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Octobre 2011 - Lumière blanche VS Lumière visible

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Écrit par Administrator
Samedi, 17 Septembre 2011 15:38

Une fois de plus, nous attirons l’attention de nos lecteurs sur certains termes utilisés dans des documents, des réunions, des conférences, des documents de formation, etc.

Ce mois-ci, le sujet est la "lumière blanche" versus la "lumière visible", termes qui, bien qu’ayant des significations différentes, sont souvent utilisés l’un pour l’autre.

Beaucoup de gens à travers le monde, même des techniciens, parlent de la "lumière blanche" mesurée dans les cabines d’examen sous rayonnement ultraviolet (UV-A) en PT et MT, alors qu’il s’agit en fait de "lumière visible".
De même, d’autres parlent de "lumière visible" utilisée pour la détection des indications colorées en PT ou MT, quand, en fait, la lumière doit être blanche.

Quelques exemples caractéristiques sont données, ci-dessous, issus de documents français ou anglais/américains.

• Récemment, sur le site Internet d’un fournisseur de produits PT/MT, nous avons lu : "mesureur de lumière noire et/ou blanche".
Il s’agit en réalité de "mesureur de lumière UV-A et/ou visible".

• Dans un Manuel de formation PT Niveau 3 :
Ressuage coloré :
"L'éclairement de l'aire de travail en lumière visible est nécessaire dans tous les cas aux stades de préparation des pièces, d’application du pénétrant, du lavage pour l’élimination de l’excès de pénétrant en surface, du séchage et de l'application manuelle du révélateur.
Lorsqu'on utilise des pénétrants colorés, l'éclairement en lumière visible doit être particulièrement étudié aux deux postes suivants :
o Élimination de l'excès de pénétrant : Il est nécessaire que l'absence de fond rosé sur la pièce soit contrôlée sous un éclairement suffisant.
o Examen : Il est indispensable que la lumière visible soit assez intense pour permettre la détection des indications colorées sans fatigue oculaire pour l'opérateur. Toutefois, elle ne doit pas l'être trop pour éviter les éblouissements et les réflexions parasites qui entraînent une fatigue oculaire et gêneraient la détection des indications."
Il s’agit en fait de lumière blanche !

• Dans une spécification PT aéronautique :
"La lumière blanche ambiante dans la zone d’examen ne doit pas excéder 20 lx. Cette mesure doit être effectuée dans la zone assombrie sur la surface à examiner avec les lampes UV en fonctionnement et les valeurs réelles doivent être enregistrées."
Il s’agit en fait de lumière visible !

• Dans une autre spécification PT aéronautique :
"L’intensité maximale acceptable de lumière blanche est 20 lx."
Il s’agit en fait de lumière visible !

• Dans la même spécification :
"Bruit de fond de lumière blanche : Niveau de lumière visible mesurée sur la surface à contrôler dans la zone d’examen avec la lampe UV-A allumée".
o D’abord, le terme "éclairement lumineux" doit être utilisé au lieu de "intensité" ou "niveau".
o Ensuite, il y a une confusion entre les deux termes !

• Dans une spécification MT aéronautique :
"Le niveau de lumière blanche résiduelle, au niveau des surfaces à contrôler et de l’œil de l’opérateur, doit être inférieur à 20 lx."
Il s’agit en fait de lumière visible !

Etc.

Tous ces exemples parlent d’eux-mêmes !

Une réunion du Comité E-07(1) de l’ASTM a eu lieu en juin 2011, à Anaheim (Californie).
William E.MOOZ(2) en a fait un compte-rendu selon les termes utilisés lors de la réunion :
"A highlight of the meeting was the balloted draft of ASTM E-1444. One of the problems that was addressed was how to assure that inspection was carried out with less than 2 foot candles of white light being emitted from the newer LED UV-A sources."(3)

Dont voici la traduction en français :
"Un des points saillants de la réunion était le projet soumis au vote de la norme ASTM E-1444. Un des problèmes qui a été abordé était de savoir comment s'assurer que l'examen était effectué avec moins de 2 pieds-bougies (foot candles, en anglais) de la lumière blanche émise par les sources DEL UV-A les plus récentes"(3).
Là, il s’agissait en revanche de lumière visible.

