Brevet FR2294428A1 — publié le 19760709

L'invention due à Franz PERNAU, Gerhard TREE, Joharin STEIDL, Harald ROTZER, Gerhard STEHNO, est relative à un procédé pour déterminer les dimensions etSou l'espacement d'éléments disposés côte-à-côte, et présentant soit l'un par rapport à l'autre, soit par rapport au milieu qui les entoure, une différence d'absorption de rayonnements ou d'ondes, ces éléments étant déplacés entre un émetteur et un récepteur de tels rayonnements qui font l'objet d'une différence d'absorption; l'invention est également relative-à une installation permettant de mettre en oeuvre ce procédé. On sait, par exemple dans des objets réalisés en caoutchouc ou en matière synthétique, prévoir des renforts augmentait la solidité et la durée de vie de ces objets. Ces renforts, notamment dans le cas des pneus de véhicules automobiles et de bandes de convoyeurs, doivent présenter un espacement mutuel déterminé, car il se produirait sans cela des emplacements d'inhomogénéité qui entraîneraient une destruction prématurée des objets. Du fait qu'au cours de la fabrication des objets on ne peut absolument assurer que les renforts prennent la position désirée, il faut effectuer un contrôle non-destructif ultérieur. On connaît déjà un procédé pour déterminer l'espacerent de renforts dans des objets, ces renforts présentant une différence d'absorption avec le milieu qui les entoure pour des r nements électromagnétiques; suivant ce procédé on déplace l'ob- jet entre une source de rayons X et un écran radioscopique. L'image formée sur l'écran radioscopiquene pouvant être observée directement par suite du danger des rayons X, elle est reprise par une camera de télévision et reproduite sur un écran de télévision. Ce procédé de -contrôle présente l'inconvénient de ne pas ppuvoir être automatisé. En outre l'appréciation optique de l'image, même effectuée par un technicien entraîné, ne fournit qu'un contrôle subjectif de qualité. On connaît encore un procédé pour contrôler des objets munis de renforts (demande de brevet allemand nO 2 022 679), dans lequel on déplace l'objet à examiner entre un émetteur d' hyperfréquence et un récepteur. Les renforts conducteurs de 1'é- lectricité, disposés dans l'objet, par exemple des fils d'acier agissent à la manière de réseaux de diffraction permettant de déterminer les maximums de diffraction du troisième ét du qua trième ordre. Ce procédé permet bien de repérer des défauts, indépendamment de toute appréciation humaine, mais- il faut choisir la longueur d'onde du rayonnement utilisé en tenant compte de l'espacement mutuel des renforts et de la constante diélectrique du matériau qui les entoure. Pour pouvoir déterminer avec précision les maxima de diffraction il est donc indispensable que les rayons aient une longueur d'onde déterminée. Ce dernier procédé présente donc l'inconvénient que pour contrôler des objets de compositions différentes, par exemple des pneus, fabriqués avec des mélanges de caoutchouc différents, il faut procéder à de nouveaux réglages de toute l'installation, ce qui limite encore l'utilisation de cette installation en soi compliquée, donc susceptible de pannes, et coûteuse. L'invention vise à fournir un procédé et une installation qui permettent un contrôle indépendant de l'homme et l'exa men d'objets de compositions chimiques différentes sans modification importante de l'installation de mise en oeuvre du procédé. Pour cela on détecte les rayonnements différemment absorbés et on effectue une intégration pour obtenir des signaux analogiques, la constante de temps d'intégration étant égale à une fraction du temps nécessaire pour déplacer deux éléments à travers les rayonnements. De préférence, on détermine, à l'aide d'un détecteur de crête, les maximums ou les minimums de signal analogique ou, à l'aide d'un montage différentiateur, les maximums des variations du signal analogique. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux, on compare les valeurs réelles à des valeurs de consigne et, en cas d'é- cart dépassant une valeur prédéterminée, on déclenche un signal, les maximums ou les minimums étant inscrits par un enregistreur. Le rayonnement de la source est avantageusement focalisé de telle manière que le faisceau de rayonnement émergeant présente, dans la région d'un élément, au plus la largeur de I'élément ou de l'espacement mutuel de deux éléments voisins. Une installation pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention comporte une source de rayonnement, un détecteur, un intégrateur et un détecteur de crête. De préférence la sortie du détecteur de crête est raccordée à l'entrée de commande d'un compteur dont l'entrée de chargement est attaquée par un oscillateur et la sortie de ce compteur est raccordée à une mémoire. En outre la sortie de la mémoire peut être raccordée à un enregistreur par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique/analogique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation donné à titre illustratif mais nullement limitatif, et se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement une zone de mesure par absorption; - la figure 2 est un schéma fonctionnel d'une installation électronique permettant de mettre en oeuvre le procédé; - la figure 3 représente un diagramme fourni par un enregistreur; et -la figure 4 est une coupe d'un objet à contrôler, accompagnée de diagrammes de tension et d'impulsions. La zone de mesure par absorption représentée sur la figure 1 comporte une source de rayonnement colimaté 1 (par exemple A m 241) émettant un rayonnement gamma de 60 keV et un détecteur collimaté 2. Le détecteur est constitué par exemple par un appareil à scintillations. Bien que les sources radioactives, en raison de leur faible encombrement, conviennent particulierement bien, on pourrait utiliser une source de rayons X. Entre la source de rayonnement 1 et le détecteur 2 est disposé l'objet à contrôler, par exemple la paroi latérale d'un pneu 3, qui est muni a'éléments incorporés 4, par exemple de fils d'acier, destinées à renforcer l'objet. On choisit la largeur de faisceau de rayons fourni par la source de rayonnement 1 de manière qu'elle corresponde à peu près au diamètre d'un renfort 4. On déplace l'objet à examiner 3 à vitesse constante entre la source de rayonnement 1 et le détecteur 2, le sens de ce déplacement étant perpendiculaire à celui des renforts 4. Du fait des différences d'absorption de rayonnement par le caoutchouc et l'acier, l'intensité de rayonnement mesurée par le détecteur passe par un minimum lorsqu'un renfort en fil d'acier traverse le faisceau. Comme le montre le schéma de la figure 2, les impulsions délivrées par le détecteur 2 parviennent, par l'intermé diaire d'un amplificateur 5, à un circuit sélecteur d'amplitu- es 6 qui, en rejetant des parasites inférieurs et supérieurs à des seuils respectifs déterminés, améliore le rapport signal/ bruit.Au circuit sélecteur d'amplitude 6 est relié un intégrateur 7 qui convertit les impulsions en une tension analogique représentative du nombre d'impulsions par unité de temps et en outre inverse le signal. Le signal délivré par l'intégrateur 7 est lissé dans le filtre 8; disposé à la suite, pour éliminer les fluctuations sta distiques. Un détecteur de crête 9, disposé à la suite, détecte les minimums de tension, le détecteur de crête 9 fournissant des impulsions à l'apparition des minimums. En outre le montage comporte un auto-oscillateur 10 dont la sortie est raccordée à un diviseur de fréquence 11 dont les impulsions de sortie sont comptées par un compteur ou une échelle -12 auquel est raccordée également la sortie du détecteur de pointes 9. Les impulsions issues du détecteur de pointes 9 arrêtent le comptage du compteur 12 et, en outre, transfèrent le contenu du compteur dans une mémoire 13, remettent à zéro le compteur 12 et neutralisent un nouveau comptage. La valeur qui se trouve en mémoire 13 est convertie, par un convertisseur digital/analogique 14 disposé à la suite, en une tension proportionnelle à cette valeur, qui, par l'intermédiaire d'un amplificateur de sortie 15, est maintenue à la sortie du montage jusqu'à ce qu'une autre impulsion issue du détecteur de crête 9 mémorise dans la mémoire 13 une nouvelle valeur. Ainsi apparaît à la sortie du montage une tension proportionnelle à l'espacement des