Il est recommandé que cette surface soit débarrassée des produits corrosifs.
Lors du meulage, il convient de veiller à ne pas réduire l’épaisseur en dessous de la valeur minimale
acceptable.
6.2 Technique
6.2.1 Généralités
La détermination de l’épaisseur par ultrasons est une opération qui peut concerner deux applications
distinctes:
— la détermination en cours de fabrication;
— la détermination de l’épaisseur résiduelle en cours de fonctionnement.
Chaque domaine présente des conditions particulières qui lui sont propres, faisant appel à des techniques
particulières.
En fonction du matériau, de la géométrie et de l’épaisseur approximative à déterminer selon l’exactitude
requise, le mode de contrôle 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 à contrôler 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 détermination de l’épaisseur dépend de l’exactitude avec laquelle le temps de vol peut être
mesuré, du mode de mesure de la différence de temps (passage par zéro, flanc à flanc, crête à crête), du
mode de détermination (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).
d) Il est souvent demandé de déterminer l’épaisseur par ultrasons sur une partie de la pièce à contrôler.
Dans ce cas, une attention particulière doit être accordée à l’espacement entre les points de contrôle.
e) Cet espacement doit être régulier et l’utilisation d’un maillage est recommandée.
f) La dimension du maillage doit être choisie de façon à fournir un équilibre entre le degré de confiance
requis, la détection des variations locales de l’épaisseur et l’objet du contrôle.
La détermination 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 de propagation de l’onde ultrasonore n’est pas constante dans le parcours qu’a effectué
l’impulsion ultrasonore, l’exactitude de la détermination peut être gravement altérée.
6.2.2 Détermination en cours de fabrication
6.2.2.1 Modes 1, 2 et 3
a) 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.
b) La détermination de l’épaisseur sur des surfaces parallèles propres peut être effectuée à l’aide d’appareils
de détermination de l’épaisseur à ultrasons à affichage numérique simples [type 5.1 a)].
c) Sur des matériaux composites avec des échos supplémentaires en plus de l’écho de fond, les appareils à
ultrasons à représentation de type A [type 5.1 b) ou 5.1 c)] sont recommandés pour sélectionner l’écho
correct pour la détermination de l’épaisseur.
6.2.2.2 Mode 4
Si le matériau est fortement atténuateur et s'il faut contrôler d'importantes épaisseurs, aucune technique à
échos ne peut être utilisée, autrement dit seule la technique en transmission (mode 4) est applicable.
a) Il faut alors utiliser deux traducteurs sur les côtés opposés de la pièce à contrôler.
b) L’appareil à ultrasons doit par conséquent permettre un fonctionnement avec émetteur et récepteur
séparés (mode TR).
c) Dans la plupart des cas, la fréquence doit être inférieure à 1 MHz.
d) Des appareils à ultrasons spéciaux à basse fréquence appartenant au type c) mentionné en 5.1 et équipés
de traducteurs à basse fréquence doivent être utilisés.
6.2.3 Détermination de l’épaisseur résiduelle en cours de fonctionnement
Lors du contrôle en cours de fonctionnement, les déterminations de l’épaisseur 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 imperfections (voir l’Annexe A), qui sont des zones de basse réflectivité.
a) Pour ces applications, l’utilisation de traducteurs à émetteur et récepteur séparés et d’appareils à
ultrasons à représentation de type A est recommandée.
b) La sensibilité doit être réglée manuellement afin de détecter les zones de mauvaise réflectivité.
c) Lorsqu’il est nécessaire d’effectuer un grand nombre de déterminations, les relevés doivent comporter
des informations sur l’emplacement du point de contrôle. Le logiciel d’enregistrement des données peut
donc être appliqué.
d) 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 la détermination de
l'épaisseur en cours de fonctionnement.
6.3 Choix du traducteur
Une fois que la technique de détermination adaptée est choisie 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 d’essai.
Avec les traducteurs à large bande, l'impulsion est plus courte qu'avec les traducteurs à bande étroite; on
obtient ainsi un flanc ou une crête approprié pour le mesurage du temps de vol et, pour le contrôle 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 contrôler des
matériaux atténuants.
a) La dimension et la fréquence du traducteur doivent être choisies de manière à couvrir la gamme
d’épaisseurs par un faisceau acoustique étroit afin d’obtenir un écho d’une zone bien définie.
b) Pour des traducteurs à émetteur et récepteur séparés, la gamme focale doit couvrir la gamme
d’épaisseurs attendue.
c) Pour la détermination de faibles épaisseurs:
1) une ligne de retard doit être utilisée;
2) un traducteur à émetteur et récepteur séparés avec une petite distance focale peut être utilisé.
d) Le matériau de la ligne de retard doit être choisi pour engendrer un écho d’interface adapté. Il n'y a pas
d'écho d'interface si l'on utilise le même matériau que celui de la pièce à contrôler.
