Brevet FR2001612A1 — publié le 19690926

La présente invention concerne un appareil servant à mesurer en continu l'épaisseur d'un revêtement appliqué sur un feuillard en mouvement et, en particulier, l'épaisseur d'une couche d'aluminium appliquée sur un feuillard d'acier. En raison 5 de la faible densité des rayons X, il est impossible d'obtenir des lectures précises à moins que le faisceau d'énergie primaire, produit par exemple par un tube à rayons X, et le faisceau d'énergie produit et renvoyé par le feuillard, traversent un roilieu sous vide. Cependant, si la source de rayonnement et le 10 dispositif servant à mesurer l'intensité du faisceau renvoyé par le feuillard sont placés dans un milieu sous vide, de nombreuses difficultés surgissent. C'est pour cette raison qu'on a proposé et essayé de placer les éléments à l'extérieur du milieu sous vide, mais, pour autant qu'on le sache, ces essais n'ont pas eu 15 le succès escompté pour diverses raisons. Certaines mesures se sont en ^ff^t avérées onéreuses, d'autres n'ont pas permis de protéger convenablement les éléments et d'autres encore ont abouti à des lectures imprécises. Il est souhaitable de mesurer l'épaisseur du feuillard, à sa sortie de l'appareil de revêtement, 20 où il est soumis à des températures allant jusqu'à 427°C qui font fluctuer les lectures obtenues. Un feuillard revêtu d'autres matières qui n'exige pas de milieu sous vide pour le calibrage du revêtement peut également être chaud ou être placé dans des atmosphères impures, humides ou autrement indésirables à l'endroit qui, 25 s'il n'était pas protégé, serait abimé et/ou se comporterait de manière peu satisfaisante. L'invention a, par conséquent, pour but de procurer un appareil servant à mesurer en continu 1'épaisseur d'un revêtement sur un feuillard en mouvement dans lequel les éléments du détec-30 teur soient protégés par un montage dans un caisson ëtanche à 1'air. L'invention a également pour but de procurer un appareil dans lequel des moyens soient prévus pour refroidir le caisson et ses divers éléments. 35 Suivant l'invention, il est prévu un appareil servant à mesurer en continu l'épaisseur d'un revêtement sur un feuillard en mouvement dans des conditions qui affectent la précision des mesures au moyen d'une source de rayonnement qui dirige un fasceau d'énergie primaire vers le feuillard revêtu et d'un 40 détecteur qui mesure l'intensité d'un faisceau d'énergie secondaire 6902665 2 2001612 produit et renvoyé par le feuillard, la source de rayonnement et le détecteur étant montés dans un caisson étanche rempli d'air propre et prévu près du trajet suivi par le feuillard, le caisson étant percé, d'ouvertures pour le passage des faisceaux d'énergie 5 primaire et secondaire, et un dispositif étant prévu pour maintenir la source de rayonnement et le détecteur dans le caisson à une température relativement constante inférieure à celle du milieu environnant. Suivant une particularité de l'invention, de l'air sec 10 et propre est continuellement mis en circularion dans le caisson. D'autres buts et particularités de l'invention ressor-tiront clairement de la description détaillée donnée ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 est une vue schématique d'une installation 15 servant à revêtir un feuillard d'acier d'une coucle d'aluminium dans laquelle l'appareil suivant l'invention est incorporé ; la Fig. 2 est une vue en coupe schématique, à plus grande échelle, du caisson suivant l'invention, et la Fig. 3 est une vue transversale schématique d'un 20 rouleau de .support du feuillard et d'un caisson du type représenté à la Fig. 1 Comme indiqué aux dessins, la référence 2 désigne un compartiment à vide comportant des récipients de vaporisation d'aluminium 3 et plusieurs rouleaux 4, 4A, 4B, 4Cr et 4D autour 25 desquels passe un feuillard S. Des caissons étanches au gaz 6 sont montés près des rouleaux 4A et 4D. Chaque caisson 6 comprend un dispositif d'étanchéité 8 comportant une surface usinée 10 autour de l'ouverture 12. Une source de rayonnement, telle qu'un tube 14 à rayons X, est montée sur la surface usinée 10 de 30 sorte que les faisceaux d'énergie primaire produits passent du tube 14 par l'ouverture 12 directement à travers le vide sans traverser l'air. Une seconde surface usinée 16 est prévue autour d'une ouverture 18 pour recevoir un détecteur 20 qui mesure le faisceau d'énergie secondaire produit et renvoyé par le feuillard 35 S. Ces faisceaux secondaires, comme les faisceaux d'énergie initiaux, ne traversent pas l'air mais uniquement le vide. Une chicane 22 à rayons X est prévue entre le tube 14 à rayons X et le détecteur 20 pour empêcher les rayons X parasites provenant du tube 14 d'entraver le bon fonctionnement du détecteur 20. Un transfor-40 mateur 24, destiné à transmettre du courant au tube 14, peut être 6902665 3 200 i612 monté dans le caisson 6, comme indiqué aux dessins, ou dans une position éloignée. Une conduite 26 raccorde le caisson 6 à l'extérieur du compartiment à vide 2. La sortie du détecteur 20 est connectée par des conducteurs 28, par l'intermédiaire