Brevet FR2361646A1 — publié le 19780310

L'invention se rapporte à une tête de contrôle destinée à effectuer sur une bande laminée un contrôle continu par ultra-sons suivant le procédé par écho d'impulsion avec ondes de Lamb, comprenant deux chambres remplies d'eau et disposées c8te à côte, respectivement pour l'émetteur et pour le récepteur, qui sont chacune formées de deux plaques parallèles reliées par un élément de bottier qui recouvre le coté ouvert des chambres, à la réserve d'une fenêtre de couplage, une lame d'air étant ménagée entre les plaques adJacentesy laquelle est pontée du côté de la bande par une traverse. I1 est connu que l'on utilise, pour engendrer des ondes de Lamb, le plus souvent la méthode dite "du coin", selon laquelle des modes d'ondes de Lamb sont excités individuellement d'une manière définie dans la surface de la bande par variation de l'angle d'incidence dtondes longitudinales, le coin d'ondes longitudinales étant formé par exemple par de lteau. Pour éviter une zone morte ---- devant la tête de contrôle par suite de réflexions de l'impulsion d'émission à l'intérieur de la tête de contrôle, on met fréquemment en oeuvre le procédé dans lequel les chambres d'émission et de reception sont disposées côte à côte. L'intensité des échos d'ondes de Lamb sur des defauts présents dans la bande laminée est très petite par rapport à l'intensité émise. Pour obtenir un seuil de détection de défauts suffisamment bas, il faut danc un niveau de signal parasite extraordinairement réduit ainsi qu'une atténuation du signal utile aussi faible que possible; le rapport du signal utile au signal parasite doit ainsi être aussi grand que possible. Parmi les signaux utiles, il y a ici des échos de bords et de défauts, et parmi les signaux parasites, il y a ce que l'on appelle nl'herbe", c'est-à-dire le bruit de fond électromagnétique et acoustique, ahvi que les effets du surcouplage ou transmission directe de l'énergie émise vers le récepteur, naissant dune manière prépondérante dans la région de couplage. Dans une tête de contrôle connue du genre indiqué (voir le brevet français nO 73/31 727; on donne à la traverse, pour éviter un surcouplage, une épaisseur réduite par rapport à ocelle des plaques.Un inconvénient est que des particules de salissures, qui sont détachées de la bande par 1 t eau, pénètrent continuellement par les fenêtres de couplage ouvertes dans les chambres, où elles encrassent itémetteur et le récepteur en un temps très court au point que le rapport signal utile/signal parasite, c'est-à-dire le rapport entre l'amplitude des échos de défauts ou de bords et l'amplitude de surcouplage, devient trop petit - éventuellement inférieur à l'unité - du fait d'un fort amortissement du signal utile, de sorte qu'il n'est plus possible de continuer l'opération de contrôle sans effectuer un nettoyage. L'invention a pour but de créer une tête de contrôle ultra-sonore qui offre une grande atténuation du sur couplage aussi bien qu'une très faible atténuation des échos de défauts et comporte une sensibilité de l'émetteur et du récepteur constante dans le temps. L'invention consiste en ceciq1e les fenêtres de couplage sont recouvertes de plaquettes en matière plastique offrant une atténuation des ultra-sons inférieure à 4dB ainsi qu'une vitesse de propagation du son inférieure à 2400 m/s, et que les plaquettes de matière plastique sont isolées acoustiquement par du tissu caoutchouté vis-à-vis de la traverse > des plaques et de l'élément de bottier. De préférence, les plaquettes de matière plastique sont en polystyrène.On obtient, grâce au recouvrement des fenêtres de coupla,-en premier lieu une absence d'encrassement de l'émetteur et du récepteur, donc uneabsence d'atténuation des signaux utiles, et, en deuxième lieu, d'une manière surprenante, une forte atténuation du surcouplage, bien que, sur la base de considérations théoriques, le recouvrement des fenêtres de couplage au moyen des plaquettes de matière plastique mentionnées apparat t devoir être défavorable, car devant affecter l'énergie des impulsions d'ondes longitudinales. L'atténuation du surcouplage est encore plus notablement