Si le matériau de la ligne de retard a une impédance acoustique plus basse que le matériau à soumettre
à l'essai, par exemple un bloc de matière plastique par rapport à une pièce métallique, ou en cas
d’immersion, il y a un déphasage de l’écho d’interface. Cela doit être pris en compte afin d'obtenir des
résultats corrects. Avec certains appareils à ultrasons, cette correction est automatique.
e) Lorsque le contrôle porte sur des surfaces chaudes, la ligne de retard doit avoir l'effet d'une isolation
thermique.
Le matériau choisi pour la ligne de retard doit résister aux températures de la pièce à contrôler.
L’influence de la température sur les propriétés acoustiques de la ligne de retard doit être connue (dérive
de l’atténuation ultrasonore et de la vitesse de propagation de l’onde ultrasonore).
Les fiches techniques du fabricant indiquent la gamme des températures pour lesquelles le traducteur
est adapté ainsi que la durée d'utilisation à ces températures.
6.4 Choix de l’appareil à ultrasons
Les appareils à ultrasons de type 5.1 a), b) ou c) doivent être choisis comme suit:
a) les appareils à ultrasons de type 5.1 a) doivent être utilisés pour les modes 1, 2 et 3 uniquement
(voir l’Article 4) et peuvent être préréglés par le fabricant pour fonctionner uniquement dans l’un des
modes 1, 2 ou 3 (voir l’Article 4) et doivent satisfaire aux conditions indiquées en 6.2.2.1 ou 6.2.3 selon le
domaine d’application (en cours de fabrication ou en cours de fonctionnement);
b) les appareils à ultrasons de type 5.1 b) doivent être utilisés pour les modes 1, 2 et 3 uniquement
(voir l’Article 4) et doivent satisfaire aux conditions indiquées en 6.2.2.1 et 6.2.3 selon le domaine
d’application (en cours de fabrication ou en cours de fonctionnement);
c) les appareils à ultrasons de type 5.1 c) peuvent être utilisés pour l’ensemble des modes 1 à 4
(voir l’Article 4) et doivent satisfaire aux conditions indiquées en 6.2.2 et 6.2.3 selon le domaine
d’application (en cours de fabrication ou en cours de fonctionnement).
Voir également l'Annexe D.
6.5 Conditions particulières d’essai
6.5.1 Généralités
a) L'attention est attirée sur le fait que les dispositions légales relatives à l'utilisation sans risques des
produits chimiques et de l’appareillage électrique s'appliquent.
b) Lorsque des déterminations de haute précision sont spécifiées, les blocs étalons ou de référence utilisés
doivent être à la même température que la pièce à contrôler.
6.5.2 Matériaux différents du matériau du bloc de référence
Il n’est pas recommandé d’utiliser des blocs de référence constitués d’un matériau différent de celui de la
pièce à contrôler, voir Tableaux B.1 et B.2.
6.5.3 Détermination à des températures au-dessous de 0 °C
a) Pour les contrôles au-dessous de 0 °C, le couplant choisi doit conserver ses caractéristiques acoustiques
et avoir un point de congélation inférieur à celui de la température d’essai.
b) La plupart des traducteurs peuvent être utilisés à des températures comprises entre –20 °C et +60 °C.
À des températures inférieures à –20 °C, il peut être nécessaire d'avoir recours à des traducteurs
spécialement conçus et le temps de contact doit être limité selon les recommandations du fabricant.
6.5.4 Détermination à des températures élevées
a) Pour des contrôles au-dessus de 60 °C, un traducteur à haute température est requis et le couplant doit
être conçu pour une utilisation à la température de l’essai.
b) Si un appareil à représentation de type A est utilisé, la fonction «écran figé» est recommandée pour que
l’opérateur puisse évaluer la réponse du signal.
c) La durée de contact du traducteur doit être limitée à la durée minimale nécessaire pour obtenir le
résultat d’essai recommandé par le fabricant.
6.5.5 Atmosphères dangereuses
a) Lors de la détermination de l’épaisseur dans des atmosphères dangereuses, des règlements et normes
de sécurité applicables peuvent exister.
b) Dans des atmosphères explosives, le traducteur, le câble et la combinaison d’appareils utilisés doivent
être d'une classe de sécurité intrinsèque reconnue et les certificats et documents relatifs à la sécurité
doivent être vérifiés et complétés avant utilisation.
NOTE En règle générale, les appareils à ultrasons standard ne sont pas intrinsèquement sûrs.
c) Dans des atmosphères corrosives, le couplant ne doit pas présenter de réaction préjudiciable à
l’environnement et doit conserver ses propriétés acoustiques.
7 Réglage de l’appareil
7.1 Généralités
Il convient de noter que cet article ne couvre que le réglage de l’appareil à ultrasons. La vérification des
caractéristiques de l’appareillage n’est pas considérée, mais peut être accomplie selon la spécification de
conception.
