Brevet FR2231951A1 — publié le 19741227

il est connu plusieurs dispositifs pour mesurer des couches non ferromagnétiques sur un support ferromagnétique, par exemple pour mesurer des couches en catière plastique sur des tubes métalliques. Un tel dispositif eut, par exemple, être du type fonction nant suivant le principe capacitif et servant principalement à mesurer, sans contact, des bandes. Dans ce cas, l'organe de mesure com@rend deux condensateurs montés en serine, l'un des dié lectriques étant constitué par la matière à mesurer.S'il s'agit de mesurer l'épaisseur sur des étendues plus grandes, plusieurs condensateurs sont montés en parallèle. On obtient alors une valeur moyenne. Si l'épaisseur de l'aire mesurée est à peu près constante, cette valeur peut être considérée comme suffisante. Dans le cas contraire, il peut arriver que l'instrument indicateur indique l'épaisseur réelle. Cette installation a pour très grand inconvénient que les valeurs indiquées peuvent etre influen cees a un haut degré par des variations de paramètres. Il est également connu des dispositifs qui utilisent les signaux de réflexion obtenus en exposant l'objet à mesurer à l'action d'ultrasons. Les ultrasons sont réfléchis d'abord par la surface de la matière à mesurer, puis en partie, après avoir travers la couche à mesurer, par le côté opposé de cette dernière. es signaux obtenus sont affichés sous une forme appropriée. En se basant sur la vitesse de propagation connue des ultrasons et sur l'éloignement de l'émetteur par rapport à la surface de la matière à mesurer, il est également possible de mesurer l'épais- seur de la couche étudiée. On connait également des dispositifs canables d'effectuer des mesures au moyen d'aimants permanents. Des dispositifs de mesure à inductance ont trouvé un large champ d'application. Les eux enroulements prévus dans une tête de mesure sont excités par @n circuit @ pont de Wien. Le signal de sortie amplifié du circuit à pont, c'est-à-dire le signal représentatif de l'épaisseur de a coucbe, est affiché. Dans un autre procédé, l'angle de déphasage entre la tension d'un générateur et le signal de sortie est utilisé en tant qu'inlice de l'épaisseur de la couche, des erreurs d'indication dues au phénomène de perméabilité étant maintenues dans certaines limi @@@ @ar le choix de dimensions appropriées. Cenendant, ici aussi, un étalonnage en fonction de la matière de base utilisée est indispensable. Or, la présente invention, en vue de remédier aux inconvénients cités, crée un dispositif de mesure qui, susceptible d'être fabriqué de marie-e simple et peu coûteuse et actionné par le courant du secteur, possède des têtes de mesure rendues indépendantes de la pression d'appui et permet au signal formé d'être utilisé, au moyen d'un instrument de base usuel, pour indiquer l'épaisseur de la couche directement de manière lisible. En conséquence, la présente invention a trait à un dispositif de mesure d'épaisseur de couche qui permet de mesurer une couche non ferromagnétique sur un support ferromagnétique et dans lequel une bobine de mesure 2 excitée par un générateur 1 produit, par suite d'une variation d'inductance, un signal proportionnel à l'épaisseur de la couche. La tension d'excitation produite par un générateur doit présenter une amplitude et fréquence hautement constantes. Pour cette raison, on utilise un générateur produisant des impulsions rectangulaires à fréquence déterminée qui sont ensuite transformées par un filtre en une oscillation sinusoldale pauvre en harmoniques. Les deux bobines primaires 3 montées en série reçoivent ce signal d'excitation. Suivant le désaccord électromagnétique qui se produit, il existe dans les deux bobines secondaires 4 montées en opposition,un signal représentatif de l'épaisseur de la couche. Au moyen d'un dispositif d'équilibrage comportant une bobine primaire et une bobine secondaire, le dispositif de mesure est étalonné en fonction de la matière et de l'épaisseur le la couche. Afin d'obtenir un point d'appui bien déterminé pour l'ensemble des bobines de mesure, la pointe du noyau des bobines est munie d'une bille durcie. Cela permet d'éviter l'usure du noyau, même dans le cas de procédés de mesure effectués en continu. Des signaux