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Inspection par ultrasons des lingots d’or


Application :

Vérification non destructive de l’intégrité matérielle des lingots d’or

Contexte :

Les intervenants du marché aurifère sont actuellement très préoccupés par la falsification croissante des lingots d’or par l’insertion d’un métal commun bon marché de densité semblable. Ces insertions sont pratiquement impossibles à déceler par la pesée du lingot ou son inspection par radiographie. Si la technologie par fluorescence X est très fiable pour confirmer la pureté, il s’agit toutefois d’une technique d’inspection de surface. Certains transformateurs de métaux précieux ont même entrepris de percer ou de couper les lingots pour en vérifier l’intégrité. Toutefois, un simple contrôle par ultrasons permet de localiser de manière fiable et rapide les insertions éventuelles, sans qu’il soit nécessaire de percer, de couper ou d’altérer autrement le lingot. Si cette technique est combinée à une Non-Destructive Gold Assay Karat ID, le transformateur peut être certain de la pureté et de l’intégrité de l’or.

Équipement :

Pour effectuer ce test, n’importe quel appareil de recherche de défauts par ultrasons conventionnels ou multiéléments d’Olympus peut être utilisé, notamment les modèles EPOCH 600, EPOCH 650EPOCH 1000, OmniScan SX et OmniScan MX2. Généralement, la fréquence de sonde recommandée est de 2,25 MHz.

Procédure :

La falsification d’un lingot d’or par l’ajout d’insertions entraîne des modifications prévisibles dans la façon dont les ondes ultrasonores traversent le métal. Les insertions de métaux autres que l’or dans le lingot modifient le tracé de réflexion des ondes, phénomène qui peut aussi s’expliquer par les vides internes. Les insertions importantes qui occupent la plus grande partie du volume du lingot peuvent aussi être détectées par une modification de la vitesse de propagation.

1. Méthode de contrôle par réflexion

Lorsqu’elles se déplacent dans un matériau, les ondes ultrasonores se propagent dans la même direction sans interruption, à moins qu’elles ne frappent un matériau différent, ce qui les ramène vers leur source. Les appareils de recherche de défauts à ultrasons conventionnels ou multiéléments génèrent des impulsions d’ondes ultrasonores à haute fréquence à l’aide de petites sondes à main. L’énergie sonore est envoyée dans la pièce inspectée et puis l’appareil traite les données acquises qui sont reproduites sur un tracé des échos. Les réflexions provenant de l’intérieur du lingot, plutôt que de la face opposée, modifient le tracé, ce qui indique une insertion d’un autre métal, ou encore un vide interne.

Inspection d’un lingot d’or à l’aide d’ultrasons

Pour ce test, il faut d’abord coupler la sonde à un lingot d’or que l’on sait être de bonne qualité et identifier ensuite l’écho de fond. Il est possible d’utiliser une porte de mesure de défaut pour surveiller la zone qui se trouve devant cet écho de fond. Tout écho qui apparaît dans la zone délimitée par la porte indique que le faisceau sonore se répercute sur une discontinuité. Il faut alors approfondir l’inspection du lingot par d’autres méthodes. Les images ci-dessous illustrent des affichages typiques.

Images provenant de l’inspection par ultrasons conventionnels d’un métal massif (à gauche) ou altéré (à droite)
Note : L’écho apparaît dans la zone délimitée par la porte rouge.

Images provenant de l’inspection par ultrasons conventionnels d’un métal massif
Images provenant de l’inspection par ultrasons conventionnels d’un métal altéré

Images provenant de l’inspection par ultrasons multiéléments d’un métal massif (à gauche) ou altéré (à droite) La discontinuité apparaît sous la forme d’une marque dans ce qui devrait être une zone blanche de l’image.

Images provenant de l’inspection par ultrasons multiéléments d’un métal massif
Images provenant de l’inspection par ultrasons multiéléments d’un métal altéré

2. Méthode d’inspection selon la vitesse de propagation

La vitesse de propagation de l’onde ultrasonore dans l’or pur est de 3 240 m/s ou 0,1275 po/µs. La vitesse de propagation est un peu plus rapide dans les alliages d’or durs utilisés pour la bijouterie, mais, de la même façon, une vitesse précise est associée à chaque type d’alliage. Si la vitesse de propagation dans le lingot s’écarte de la valeur attendue, cela signifie que le contenu du métal a été altéré.

Pour ce test, il faut d’abord coupler la sonde à un lingot d’or que l’on sait être de bonne qualité et identifier ensuite l’écho de fond. Cet écho de fond peut être délimité par une porte de mesure de défaut. Si la position de cet écho change alors qu’aucun changement ne peut être observé dans l’épaisseur du lingot, alors cela signifie que la vitesse de propagation dans le métal a changé. Il faut alors approfondir l’inspection du lingot par d’autres méthodes. Les altérations les plus communes font augmenter la vitesse de propagation et entraînent l’écho du côté gauche, comme on peut le voir ci-dessus

Note : Légèrement modifiés, ces tests peuvent être appliqués à d’autres métaux précieux, comme l’argent ou le platine. Contactez Olympus pour de plus amples renseignements.

Olympus IMS

Products used for this application


EPOCH 1000 Series

L’EPOCH 1000 est un appareil de recherche de défauts par ultrasons haute performance qui peut accueillir des fonctionnalités d’imagerie multiéléments. La modification de l’appareil se fait à un centre de service autorisé d’Olympus. Ses fonctionnalités comprennent entre autres : la conformité EN12668-1, un jeu de 37 filtres numériques et une fréquence de récurrence de 6 kHz pour l’inspection à haute vitesse.

EPOCH 650

L’EPOCH 650 est un appareil de recherche de défauts par ultrasons conventionnels très performant pouvant être utilisé dans un grand nombre d’applications. Cet appareil intuitif et robuste vient remplacer le populaire appareil de recherche de défauts EPOCH 600. Il est aussi doté de capacités supplémentaires.

GoldXpert Mobile XRF AnalyzerNEW

Le GoldXpert est un analyseur de table de conception élégante s’intégrant parfaitement aux salles d’exposition. Compact et léger, il ne pèse que 10 kg et peut être transporté facilement d’un endroit à un autre. Il donne en quelques secondes des résultats d’analyse précis de la composition chimique ou du titrage.

OmniScan MX2

Désormais, l’OmniScan MX2 vous offre un nouveau module à ultrasons multiéléments (PA2) muni d’un canal UT, un nouveau module à ultrasons conventionnels à deux canaux (UT2) qui peut être utilisé en mode TOFD, ainsi que de nouveaux logiciels permettant d’accroître encore les capacités de notre renommée plateforme OmniScan MX2.

OmniScan SX

De conception compacte et légère, l’OmniScan SX effectue des inspections économiques à un seul groupe en plus d’offrir une nouvelle interface utilisateur simplifiée sur écran de 8,4 po (21,3 cm). Il est offert en deux modèles : le SX PA et le SX UT. Le modèle SX PA est une unité multiélément 16:64PR et, tout comme le modèle SX UT, il est équipé d’un canal UT conventionnel pour les inspections TOFD, par réflexion ou par émission-réception séparées.
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