Brevet FR2471603A1 — publié le 19810619

L'invention concerne un montage de bobine pour le contrôle non destructif de matériaux selon le procédé de la magnétoscopie, par création d'un champ magnétique longitudinal, presque homogène et librement accessible latéralement, au moyen d'un courant continu ou alternatif. Les montages de ce genre ont pour but d'aimanter des éprouvettes qui sont revetues dXune pellicule d'un produit d'essai par pulvérisation ou par arrosage. Le produit d'essai contient une poudre magnétique ou est constitué par une telle poudre qui adhère à l'endroit des défauts superficiels de l'éprouvette aimantée, de préférence sur les bords des défauts, en raison de la sortie des lignes de forces, de manière que ltendroit du défaut soit marqué. Pour produire des champs magnétiques longitudinaux dans des éprouvettes on a utilisé deux sortes de montages pour faire passer un champ dans ces pièces, à savoir des culasses et des bobines. Ces deux sortes de montages, sous réserve d'un dimensionnement approprié, peuvent être ali- mentés par du courant continu ou alternatif. Lgapplication du procédé dit par induction, présuppose un champ magnétique alternatif. Les culasses,et notamment les culasses à courant continu produisent un champ magnétique irrégulier sur la longueur d'ablocage. Les bobines mobiles évitent cet inconz vénient mais sont coûteuses en raison du mécanisme de déplacement nécessaire et donnent des temps de vérification relativement longs. Les bobines montées dune manière stationnaire, selon le principe de la bobine de Heliholtz, représentent un compromis acceptable entre la culasse et la bobine mobile. Un montage de bobine, comprenant deux enroulements ou groupes d'enreulements bobinés dans le meme sens et laissant libre une partie centrale qui correspond à la longueur voulue du champ magnétique, les deux moitiés étant disposées d'une manière coaxiale aux extrnmi- tés de la bobine, a fait ses preuves.Avec ce montage de bobine, les enroulements ou les groupes d'enroulements voisins de la section centrale de la bobine sont coudés sur environ la moitié de leur longueur d'enroulee ment et le long de la moitié du champ magnétique qui est opposé à la face librement accessible du champ magnétique, vers l'extrémité opposée de la bobine:, les demi-spires qui relient la section centrale de la bobine aux sections d'extrémité de la bobine et possèdent une aile en travers du champ magnétique au centre de la bobine, étant alors pontées en nombre suffisant pour assurer lthomogénéité du champ magnétique. La présente invention a pour but de créer un montage de bobine, qui soit non seulement amélioré par rapport au montage de bobine exposé ci-dessus parce qu'il est accessible sur trois faces longitudinales et permet ainsi l'amenée et ltévacuation des éprouvettes à I'aie de transporteurs horizontaux rectilignes à bande ou à channe dans un cycle de conbr81e automatique, mais qui permette en outre une répartition de l'intensité du champ telle qutil devient possible d'aimanter d'une manière encore satisfaisante, même des pièces dont la longueur dépasse l'étendue totale de la bobine, ces pièces étant alors disposées au-de-ssus de la bobine. D'autre part, l'invention apporte pour la première fois une solution au problème du réglage de la longueur de la bobine à l'intérieur d'une plage de longueur donnée. Le montage de bobine selon l'invention est carac- térisé en ce qu'il est constitué par au moins deux enroulements ou groupes d'enroulements qui sont formés par le bobinage croisé d'au moins un conducteur, qui sont pliés en une forme de bobine spatiale accessible sur trois faces longitudinales, et qui donnent lorsqu'ils sont parcourus par un courant, un champ magnétique induit qui est orienté en biais par rapport à l'axe longitudinal de la bobine, vers la face longitudinale libre centrale. D'autres caractéristiques de l'invention seront décrites ci-après. L'invention sera mieux comprise à l'aide de l'exemple de réalisation qui va suivre, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une représentation en perspective du montage de bobine et la figure 2 