renforts 4 qui traversent l'espace de mesure par absorption. Cette tension peut par exemple s'inscrire sur un enregistreur 16. La figure 3 représente un diagramme obtenu à l'aide d'un enregistreur, les ordonnées fournissant l'espacement S de deux renforts successifs. Les valeurs S1 et S2 indiquent les limites de tolérance sur l'espacement. La figure 4a représente, en coupe transversale, l'objet 3 à contrôler, dans lequel sont noyés deux renforts de section circulaire 4 et un renfort de section rectangulaire 4'. Les figures 4b à 4d sont des diagrammes de tension ou d'impulsions correspondant, la figure 4b à la sortie du filtre 8, la figure 4c à la sortie du détecteur de crête 9, et la figure 4d à la sortie d'un montage différentiateur (non représené), disposé à la glace du détecteur de crête qui fournit des impulsions C chaque maximum des variations de la tension fournie par le filtre 8. Les diagrammes des figures 4b a' 4c peuvent aussi être inscrits par un enregistreur.Comme on le voit ci-dessus, bien qu'il soit facile de déterminer l'espacement mutuel de deux renforts au moyen d'un détecteur de crête (figure 4c), le signal ne contient alors aucune indication sur l'épaisseur du renfort. Le diagramme d'impulsions de la figure 4d donne au contraire cette indication. A la différence du diagramme de la figure 3, l'espacement mutuel des impulsions constitue une mesure de l'espacement mutuel des divers renforts ou de la largeur de ceux-ci. Pour'être complet il faut noter qu'on peut aussi exploiter le nombre contenu dans la mémoire 1 3 sous forme numérique en effectuant par exemple une comparaison numérique avec une valeur de consigne déterminée, Au cours de cette exploitation on a encore la possibilité de fixer aux valeurs d'espacement des limites supérieure et inférieure dont le franchissement peut déclencher un signal d'alarme ou un signal de mise au rebut de 1 'objet, par exem ple du pneu. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, REVENDICATIONS 1. Procédé pour déterminer les dimensions et/ou l'espacement d'éléments disposés côte-à-côte, et présentant soit l'un par rapport à l'autre, soit par rapport au milieu qui les entoure une différence d'absorption de rayonnements ou d'ondes, ces éléments étart déplacés entre un émetteur et un récepteur de tels rayonnements qui font l'objet d'une différence d'absorption, procédé caractérisé en ce que on détecte les rayonnements différemment absorbés et on effectue une intégration, pour obtenir des signaux analogiques, la constante de temps d'intégration étant égale à une fraction du temps nécessaire pour déplacer deux éléments à travers les rayonnements. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détermine, à Laide d'un détecteur de crête, les maximums ou les minimums de signal analogique. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on détermine, à l'aide d'un montage différentiateur, les ma- ximums des variations du signal analogique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que 1'm compare les valeurs réelles à des valeurs de consigne et, en cas d'écart dépassant une valeur prédéterminée, on déclenche un signal. 5. Procédé selon la revendicat-ion 2 ou 3, caractériséenceque les maximums et les minimums sont inscrits par un enregistreur. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rayonnement de la source est focalisé de telle manière que le faisceau de rayonnement émergeant présente, dans la région d'un élément, au plus la largeur de l'élément ou de 1' espacement mutuel de deux éléments voisins. 7. Installation permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle.comporte une source de rayonnement(1)un détecteur, un intégrateur et un détecteur de crête (9). 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que la sortie du détecteur de crête (9) est raccordée à l'entrée de commande d'un compteur (12) dont l'entrée de chargement est attaquée par un oscillateur (10) et la sortie de ce compteur (12) est raccordée à une mémoire (13). 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la sortie de la mémoire (13) est raccordée à un enregistreur (16) par l'intermédiaire d'un convertisseur numrique/analogique (14).