Brevet FR2200687A1 — publié le 19740419

La présente invention concerne un dispositif de génération d'impulsions pour l'excitation d'oscillateurs ultrasoniques au moyen d'un condensateur d'impulsions et de semi-conducteurs. De tels dispositifs servent à effectuer, avec des ultrasons, des mesures de temps de propagation et des évaluations d'amplitude. Les domaines d'utilisation, dans le contrôle non destructif de matériaux sont, entre autres, les mesures d'épaisseur de paroi ou la détermination de défauts de matériaux tels que, par exemple, des criques, des inclusions de scories et des laminations. Dans ces dispositifs, un émetteur engendre une impulsion électrique, qui est transmise à un convertisseur d'impulsions dit "oscillateur ultrasonique" et est transformée par celui-ci en une impulsion ultrasonore. L'impulsion ultrasonore est injectée dans la pièce à contrôler par l'intermédiaire d'un milieu de couplage tel que de l'eau ou de l'huile. Lors d'un contrôle de défauts de matériaux éventuels, tel que celui qui est effectué par exemple pour la vérification de joints de soudure, l'impulsion sonore traverse la pièce. Un défaut présent réfléchit une partie de l'impulsion ultrasonore transmise, qui est renvoyée au convertisseur d'impulsions sous forme d'écho. Cet écho ultrasonore appliqué au convertisseur d'impulsions est transformé par celui-ci en une impulsion électrique qui est amplifiée par un amplificateur et évaluée par un dispositif d'évaluation électronique. Lors de contres s'effectuant avec un mouvement relatif entre l'échantillon d'essai et le convertisseur d'impulsions, il se produit des fluctuations indésirables de l'énergie injectée dans la pièce, par suite de variations de la conductibilité acoustique du milieu de couplage et du matériau et par suite de différences de surface. Les memes influences perturbatrices se font sentir également dans un écho renvoyé au convertisseur d'impulsions par un défaut. I1 en résulte que des défauts identiques situés à des emplacements différents de l'échantillon de matériau d'essai conduisent à des évaluations différentes. Cette difficulté est surmontée dans le contrôle par ultrasons du fait qu'on mesure séparément, d'une part les impulsions-échos et, d'autre part, la qualité du couplage. L'écart de l'amplitude de couplage par rapport à une valeur de consigne prédéterminée est appliqué comme grandeur de réglage à un amplificateur de régulation cté récepteur - amplificateur qui corrige l'écart par rapport à la valeur de consigne, de sorte que dans le dispositif d'évaluation monté à la suite, les défauts sont évalués uniformément. Avec cette façon de procéder, des fluctuations de l'énergie injectée sont donc corrigées exclusivement cOté récepteur, alors qu'une correction de la puissance d'émission serait également nécessaire. I1 en résulte que la gamme de réglage de l'amplificateur caté récepteur doit être inutilement grande si l'on veut qu'une évaluation erronée ne subsiste pas dans les cas limites. Dans les systèmes à convertisseur d'impulsions, comportant des oscillateurs de commande supplémentaires, pour la mesure du couplage, la régulation effectuée exclusivement ctté récepteur ne suffit pas si l'on désire que l'amplitude de transfert entre deux convertisseurs d'impulsions soit en même temps maintenue ou évaluée à une valeur constante. Dans les cas où le réglage de la sensibilité du récepteur ne suffit pas, on a jusqu'à présent eu recours à des atténuateurs variables. Ceux-ci servaient également à l'équilibrage des canaux individuels dans les installations de centrale à plusieurs canaux. Malheureusement, les atténuateurs pré- sentent l'inconvénient, d'une part, d'être très coûteux et, d'autre part, de ne pas convenir pour la régulation automatique en raison de leur inertie. L'invention a pour but de-permettre aussi bien l'équilibrage individuel des convertisseurs d'impulsions dans les installations de contrôle à plusieurs canaux, que le réglage nécessaire de la puissance d'émission dans les opérations de contrôle automatiques, sans recourir à l'utilisation d'atténuateurs. Alors que l'équilibrage individuel sert à la correction du rendement électro-acoustique des convertisseurs d'impulsions, le réglage de la puissance d'émission dans les opérations de contrôle automatiques est destiné à assurer l'adaptation aux conditions de couplage et de conductibilité variant pendant le contrôle. Pour atteindre le but défini ci-dessus, l'invention prévoit un dispositif qui permet de prédéterminer l'amplitude des impulsions grâce au fait que l'amplitude de charge du condensateur d'impulsions est dans une relation prédéterminée, de préférence linéaire, avec un ordre de réglage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'amplitude de charge du condensateur d'impulsions est maintenue constante jusqu'au déclenchement d'une impulsion. D'autres caractéristiques de l'invention seront mieux comprises à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé, sur lequel la figure 1 représente un schéma symbolique du dispositif suivant l'invention, et la figure 2 représente un diagramme de l'allure des variations de la tension aux bornes du condensateur d'impulsions pour différentes amplitudes de charge. Comme on peut le voir sur la figure 1, dans l'unité de déclenchement I, sont formées l'impulsion de déblocage destinée au comparateur 2 et l'impulsion de déclenchement d'émission destinée au thyristor 3. Dès que l'impulsion de déblocage destinée au comparateur 2 apparat, l'amplificateur 4 peut charger, par l'intermédiaire du transformateur 5, le condensateur d'impulsions 6 à l'amplitude prédéterminée. Le condensateur d'impulsions 6 se charge jusqu'à ce que son amplitude corresponde à la valeur de consigne prédéterminée appliquée en 7. La tension aux bornes du condensateur d'impulsions 6 est maintenue constante jusqu'à l'impulsion de déclenchement d'émission. L'impulsion de déclenchement d'émission assure, au moyen du thyristor 3, la décharge spontanée du condensateur d'impulsions 6 par l'intermédiaire du convertisseur d'impulsions, non représenté, connecté en 8. La figure 2 représente l'allure des variations en fonction du temps de la tension de charge du condensateur d'impulsions 6 entre l'impulsion de déblocage et l'impulsion de déclenchement d'émission pour différentes amplitudes de réglage. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'tre décrit uniquement à titre d'exemple sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de génération d'impulsions pour l'excitation d'oscillateurs ultrasoniques au moyen d'un condensateur d'impulsions et de semi-conducteurs, caractérisé en ce que l'amplitude de charge du condensateur d'impulsions est dans une relation prédéterminée, de préférence linéaire, avec un ordre de réglage. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplitude de charge du condensateur d'impulsions est maintenue constante jusqu'au déclenchement d'une impulsion.