Brevet FR2377037A1 — publié le 19780804

La présente invention concerne un procédé pour découpler, dans un examen par ultra-sons, les impulsions d'émission nuisibles et les parasites, qui causent des perturbations dans le trajet de transmission entre l'oscillateur d'ultra-sons et le récepteur, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On utilise actuellement, dans l'examen non destructif par ultra-sons, des têtes d'examen qui travaillent avec une transmission non symétrique entre l'émetteur, la tête d'examen et le récepteur. Dans cette sorte de transmission, l'impulsion de tension nécessaire pour l'excitation de l'oscillateur a l'intérieur de la tête d'examen est d'amplitude relativement élevée (200 à 800 V) et, dans les têtes d'examen normales, cette impulsion est appliquée directement à l'entrée du récepteur.A cause du dimensionnement des récepteurs usuels par rapport aux signaux présents lors d'un examen par ultra-sons dans l'ordre de grandeur des mV, le récepteur est fortement sursaturé par l'impulsion d'émission. I1 en résulte à cause des commutations limites usuelles dans les récepteurs des temps de repos relativement longs, pendant lesquels une mesure du signal d'examen possible ne peut pas être entreprise. Dans la littérature spécialisée, ces temps de repos sont désignés comme écart de rupture de l'impulsion émise et zones d'influence de l'impulsion émise (voir par exemple Krautkrämer ,"Erläuterungen zu Prüfkopdfatenblättern" 15.1 et 15.2).Ces temps de repos correspondent, dans la technique actuelle des appareils et des têtes d'examen, à plusieurs millimètres d'acier. Comme autre inconvénient de la conception actuelle des appareils et des têtes d'examen, on doit mentionner également la sensibilité des lignes de transmission nécessaires, aux influences parasitaires extérieures, comme par exemple les parasites électriques. L'élimination de l'influence de ces parasites, principalement électriques, est réalisée par le procédé connu de déparasitage le plus souvent avec perte du rendement d'examen optimal possible, au moyen de déparasitages statistique et dynamique ainsi que déparasitage d'antennes et détermination de la largeur de la base des signaux d'examen. I1 en résulte donc une dépense additionnelle considérable en appareils électroniques. L'objet de la preseìte invention est un procédé et un dispositif pour découpler l'impulsion d'émission nuisible à l'examen par ultra-sons et les parasites, qui interviennent dans le trajet de transmission entre l'oscillateur d'ultra-sons et le récepteur, grâce auxquels on évite l'effet nuisible de l'écart de rupture de l'impulsion émise et de la zone d'influence de ladite impulsion émise, ainsi que d1 éliminer le plus possible les effets du couplage d'un parasite électronique. A cette fin, selon l'invention, l'impulsion d'émission nécessaire à la stimulation des ultra-sons est transmise au milieu du primaire d'un transformateur et l'impulsion d'émission est répartie dans ledit primaire de façon uniforme et simultanée de sorte qu'il n'y ait aucune tension induite dans la totalité du secondaire du transformateur, les signaux réfléchis lors du processus d'examen étant induits dans le secondaire et, à partir de celui-ci, étant transmis sous forme symétrique. De préférence, les signaux induits dans la liaison de transmission symétrique sont plus importants que le signal d'examen. A l'extrémitéde la transmission du signal induit,est réalisé un couplage galvanique par transformation simultanée du signal symétrique en un signal asymétrique. Pour la mise en oeuvre du procédé, le dispositif selon l'inventionl est caractérisé en ce qu'il comporte une tête d'examen, se composant d'un oscillateur, d'un circuit électrique de simulation équivalent à l'oscillateur et d'un transformateur relié à un récepteur par une ligne symétrique, ledit récepteur comprenant un transfor- mateur et/ou un amplificateur différentiel, ainsi que des circuits de réception connus disposés en aval. De préférence, le rapport de transmission entre l'oscillateur et la ligne symétrique de transmission est supérieur ou égal à 1. A l'intérieur de la tête d'examen, un amplificateur différentiel peut être agencé derrière le transformateur. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces dessins, la figure 1 représente schématiquement un dispositif connu, tandis que la figure 2 représente,également schématiquement, un mode de réalisation du dispositif selon l'invention. L'émetteur 1 montré par la figure 1 délivre une tension impulsionnelle indispensable pour l'excitation de l'oscillateur 4 de la tête d'examen 3. L'agencement selon l'invention,montré par-la figure 2, comporte un émetteur 1 qui est relié à la tête d'examen 3 par l'inter médiaire d'un câble de transmission 5. A l'intérieur de la tête d'examen 3 ,est disposé un transformateur 6 dont le primaire est relié à l'oscillateur 4 et à un circuit de simulation électriquement équivalent 7. Le secondaire du transformateur 6 est symétrique et est relié au récepteur 2 par l'intermédiaire d'un câble de transmission symétrique 10. A l'intérieur du récepteur 2 est prévu un transformateur 9 avec un amplificateur différentiel 8 monté en aval. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre de la façon suivant: De façon connue, l'émetteur 1 envoie une impulsion d'émission à la tête 3 par l'intermédiaire du câble de transmission 5. A l'intérieur de la tête d'examen 3, l'impulsion d'émission alimente la prise médiane du primaire du transformateur 6.Grâce à cette alimentation médiane du primaire du transformateur 6, lors de la coupure des connexions des bobines primaires-par l'oscillateur à ultra-sons 4 et un circuit de simulation 7 électriquement équivalent de l'oscillateur ou d'un système oscillateur semblable (oscillateur et couplage) ,on évite la transmission de l'impulsion d'émission du côté secondaire du transformateur 6.La tension de l'Swxl- sion d'émission sur l'oscillateur à ultra-sons 4 correspond donc, par le montage en parallèle de l'oscillateur à ultra-sons 4 et du circuit simulateur 7 et avec des émetteurs usuellement peu résistants,à la valeur initiale. Les signaux d'examen,reçus lors de l'examen par ultra-sons par l'oscillateur 4, se trouvent entre l'oscillateur 4 et la sortie reliée à la masse du circuit de simulation 7 du côté primaire du transformateur 6 et sont induits dans le secondaire. Par un choix approprié du rapport de transformation du transformateur 6, les pertes qui apparaissent du côté primaire à cause du montage série de l'oscillateur 4, du primaire du transformateur 6 et du circuit de simulation 7 peuvent encore être compensées ou bien le signal d'examen peut être amplifié . Une autre amplification du signal transmis peut avoir lieu à l'intérieur de la tête d'examen par un amplificateur différentiel non représenté, et il peut donc y avoir une tension d'alimentation disponible dans la tête d'examen 3. Puisqu'une séparation en courant est prévue entre l'oscillateur 4 et la liaison de transmission 10, le signal d'examen est transmis en vue de son traitement ultérieur d'une façon symétrique par l'intermédiaire de ladite liaison 10,-en direction du récepteur 2. Tous les avantages connus de la transmission symétrique, comme par exemple la non sensibilité aux parasites extérieurs, par exemple électriques, sont ainsi utilisés. Le traitement ultérieur du signal d'examen a lieu à l'intérieur du récepteur 2 par l'intermédiaire d'un autre transformateur symétrique 9, qui découple la liaison de transmission 10 galvaniquement du récepteur 2. Ainsi, on est sûr que les impulsions parasites de grande amplitude couplées simultanément dans les deux conducteurs de la liaison 10 ne parviennent pas au secondaire du transformateur 9 et, dans l'amplificateur différentiel 8, n' entraînent pas une modulation simultanée trop importante et donc des erreurs de signal. Le traitement ultérieur des signaux d'examen peut être réalisé par toute façon connue. Lors de petites influences parasitaires sur la ligne de transmission 10 et avec des signaux d'examen relativement importants, en vue dé l'optimalisation des éléments de construction, on peut éliminer soit le transformateur 9, soit l'amplificateur différentiel 8. Par élimination de l'amplificateur différentiel 8, la symétrie du sigal sur le secondaire du transformateur 9 est conservée de façon connue ou, contrairement à la technique de réception connue actuellement, le traitement ultérieur est effectué de façon symétrique. REVENDICATIONS 1.- Procédé destiné, dans un examen par ultra-sons, à découpler l'impulsion d'émission nuisible et les parasites qui interviennent dans le trajet de transmission entre l'oscillateur à ultra-sons et le récepteur, avec mise en jeu d'un emetteur-récepteur avec liaison de transmission, caractérisé en ce que l'impulsion d'émission nécessaire à la stimulation des ultra-sons est transmise au milieu du primaire d'un transformateur et l'impulsion d'émission est répartie de façon uniforme et simultanée dans le primaire du transformateur de sorte qu'aucune tension n'est induite dans la totalité du secondaire, les signaux réfléchis pendant le processus d'examen étant induits dans le secondaire et, de là, transmis en aval de façon symétrique. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la liaison de transmission symétrique sont induits des signaux supérieurs aux signaux d'examen. 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'à l'extrémité de la transmission du signal induit, on réalise un découplage en courant lors de la transformation simultanée du signal symétrique en signal asymétrique. 4.- Dispositif pour le découplage, dans un examen par ultra-sons, de l'impulsion d'émission nuisible et des parasites, qui interviennent dans le trajet de transmission entre l'oscillateur à ultra-sons et le récepteur, avec utilisation d'un émetteurrécepteur avec liaison de transmission, caractérisé en ce qu'il comporte une tête d'examen, comportant un oscillateur, un circuit simulateur électriquement équivalent à l'oscillateur et un transformateur monté en commun par l'intermédiaire d'une liaison symétrique avec un récepteur, composé d'un transformateur et/ou d'un amplificateur différentiel, ainsi que des circuits de réception connus disposés en aval. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rapport de transmission entre l'oscillateur et la liaison de transmission est supérieur ou égal à 1. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'à l'intérieur de la tête d'examen est agencé un amplificateur différentiel, en aval du transformateur.