est une vue latérale du montage de bobine selon figure 1. Dans le mode de réalisation représenté schématiquement par les figures, la référence L désigne un conducteur en profilé de cuivre. Mais à la place d'un seul conducteur, on peut aussi utiliser plusieurs conducteurs en parallèle. Le conducteur L est bobiné en croix afin d'obtenir deux enroulements W1 et W2 qui ont une forme sensiblement rectangulaire allongée, et qui sont bobinés en sens inverse, leur disposition correspondant à la présentation des enroulements W1 et W2 dans les figures.La zone de croisement K des deux enroulements W1 et W2 et les sections voisines lia et W2a des enroulements W1 et W2 sont disposés dans une zone sensiblement plane, dont la largeur B des enroulements W1 et W2, qui est identique dans le mode de réalisation représenté, et la longueur Lla et L2a des sections lia et W2a de la bobine, définissent la largeur et la longueur du champ magnétique.Etant donné que dans le mode de réalisation représenté, la longueur Lla est inférieure à la longueur L2a, la zone de croisement K se trouve excentrée par rapport à l'étendue longitudinale de la bobine, lorsque le montage de bobine se trouve dans le réglage de la figure 1, qui sera expliqué en détail plus loin. Les sections d'enroulement Wla et W2a sont voisines d'une section d'enroulement Wlb ou respectivement W2b des deux enroulements W1 et W2 qui sont coudés dans le même sens selon un angle sensiblement droit hors du plan des sections d'enroulement lia et W2a en formant les deux sections d'extrémité du montage de bobine, qui se trouvent dans une disposition sensiblement parallèle et opposée à une distance correspondant à la longueur de la bobine (Lla + L2a), les longueurs Llb et L2b étant identiques dans le mode de réalisation représenté, de sorte que les sections d'extrémité de l'enroulementde la bobine ont la même hauteur.Grâce à la disposition spatiale décrite- ci-dessus des deux enroulements ou groupes d'enroulements W1 et W2, on obtient un champ magnétique qui est incliné de part et d'autre et qui permet aussi une aimantation suffisante des pièces qu'on ne peut pas insérer dans la bobine en raison de leur longueur. Dans le mode de.réalisation représenté, la section d'enroulement W2b est reliée d'une façon détachable aux points de liaison A à la section d'enroulement W2a et peut être déplacée sur les ailes de la section W2a vers le point de croisement K, si bien qu'elle peut être reliée à la section W2a par exemple aux points Al dans une position avancée vers la région de croisement, avec raccourcissement de la dimension longitudinale effective L2a de la bobine. Ce raccourcissement de la longueur effective de la bobine permet d'améliorer l'homogénéité du champ magnétique lors du contrôle de petites pièces, de réduire la puissance nécessaire, ou bien d'augmenter l'intensité du champ d'aimantation dans ltéprouvette, si l'on conserve l'énergie introduite. Cela peut être avantageux pour des pièces courtes d'un grand diamètre.Pour pouvoir réaliser ce raccourcissement sur toute la longueur de la bobine, on a choisi une disposition telle que la zone de croisement K est déplacée hors du centre vers la section Wla de l'enroulement non déplaçable. Par ailleurs, cette mesure contribue à augmenter l'aimantation des pièces courtes, même si la longueur de la bobine n'est pas modifiée Selon le mode de réalisation représenté dans les figures, le début et la fin du conducteur L ou respectivement du faisceau de conducteurs parallèles, se trouvent en haut de la section Wlb. Mais toute autre position du début et de la fin du contacteur, et partant de l'amenée et de l'évacuation du courant serait concevable. Selon le mode de réalisation du montage de la figure 2, il y a des pièces d'ablocage S disposées ver ticalement à l'intérieur de la bobine. Elles peuvent servir au serrage d'une éprouvette P ou supporter une éprouvette P posée sur ces pièces, lorsque la longueur de l'éprouvette dépasse la longueur totale de la bobine, si bien que son aimantation doit se faire en dehors de la bobine. Grâce à l'orientation inclinée du champ ma magnétique, due à