Brevet FR2010729A1 — publié le 19700220

i 2010729 La présente invention a pour objet un procédé permettant de mesurer en continu, sans contact, les diamètres de fils métalliques, de fibres, de jets liquides, ainsi que la largeur de fentes. 5 Les procédés connus par lesquels on mesure les dia mètres de fils métalliques à faible épaisseur ou la largeur de fentes, en mettant à profit un effet de diffraction, consistent à déterminer les positions des œinima ou des maxima du système de franges résultant de la diffraction d*une onde lumineuse sur 10 l'élément immobile soumis à la mesure. Les informations concernant la position des minimaibu des maxima d'intensité du système de franges s'obtiennent à l'ordinaire en le soumettant à des mesures photométriques. L'invention a pour but de créer un procédé permet-15 tant de mesurer le diamètre de fils métalliques ou de fibres qui se déplacent ou bien d'un jet de liquide qui s'écoule^ ou encore de mesurer la largeur d'une fente; ceci est d'une extrême importance quand on réalise des mesures continues dans des conditions de fabrication où leur caractère continu sert à contrôler le 20 déroulement d'opérations techniques. Conformément à l'invention, on analyse pour cela de façon continue, à l'aide d'un ou plusieurs détecteurs de rayonnement électromagnétique,une ou plusieurs franges latérales dues à ~ la diffraction d'un faisceau de rayonnement cohérent dirigé vers 25 l'élément déplacé soumis à la mesure, un ou plusieurs détecteurs étant placés entre le.maximum et le minimum d'intensité de la figure formée par une ou plusieurs franges latérales de diffraction, de préférence aux points correspondant à la moitié de l'intensité maximale de la première frange latérale de diffraction?. 30 le signal électrique alors obtenu est dirigé vers un dispositif de mesure ou un système électronique, grâce auxquels on peut lire ou enregistrer l'information, ou bien contrôler le déroulement de l'opération technique. L'avantage du procédé selon l'invention réside dans 35 s.a grande rapidité, limitée seulement par l'inertie du détecteur et du système électronique qui lui est connecté, ainsi que dans l'absence de contact lors de la mesure, qui permet-de l'effectuer sur des éléments qui se déforment ou se détruisent facilement. La description qui va suivre, en regard du dessin 0Ar> ORIGNAL 69 19082 2010729 annexé à titre d'exemple, fera bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure unique représente très schématiquement un dispositif" de mesure propre à la mise en œuvre du procédé envisa-5 gé. Ce dispositif indique une source de rayonnement cohérent, par exemple constituée par un laser 1 à fonctionnement continu, dont le faisceau est dirigé sur un objet en défilement dont on veut mesurer le diamètre, par exemple un fil métallique 2 tra-10 versant le faisceau,en faisant de préférence un angle de 90° avec l'axe de celui-ci. Les franges de diffraction 3 qui prennent alors naissance sont analysées à l'aide de détecteurs placés aux points 4, 5, 6 et 7> qui correspondent à la moitié de l'intensité maximale 15 de la figure formée par lesdites franges. Les détecteurs de rayonnement électromagnétique ou les systèmes optiques, dont les rayonnements sont dirigés sur les détecteurs, sont mis séparément aux points de mesure 4 et 5 ou 6 et 7, sur une frange latérale de diffraction, ou bien dans les 20 positions 4 et 6 ou 5 et 7 pour analyser deux franges symétriques de diffraction. t Le mode de fonctionnement de ce système de mesure wst le suivant : lors de 1'accroissement du diamètre, par exemple du fil métallique qui se déplace, les franges de diffraction 25 s'approchent l'une de l'autre, et 1'intensité du rayonnement aux points de mesure 5 ou 6 augmente donc au fur et à mesure que s'accroît ledit diamètre. Lorsque diminue le diamètre du fil métallique qui se déplace, les franges de diffraction s'éloignent 1■une de l'autre 30 et l'intensité du rayonnement aux points de mesure 5 ou 6 devient alors plus faible. Le signal provenant du détecteur qui reçoit ce rayonnement s'affaiblit avec la diminution dudit diamètre. Le changement de lrintensité du rayonnement du laser ou le déplacement du fil métallique par rapport à l'axe de son 35 faisceau de rayonnement changent également le signal provenant du détecteur, ce changeœent n'étant en aucun rapport avec la variation de diamètre du fil métallique, La mise en place par exemple de deux détecteurs séparés aux points 4 et 5 ou 6 et 7, ou 4 et 6 ou 5 «t J et la me-40 sure de leur signal différentiel font disparaître cette erreur. bad original 69 19082 3 2010729 La variation d'intensité du rayonnement ou 11éloignement du fil métallique par rapport à 1'axe.changent seulement les limites des tolérances admises de la mesure. Ainsi, les signaux issus des détecteurs sont t.rans-5 mis, de préférence après amplification, sous forme de signal différentiel, à un dispositif de mesure ou un système électronique, qui permettent de lire ou d'enregistrer cette information ou de contrôler le bon fonctionnement d'une opération technique. 69 19082 §(ffîD72ft - REVENDICATIONS - 1.- Procédé de mesure continue par diffraction, sans contact, des diamètres de fils métalliques, de fibres, de jets liquides, ainsi que de la largeur de fentes, caractérisé par 5 l'éclairement de l'élément (2) soumis à la mesure par vin rayonnement cohérent provenant d'une source (l) à fonctionnement continu, et par l'analyse du système des franges (3) produit par diffraction du faisceau rayonné par la source à l'aide d'au moins un détecteur de rayonnement.-électromagnétique qu'on place entre 10 le minimum et le maximum d'intensité de la figure formée par au moins une frange latérale de diffraction, de préférence aux points (4, 5, 6, 7) correspondant à la moitié de 1-intensité maximale de la première ou des premières franges latérales de diffraction, le signal électrique ainsi obtenu étant.transmis à un 15 dispositif de mesure ou un système électronique servant à lire ou enregistrer l'information ou à contrôler le déroulement d'opérations techniques. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par la mise en place, des systèmes optiques aux points de mesure 20 (4,5, 6, 7), tandis que le rayonnement provenant de ces points •st dirigé vers un ou plusieurs détecteurs. 3.- Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par la transmission, de préférence après amplification, des signaux issus d'au moins deux détecteurs dont chacun reçoit 25 le signal directement ou non de l'un ou -- l'autre des deux points de mesure (4 et 5), (6 et 7), (4 et .6) ôu (5 et 7) sous la forme d'un signal différentiel au dispositif de mesure: ou du système électronique. 4.- Procédé selon les revendications 1 à'3, carac-30 térisé par le fait que l'élément- (2) soumis à la mesure est un fil métallique. 5. Procédé selon les revendications 1 à 5* caractérisé par le fait que la source (1) à fonctionnement continu est un laser. -AD ORIGINAL7