À notre connaissance, le terme "visible light", c’est-à-dire "lumière visible" (et non "white light" c'est-à-dire "lumière blanche") est utilisé dans la norme ASTM E-1444.

Mettons les choses au clair, enfin :

• La lumière visible correspond à la bande de longueurs d’onde comprises entre 400 et 700 nm du spectre de rayonnement électromagnétique, visible à l’œil humain.

• La lumière blanche est un rayonnement électromagnétique qui contient, de manière continue et équilibrée, toutes les longueurs d’ondes du rayonnement électromagnétique de la bande de la lumière visible, du violet au rouge et qui font que nos yeux ont "l’impression" que la lumière est blanche.

La lumière blanche est utilisé pour l’examen des indications de discontinuités mises en évidence avec des pénétrants colorés ou des produits indicateurs colorés en magnétoscopie.

Cependant, la lumière blanche est… blanche, une situation anormale dans les cabines d’examen où la lumière VISIBLE peut être bleue, bleutée, violet… ou, oui, blanche… parfois.

C’est en réalité la lumière visible (et non la lumière blanche) ambiante, qui perturbe l’examen sous rayonnement ultraviolet (UV-A). C’est donc bien celle-ci qu’il faut vérifier et mesurer.
C’est la raison pour laquelle les luxmètres, utilisés en PT/MT, conformes à la norme ISO 3059, ont une réponse spectrale nominale conforme à la courbe de sensibilité de l'œil moyen telle que publiée dans la norme CEI 60050-845.

Aussi, si nous étions des auditeurs, si nous avions à auditer la mesure de "l’éclairement lumineux de la lumière blanche dans la cabine d’examen", c’est-à-dire à contrôler les certificats des mesureurs, etc., si nous avions à demander au contrôleur de nous montrer comment il (ou elle) effectue une mesure, la première chose que nous ferions serait de vérifier si la lumière est blanche. Si nous décidons que la lumière n’est pas blanche, il n’y a aucune raison de mesurer l’éclairement lumineux, conformément aux documents applicables !

Cependant, qui sommes-nous pour décider si la lumière est, ou n'est pas, blanche ? Quelqu'un d'autre que nous pourrait-il en arriver à la même conclusion ? Nos yeux sont-ils un moyen plus "précis"que ceux de n’importe qui d’autre pour qualifier de blanche la lumière, uniquement parce que nous sommes l’auditeur ?

Il va bientôt y avoir des problèmes avec les DELs, en ce qui concerne les "DELs blanches" qui, en fait, possèdent une répartition de radiations électromagnétiques différente de celle des ampoules incandescentes/halogènes ou des tubes luminescents.
La mesure de la "lumière blanche" émise par les ampoules incandescentes ou les tubes luminescents a été un problème majeur pour les fabricants de luxmètres, car les spectres d’émission de ces sources sont très différents. Vous souvenez-vous du bon vieux temps où un "coefficient de conversion" devait être utilisé, en fonction, non seulement de la source de lumière, mais également du mesureur utilisé pour faire la mesure ? Cela prêtait particulièrement à confusion lors de la mesure de la "lumière blanche" émise par les ampoules UV-A à vapeur de mercure : un cauchemar.

Alors, venons-en à la bonne terminologie : pas "lumière blanche" mais "lumière visible".

Comme vous le constatez, la situation concernant l’utilisation de la terminologie est très similaire à ce que nous avons écrit récemment concernant le terme "lumière noire". (4)
Même si les termes inexacts sont largement employés, même s’ils apparaissent dans de nombreux documents, il est grand temps d’y penser… et d’en tenir compte lors de la révision des documents de formation, des normes, des spécifications et des procédures. En très peu d’années, la terminologie employée dans ces documents sera conforme à la terminologie normalisée.

Deux autres points techniques très importants sont à considérer : la température de couleur de la lumière et son indice de rendu des couleurs (IRC).
La température de couleur est directement liée au spectre d'émission d'une source. Une lumière chaude correspond à une lumière orange ou jaune, dans les 2000/3000 K. Une lumière froide, plus blanche ou bleue que la lumière chaude, se trouve dans les 3500/10 000 K... c’est-à-dire une température plus élevée. Nous sommes d’accord que cela pourrait être source de confusion... la lumière chaude étant à une température inférieure à la lumière froide... mais c'est la physique !