de la 5 conduite 26, à un indicateur 30, Fig. 3, à un endroit éloigné ou l'épaisseur du revêtement est enregistrée. Les parties du dispositif calibreur sont classiques. Par exemple, on peut utiliser le dispositif calibreur représenté dans le brevet américain Pellisier n° 3.012.140 du 5 décembre 1961. Du courant est 10 fourni au transformateur 24 par le conducteur 31 qui passe dans la conduite 26. Un tuyau d'air 32 passe également par la conduite 26 et projette de l'air propre et sec contre le détecteur 20. L'air circule dans le caisson 6 et la conduite est calibrée pour permettre à l'air de s5échapper dans l'atmosphère. Cet air refroi-15 dit les éléments du dispositif calibreur prévu dans le récipient 6 mais, en plus, par sa circulation, il déshydrate l'atmosphère contenue dans lecaissonv Comme le caisson 6 peut être soumis à des températures élevées, l'effet de refroidissement de l'air peut ne pas être suffisant pour maintenir la température du 20 caisson 6 aussi bas qu'on le désire. Un refroidissement supplémentaire, lorsqu'il est nécessaire, est assuré pâr un serpentin de refroidissement 40 enroulé autour de la surface externe du caisson 6 et alimenté d'agent de refroidissement, tel que de l'eau froide, de l'extérieur de la chambre à vide. Pour limiter 25 les erreurs résultant éventuellement d'un déplacement du feuillard S par rapport au dispositif calibreur, ce dispositif est placé près l'endroit où le feuillard S passe autour d'un rouleau. Comme indiqué à la Fig. 3, trois caissons 6 sont montés sur un support 42 qui est supporté dans la chambre 2 de n'importe 30 quelle manière appropriée, près de l'un ou l'autre ou des deux rouleaux 4A et 4D. Des lectures peuvent donc être effectuées en travers du feuillard S. Comme indiqué aux dessins, les conduites 26, associées à chaque rouleau, sont raccordées à une boîte de jonction 44 placée sur la surface externe d'une paroi du 35 compartiment à vide 2. L'air de refroidissement est introduit dans la boîte de jonction 44 à partir de n'importe quelle source appropriée, non représentée. Un indicateur d'épaisseur distinct et/ou un enregistreur 30 peuvent être prévus pour chaque dispositif calibreur ou un enregistreur à entrées multiples peut être 40 prévu pour un jeu de dispositifs calibreurs. Le système représenté 6902665 4 permet demesurer l'épaisseur du revêtement appliqué sur les deux faces d'un feuillard. Bien que les caissons 6 remplis d'air soient représentés montés dans une chambre à vide, on comprendra qu'ils peuvent 5 être montés à l'extérieur de cette chambre et il suffit de maintenir une atmosphère d'air à une température relativement constante pour les éléments du dispositif calibreur, à l'intérieur du caisson étanche, et de faire en sorte que le faisceau d'énergie primaire et le faisceau d'énergie secondaire se dépla-10 cent vers le feuillard et à partir de celui-ci, sous vide, lorsque le feuillard est maintenu sous vide. Bien entendu, l'invention n'est en aucune manière limitée aux détails d'exécution décrits auxquels divers changements et modifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre. 6902665 5 2001612 REVENDICATIONS 1/ Appareil servant à mesurer en continu l'épaisseur d'un revêtement sur un feuillard métallique en mouvement dans un milieu qui affecte la précision des mesures au moyen d'une source de rayonnement qui dirige un faisceau d'énergie primaire 5 contre le faisceau d'énergie secondaire produit et renvoyé par le feuillard, caractérisé en ce que la source de rayonnement et le détecteur sont montés dans un caisson étanche rempli d'air propre et prévu près du trajet suivi par le feuillard, le caisson étant percé d'ouvertures pour le passage des faisceaux 10 d'énergie primaire et secondaire, et un dispositif étant prévu pour maintenir la source de rayonnement et le détecteur dans le caisson à une température relativement constante inférieure à celle du milieu environnant. 2/ Appareil suivant la revendication 1, caractérisé 15 en ce que le dispositif comprend des moyens servant à fairecir-culer de l'air propre et sec à travers le caisson. 3/ Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif circulateur comprend une conduite d'air traversant une conduite et débitant l'air contre, lé détecteur, 20 la conduite étant calibrée pour permettre à l'air débité de s'échapper dans l'atmosphère. 4/ Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un serpentin de refroidissement entourant la surface externe du caisson. 25 5/ Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un conducteur partant du détecteur et passant par la conduite à un indicateur d'épaisseur placé à l'extérieur du caisson, à un endroit éloigné de celui-ci. 6/ Appareil suivant l'une quelconque des revendication? 30 précédentes, servant à mesurer un revêtement déposé sur le feuillard dans une chambre à vide, caractérisé en ce que le caisson est placé dans la chambre à vide et la source de rayonnement ainsi que le détecteur sont montés près de l'ouverture correspondante prévue pour le passage des faisceaux d'énergie dans 35 un milieu sous vide duquel l'air est exclu.