la disposition selon l'invention des différentes sections de l'enroulement, ce champ peut être introduit par les pièces d'ablocage verticales dans une éprouvette se trouvant posée sur ces pièces.La pièce d'ablocage S qui est disposée à l'intérieur de la section d'enroulement W2a dont la longueur effective est réglable, est avantageusement montée aussi d'une manière mobile dans le sens longitudinal de la bobine, si bien qu'elle peut être immobilisée dans une position quelconque à l'intérieur d'une plage de longueur donnée du montage de bobine. GrSee à l'emploi de pièces d'ablocage S verticales, l'en- combrement de l'appareil complet ne dépasse pas ltespace occupé par la bobine. Le montage de bobine permet l'inser- tion et l'évacuation de pièces selon un cycle de centrale automatisé à l1aide de transporteurs rectilignes à bande ou à chaine, ce qui réduit la mise en oeuvre technique pour un cycle automatique de contrôle, en supprimant les systèmes coûteux de préhension pour descendre les pièces dans le montage de bobine ou pour les remonter en vue de l'évacuation. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Montage de bobine pour le contrôle non destructif de matériaux selon le procédé magnétoscopique, par création d'un champ magnétique presque homogène et librement accessible latéralement, au moyen d'un courant continu ou alternatif, caractérisé en ce qulil est constitué par au moins deux enroulements ou groupes d'enroulements qui sont formés par bobinage croisé d'au moins un conducteur, qui sont pliés en forme de bobine spatiale, et qui donnent, lorsqu'ils sont parcourus par un courant, un champ magnétique induit qui est orienté en biais par rapport à l'axe longitudinal de la bobine, vers la face longitudinale libre centrale. 2.- Montage de bobine selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de croisement (K) et une section voisine (W1a, W2a) de chacun des deux enroulements ou groupes d'enroulement (W1, W2) sont disposées dans une zone sensiblement plane, dé-finissant la largeur (B) et la longueur (Lla + L2a) souhaitées du champ magnétique, tandis que les sections restantes (Wlb, W2b) des deux enroulements ou groupes d'enroulements (W1, W2) sont coudées en dehors de ce plan, de préférence en une orientation sensiblement verticale audit plan, et dans le même sens, en formant deux sections d'extrémité coaxiales de la bobine (Wlb, W2b) de préférence sensiblement parallèles et opposées à une distance correspondant à la longueur (Lla et L2a) de la bobine. 3.- Montage de bobine selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des pièces d'ablocage (S) destinées au serrage ou respectivement à la pose des éprouvettes (P) et à l'introduction du champ magnétique dans l'éprouvette (P) sont disposées à l'intérieur de la bobine, de préférence dans une orientation perpendiculaire par rapport au vecteur longitudinal du champ magnétique. 40- Montage de bobine selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sections d'enroulement (W1a, W2a, Wlb, W2b) ont sensiblement une forme en U et présentent de préférence la même largeur. 5.- Montage de bobine selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que les deux enroulements ou groupes d'enroulements (W1, W2) présentent des longueurs différentes, si bien que la zone de croisement (K) est excentrée dans le sens longitudinal de la bobine. 6.- Montage de bobine selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 4 ou 5, caractérisé en ce qu'au moins un des deux enroulements ou groupes d'enroulements (W1, W2), de préférence le plus long, est composé de deux éléments d'enroulement ou de groupes d'enroulements qui peuvent être déplacés mutuellement dans le sens longitudinal de la bobine et qui sont reliés d'une manière détachable ou peuvent être reliés d'une telle manière dans le domaine de la section voisine du croisement. 7.- Montage de bobine selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins une pièce d"ablocage, notamment celle qui est disposée à l'intérieur d'une section d'enroulement règlable en longueur, est montée à déplacement dans le sens longitudinal de la bobine.