Selon les colorants utilisés dans les pénétrants colorés ou des produits indicateurs MT colorés, les indications peuvent être plus visibles en contraste avec le bruit de fond avec la lumière chaude ou froide. Cet effet peut entraîner une différence considérable dans la capacité de l'œil à détecter une indication.

Rendu des couleurs : Effet d'un illuminant sur l'aspect chromatique des objets par comparaison consciente ou inconsciente avec leur apparence de la couleur sous un illuminant de référence, qui est la définition de la Commission Électrotechnique Internationale conformément à la norme CIE 17.4.

Le CRI "mesure" la capacité d'une source d'éclairage à donner le même aspect de couleur que si on les voyait, disons, en plein soleil. Les DELs "blanches" sont généralement très mauvaises sur ce paramètre, et, par conséquent, cela peut être préjudiciable à un contrôle fiable. Un point à vérifier "sur place", en utilisant les colorants strictement identiques à ceux qui seront utilisés lors du contrôle : il est donc recommandé de faire un essai avec les produits colorés dans des conditions connues, sur des éprouvettes, avant contrôle, pour vérifier la "compatibilité" de la source d'éclairage avec les colorants.

À propos, un éclairement lumineux doit être mesuré en lux (lx), qui est l’unité du flux lumineux incident total sur une surface par unité de surface. Le pied-bougie, en anglais : foot candle (fc) est une unité périmée, depuis… des décennies !

À propos des unités SI, nous vous recommandons de lire notre article intitulé MT/PT Units: Follow the rules stop the mess, publié dans Materials Evaluation, Vol. 68, No. 5, 2010.
Cet article a été reproduit avec la permission de Materials Evaluation, ©American Society for Nondestructive Testing, sur notre site Internet sur lequel vous trouverez également la traduction en français (5).

Références

(1) ASTM Committee E-07 on Nondestructive Testing : Commission technique chargée de la rédaction et de la révision des normes de contrôle non destructif de l’American Society for Testing and Materials (ASTM).

2) Patrick DUBOSC et Pierre CHEMIN, Un américain à Paris... qui aime Paris au mois de mai, Éditorial, juin 2010, sur notre site Internet :
http://www.ressuage-magnetoscopie-penetranttesting-magnetictesting-dpc.info/site/fr/edito/edito-2010/87-juin-2010-un-americain-a-paris-qui-aime-paris-au-mois-de-mai

(3) Numéro de juillet 2011 du Penetrant Professor sur le site Internet :
http://www.met-l-chek.com/pages/penetrant_professorpag.html

(4) Patrick DUBOSC et Pierre CHEMIN, La lumière noire : "Black light (en anglais)" Éditorial Juillet/Août 2011, sur notre site Internet :
http://www.ressuage-magnetoscopie-penetranttesting-magnetictesting-dpc.info/site/fr/edito/edito-2011/191-juilletaout-2011-la-lumiere-noire

(5) Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC, Unités de mesure et grandeurs physiques en MT/PT : arrêtez le massacre !, DPCNewsletter N°026, juillet 2010, sur notre site Internet :
http://www.ressuage-magnetoscopie-penetranttesting-magnetictesting-dpc.info/site/fr/dpc-news/2010/149-dpcnews-026-unites-de-mesure-et-grandeurs-physiques

Références normatives

• ASTM, E1417: Standard Practice for Liquid Penetrant Testing, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvanie, États-Unis d’Amérique.

• ISO 3059:2001 Essais non destructifs -- Essai par ressuage et essai par magnétoscopie - Conditions d'observation, Organisation Internationale de Normalisation, Genève, Suisse, 2001.

• Norme CEI 60050 (845), Vocabulaire Électrotechnique International - Partie 845 : Éclairage, Commission Électrotechnique Internationale, 3, rue de Varembé, Case postale 131, CH-1211 Genève 20, Suisse, 1987.

• Norme CIE 17.4 Vocabulaire International de l’éclairage, Commission Internationale de l’Éclairage, Bureau Central, kegelgasse 27, A-1030 Vienne, Autriche, 1987.
Cette norme est équivalente à la norme CEI 60050 (845).

Mis à jour ( Samedi, 17 Septembre 2011 16:36 )