Les appareils à ultrasons ne mesurent pas l’épaisseur; ils mesurent le temps de vol. L’épaisseur est calculée
par l’application d’un facteur qui est la vitesse de propagation de l’onde ultrasonore du matériau d’après la
Formule (1).
dv=×tm/ (1)
où
d est l’épaisseur déterminée;
v est la vitesse de propagation de l’onde ultrasonore du matériau;
t est le temps mesuré;
m est le nombre de trajets (simple épaisseur) à travers la pièce à contrôler (voir la Figure 1).
NOTE Pour les modes 1 et 2, m est égal à 2, pour le mode 3, m est un multiple de 2, pour le mode 4, m est égal à 1.
a) Le réglage de l’appareil doit être effectué avec le même appareillage (appareil à ultrasons, traducteur,
câble) que celui qui sera utilisé pour les contrôles.
b) Le réglage de l'appareil doit être effectué selon les instructions du fabricant ou conformément à d’autres
normes ou méthodes en vigueur.
7.2 Méthodes de réglage
7.2.1 Généralités
a) La méthode de réglage de l’appareil à ultrasons doit convenir au mode de détermination ainsi qu’à
l’appareillage et au traducteur utilisés.
b) Le réglage doit être effectué dans des conditions de fonctionnement comparables à celles de la
détermination de l’épaisseur.
L’Annexe B donne des recommandations pour choisir les méthodes de réglage des appareils à ultrasons.
Le réglage d'un appareil à ultrasons à affichage numérique [types 5.1 a) et b)] est différent du réglage d'un
appareil à représentation de type A [type 5.1 c)].
7.2.2 Appareils à ultrasons à affichage numérique
Si des appareils à ultrasons de type 5.1 c) sont utilisés avec une porte et un affichage numérique, ils peuvent
également être utilisés conformément à ce paragraphe.
Les modes 1, 2 et 3 peuvent être utilisés par de nombreux appareils à ultrasons à affichage numérique.
Le réglage de l’appareil à ultrasons peut être effectué de l’une des deux façons suivantes:
a) en ajustant le relevé affiché de façon à ce qu’il coïncide avec les dimensions connues des blocs de
référence;
b) en ajustant ou réglant la vitesse de propagation du matériau pour la faire coïncider avec la vitesse de
propagation connue de la pièce à contrôler.
7.2.3 Appareils à ultrasons à représentation de type A
Il doit être fait référence à l’ISO 16811 pour les informations concernant le réglage de la base de temps d’un
appareil à ultrasons à représentation de type A.
Si des appareils à ultrasons de type 5.1 c) sont utilisés avec une porte et un affichage numérique, ils peuvent
également être utilisés conformément à 7.2.2.
Lors de l’utilisation du mode 1 sur un appareil à ultrasons à représentation de type A:
a) la base de temps horizontale doit être réglée de façon que le signal d’émission s’affiche au niveau ou
avant le point zéro et le premier écho de fond du bloc de référence s’affiche sur l’écran à une position
correspondant à l’épaisseur connue, pour différentes épaisseurs de blocs de référence;
b) si l’appareil à ultrasons a un affichage numérique, celui-ci peut également être utilisé.
Lors de l’utilisation du mode 2 sur un appareil à représentation de type A:
c) ajuster le signal d’émission de telle façon qu’il soit hors de l’écran et que l’écho d’interface soit au point
zéro sur le quadrillage;
d) ajuster ensuite le premier écho de fond pour qu’il soit à la marque correspondant à l’épaisseur connue du
bloc de référence.
Lors de l’utilisation du mode 3 sur un appareil à représentation de type A:
e) ajuster le premier écho de fond pour qu’il soit à la marque correspondant à l’épaisseur connue du bloc de
référence;
e
f) ajuster ensuite le n écho de fond pour qu’il soit à la marque correspondant à n fois l’épaisseur connue du
bloc de référence, n étant le nombre d’échos de fond ultérieurs;
g) lors de la détermination de l'épaisseur de la pièce à contrôler, le point zéro sur le quadrillage correspondra
à la surface de la pièce à contrôler;
e
h) l’épaisseur de la pièce est égale à la position du n écho de fond divisée par n. Normalement, n est compris
entre 2 et 10. Voir la Figure 2.
Le mode 4 ne peut être utilisé que sur un appareil à ultrasons à représentation de type A:
i) l’appareil à ultrasons doit être réglé pour fonctionner en mode en transmission selon le manuel du
fabricant;
j) Lorsque l'émetteur et le récepteur sont directement couplés, c'est-à-dire sans bloc entre les deux, il
convient de disposer d'une indication du signal d’émission pour représenter l’impulsion au point zéro;
k) régler l'écho d'impulsion en fonction du point zéro sur le quadrillage;
l) placer l'émetteur et le récepteur sur le bloc de référence et régler l’impulsion reçue en fonction d’une
épaisseur connue sur le quadrillage.
Légende
A traducteur émetteur/récepteur
B pièce à contrôler
C temps de vol de la pièce à contrôler
D signal d’émission
E à E échos de fond
1 n
F écho d’interface
G ligne de retard
I interface
n
...
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