Brevet FR2391471A1 — publié le 19781215

La présente invention a trait à un procédé pour distinguer des indications ultra-sonores provenant de réflexions d'origines différentes, notamment des indications résultant d'inclusions non métalliques. Lors de l'essai non-destructif de pièces par le moyen d'ondes ultra-sonores, on utilise les effets physiques de diffraction, de réflexion et de dispersion de ces ondes pour la localisation et l'appréciation des défauts du genre des fissures ou autres manques d'homogénéité de la matière constitutive des pièces intéressées. On obtient des impulsions sonores à haute fréquence par le moyen de transducteurs électro-acoustiques et on les fait pénétrer dans la pièce a essayer par l'intermédiaire d'un milieu de couplage.. Un transducteur électrostatique reçoit les ondes réfléchies, diffractées ou dispersées par les défauts ou par les inclusions non métalliques, il transforme la pression phonique de ces ondes en un signal électrique analogique, celui-ci est amplifie et est affiché en fonction du temps sur l'écran d'un oscilloscope.On compare l'amplitude redressée du signal reçu avec le niveau d'un signal étalon mesuré dans les memes conditions physiques que lors de l'essai. Ce procédé ne permet qu'une estimation de l'importance relative des défauts. L'invention vise à établir un procédé grâce auquel on peut distinguer entre les indications ultra-sonores des inclusions non métalliques et celles de défauts, notamment du genre des fissures. Le procédé suivant 11 invention est défini par les revendications ci-jointes A la différence de la technique habituelle d'essais par ultra- sons, l'on se base sur les amplitudes en utilisant-.la caractéristi- que relevée de la-réflexion des impulsions d'ondes par les inclu- sions allongées plates, pour obtenir une distinction entre les indications de ces inclusions et celles des défauts, de manière telle que les émissions phoniques s'effectuent simultanément ou selon le cas immédiatement l'une après l'autre suivant deux angles diffé- rente.Ces émissions ont lieu dans un domaine angulaire de 0 à 45 et de 45 à 90 ou bien, avec trois transducteurs, dans les domai- nes de 14 à 20 , de 20 à 45 et de 45 à 90 , ou encore, avec quatre transducteurs, dans ceux respectifs de 0 à 14 , 14 à 20 , 20 à 45 et 45 à 90 . Les amplitudes relatives des indications ultra-sonores dans ces domaines sont évaluées par rapport à l'étalon et les unes par rapport aux autres. On combine ces indications sur place.En outre on peut déduire de la caractéristique de rayonnement réfléchi relevée une distinction entre les indications d'inclusions et celles de fissures en se basant sur la forme d'écho. Pour les domaines angulaires précités on exécute pour le domaine d'attente de l'écho un comptage des valeurs de pointe des impulsions d'ondes reçues simultanément dans le domaine angulaire intéressé, et l'on utilise les signaux enregistrés en fonction de données pré-déterminée comme indicateurs des inclusions. On a schématiquement représenté au dessin annexé le déroulement du procédé suivant l'invention Fig. l montre l'allure de la caractéristique de rayonnement réfléchi. Fig. 2 est un schéma par blocs de l'installation électronique. Fig. 1 montre l'allure de la caractéristique de réflexion d'une inclusion. Le terme caractéristique de réflexion" doit s'entendre comme désignant l'amplitude de l'écho réfléchi par les défauts en fonction de l'angle de phase. Dans le domaine angulaire de O à 150 et de 20 à 450, une inclusion réfléchit à la façon d'un piston oscillant. L'amplitude de l'écho s'abaisse rapidement en fonction de l'angle. Cette relation se traduit en ce que sur l'écran de l'oscilloscope (petite représentation médiane en fig. l) il apparaît à côté de l'impulsion d'émission (première pointe) un écho unique (seconde pointe). Dans le domaine de 15 à 200 l'inclusion est entraidée en oscillation par les ondes superficielles. L'écran fait alors apparaître la petite représentation de gauche en fig. l. A côté de l'inclusion d'émission l'on trouve ici une succession d'échos.Entre 45 et 900 l'on enregistre deux échos de défauts (petite représentation de droite) provenant de l'inclusion étant donné que les bords de celle-ci agissent alors à la façon d'arêtes de diffraction pour les ondes sonores. La caractéristique de réflexion d'une fissure se distingue de celle d'une inclusion en ce que si dans le domaine angulaire de O à 150 elle se comporte comme pour cette dernière, c'est-à-dire qu'il y apparaît une modification de la courbe, entre 15 et 900 elle demeure à peu près constante (cela correspond de façon générale à la petite représentation médiane de fig. 1). Le dispositif de tête d'épreuve peut être choisi librement et l'on n'est lié à aucun type particulier. Le réglage de l'angle est fixé de façon telle qu'on englobe au moins deux domaines différents de la caractéristique. Un moniteur d'évaluation de l'écho permet d'explorer électroniquement la forme de celui provoqué par le défaut et de le transformer en une valeur analogique. Cette valeur contient essentiellement le nombre des échos élémentaires. Si l'on se réfère maintenant à fig. - 2, on peut y voir que suivant le procédé multiplex en temps llon commande au moins trois canaux d'essai à partir d'un générateur de cadence 4. Chaque canal consiste en une unité de transducteur acoustique l et en une autre d'amplificateur emetteur/récepteur 2. Les signaux de sortie de l'amplificateur sont amenés à un amplificateur principal 3 associé aux canaux d'exploitation. Un tel canal comprend un moniteur d'évalua- tion d'amplitude 5 et un moniteur d'évaluation d'écho 6. Dans le premier l'amplitude du signal est comparée électroniquement avec celle d'un signal de référence. Le signal de différence est amené par voie analogique ou numérique à une unité de combinaison 7.En outre dans le domaine d'attente d'écho ce signal est envoyé au moniteur 6 par l'intermédiaire d'une seconde sortie de l'appareil 5. Dans ce moniteur 6 le signal est divisé électroniquement en signaux partiels, puis les valeurs caractéristiques (espacement des signaux, durée de ceux-ci) sont calculées pour constituer des signaux de sortie envoyés à l'unité 7 sous forme analogique ou numérique, en vue de tout traitement ultérieur approprié. L'unité 7 rassemble les signaux des deux moniteurs et les utilise en fonction de la caractéristique relevée pour le rayonnement réfléchi. Le résultat peut être transféré à une unité de sortie 8. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la différentiation des indications ultrasonores provenant de réflexions d'origines différentes, notamment des indications résultants d'inclusions non métalliques, caractérisé en ce qu'on distingue les indications des inclusions de celles des défauts par évaluation des amplitudes en utilisant la caractéristique relevée de la réflexion des impulsions d'onde par les inclusions allongées plates. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les émissions phoniques s'effectuent simultanément ou selon les cas immédiatement l'une après l'autre, suivant au moins deux angles différents. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'émission s'effectue une première fois dans un domaine angulaire de O à 450 et une seconde fois dans un domaine angulaire de 45 à 900. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une première émission s'effectue dans un domaine de 14 à 200, une seconde dans un domaine de 20 à 450 et une troisième dans un domaine de 45 à 900. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on effectue une première émission dans un domaine de O à 140,. une seconde dans un domaine de 14 à 200, une troisième dans un domaine de 20 à 450 et une quatrième dans un domaine de 45 à 90 . 6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue sur place l'exploitation des indications pour détecter les inclusions ou les défauts. 7. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise non pas les amplitudes, mais la forme de l'écho.