parasites, harmoniques, etc. se superposant au signal de mesure produit dans les bobines secondaires 4 doivent encore être éliminés de ce dernier. Le signal représentatif de l'épaisseur de la couche mais contenant encore de tels signaux parasites passe par un filtre 5 où il est séparé de ces derniers qui influent sur le résultat de mesure. Le filtre 5, qui doit présenter une bande très étroite, ne laisse passer que des signaux de la fréquence correspondante. Le signal de mesure filtré dont l'amplitude est caractérisbique de l'épaIsseur de la couche doit être amplifié en vue de son traitement ultérieur. Cette amplification s'effectue au moyen d'ure amplificateur de tension alternative normal stabilisé et sus- ceptible d'adaptation 6. Ainsi, le signal de mesure peut être exploité à plusieurs reprises. L'amplificattr 6fonctionne sans réaction et n'influe pas sur le dispositif de :.esure. Le fait que le signal de mesure soit utilisé à plusieurs reprises offre certains avantages. D'une part, le signal amplifié 7 peut être affiché à l'état redressé au moyen d'un instrument de mesure simple 8 étalonné suivant l'épaisseur de la couche.Il est donc possible de lire l'épaisseur de la couche directement sur l'instrument 8. En outre, le signal amplifié peut être utilisé pour commander un dispositif dit de protection automatique 9. Cela offre la possibilité d'automatiser le dispositif de mesure d'épaisseur de couche. On peut ainsi prévenir le risque de destruction de la tete de mesure et éviter qu'elle ne heurte le tube non revêtu d'une couche. De mêi, par l'intermédiaire d'une combinaison appropriée.de commutateurs de valeur de seuil connectés à la sortie du dispositif amplificateur, le minimum et le maximum de l'épaisseur de couche peuvent être évalués par voies optique et acoustique. REVEND I CAT ION S 1 - Dispositif pour mesurer et contrôler des épaisseurs de couche de matières non ferromagnétiques sur des supports ferromagnétiques, caractérisé en ce qu'il comprend des têtes de mesure à induction électromagnétique unipolaires qui sont utilisées de façon que le désaccord produit entre les bobines montées en opposition 3, 4 et qui dépend de l'épaisseur de la couche non ferromagnétique provoque une tension qui, après filtrage 5, amplification 6 et redressement en phase 7, est affichée, en ce que, pour une fréquence déterminée, une tension sinusoïdale produite par un générateur d'impulsions rectangulaires 1 suivi de filtres 5 est utilisée de manière à exclure dans une large mesure l'influence du rayon du tube, permettant ainsi d'obtenir pour presque toutes les dimensions de tubes une indication susceptible d'étalonnage 8 et en ce que la teste de mesure et la bobine d'étalonnage sont constituées par deux bobines primaires 3 montées l'une à la suite de l'autre et deur bobines secondaires 4 montées en opposition l'une par rapport à l'autre. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur d'impulsions rectangulaires 1 délivre un signal hautement constant qui, dans le circuit filtrant 5, est transfor ié en une oscillation sinusoïdale hautement constante et présente une fréquence déterminée. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bobine de mesure, constituée par deux enroulements comprenant une bobine primaire 3 et une bobine secondaire 4, est équilibrée en déplaçant la bobine d'étalonnage sur le noyau. 4 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tension induite dans les bobines secondaires montées en opposition l'une par rapport à l'autre est séparée, au moyen d'un filtre 5, de toutes les harmoniques et fréquences aléatoires et subit ensuite un traitement ultérieur. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le signal de mesure amplifié est utilisé pour commander le dispositif de protection automatique 9 de telle sorte que la tête de mesure sensible 2, lorsqu'elle touche le tube non revêtu, se trouve automatiquement soulevée de cé dernier et qu'un tube dont l'épaisseur de la couche est inférieure à la valeur nominale est signalé et mis à part, plusieurs têtes de mesure 2 réparties régulièrement sur la périphérie *'u tube étant a cett fin montées ur un anneau susceptible de tourner de manière à rendre accessible n'importe quel endroit du tube.