prononcée lorsque la traverse est réalisée en une matière plastique à plusieurs couches ou feuilletée à base de phénoplaste et de papier. L'amortissement du surcouplage qui peut être obtenu grâce à une traverse offrant une telle structure est également surprenant, car une matière plastique feuilletée n'apporte pas un grand amortissement pour des ondes longitudinales. L'amortissement du sureouplage est en tout cas assez grand pour que les mesures décrites en dernier lieu revêtent en elles-m8mes une importance appréciable en relation avec la tête ultra-sonore du genre considéré. Le couplage entre les plaquettes de matière plastique et la bande laminée s'effectue à travers une lame d'eau courante de 2 mm d'épaisseur. Les avantages obtenus consistent en ceci que la tête de contre ultra-sonore selon l'invention offre la fiabilité indispensable pour un fonctionnement dans des conditions difficiles, le fort degré d'amortissement du surcouplage nécessaire pour obtenir un seuil de détection de défauts suffisamment bas, ainsi qu'une atténuation réduite du signal utile. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure unique représente en coupe transversale une tête de contrôle selon l'invention. La tête de contrôle représentée est destinée à effectuer sur une bande laminée 1 un centrale continu par ultrasons suivant le procédé par écho d'impulsion avec ondes de Lamb. Cette tête de contrôle comprend principalement deux chambres 2,3 remplies d'eau et disposées cate à cote, l'une pour un émetteur 4 et l'autre pour un récepteur 5. Les chambres 2,3 sont chacune formées de deux plaques 6 parallèles reliées par un élément de bottier 7 qui recouvre le côté ouvert des chambres 2,3, à la réserve d'une fenêtre de couplage. Une lame d'air 8 est ménagée entre les plaques 6 adjacentes des deux chambres 2,3, laquelle est pontée du côté de la bande par une traverse 9. Selon l'invention,les les fenêtres de couplage sont recouvertes de plaquettes 10 en matière plastique > d'environ 10 mm d'épaisseur, de préférence en polystyrène, offrant une atténuation des ultra-sons inférieure à 4dB ainsi qu'une vitesse de propagation du son inférieure à 2400 m/s. Les plaquettes 10 sont isolées acoustiquement par du tissu caoutchouté 11 vis-à-vis de la traverse 9, des plaques 6 et de l'élément de boîtier 7. La traverse 9 interposée est réalisée en une matière plastique feuilletée à base de phénoplaste et de papier, et est fixée, de même avec interposition de tissu caoutchouté ou de matière analogue, aux plaques 6 en regard, par exemple au moyen de vis. La tête de contrôle présente du e8té de la bande une surface plane. Le couplage des ultra-sons entre les plaquettes de matière plastique et la bande s'effectue à travers une lame d'eau courante 12, qui est alimentée parune buse 13 dont l'orifice est en forme de fente et qui est reliée à un réseau d'alimentation en eau, REVENDICATIONS 1.- Tête de contrôle destinée à effectuer sur une bande laminée un contre continu par ultra-sons suivant le procédé par écho d'impulsion avec ondes de Lamb > comprenant deux chambres remplies d'eau et disposées côte à côte, respectivement pour l'émetteur et pour le récepteur, qui sont chacune formées de deux plaques parallèles reliées par un élément de bottier qui recouvre le cEté ouvert des chambres, à la réserve d'une fenêtre de couplage, une lame d'air étant ménagée entre les plaques adjacentes, laquelle est pontée du côté de la bande par une traverse, earactérisée par le fait que les fenêtres de couplage sont recouvertes de plaquettes 10 en matièreplastique offrant une atténuation des ultra-sons inférieure à 4 dB ainsi qu'une vitesse de propagation du son inférieure à 2400 m/s, et que les plaquettes de matière plastique sont isolées acoustiquement par du tissu caoutchouté 11 vis-à-vis de la traverse 9, des plaques 6 et de l'élément de bottier 7. 2.- Tête de contrble selon la revendication 1, earactérisée par le fait que les plaquettes 10 de matière plastique sont en polystyrène. 3.- Tête de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la traverse 9 est réalisée en une matière plastique à plusieurs couches à base de phénoplaste et de papier.