Brevet FR2472747A1 — publié le 19810703

L'invention concerne un dispositif pour déceler les défauts sur la surface d'une bande animée d'un mouvement rapide dans un train de laminoir. Etant donné les grandes vitesses des bandes, qui s'élè- vent jusqu'à 1600 m/min, il est très difficile de reconnaître encore à temps des défauts superficiels, avant que la bande ne soit mise en rouleau. Afin que même des défauts relativement petits soient mis nettement en évidence, il est de pratique courante d'irradier la bande à l'aide de lampes-éclairs stroboscopiques d'une grande inten- sité lumineuse. L'éclair sert, d'une part, à fournir une grande inten- sité lumineuse, ce qui offre une meilleure possibilité de reconnaître les défauts. D'autre part, la brève durée de l'éclairement permet de faire l'économie d'un obturateur optique à fermeture extra-brève qui, comme on le sait, est nécessaire pour assurer la netteté des contours pendant l'enregistrement d'images présentes sur des objets animés d'un mouvement rapide, lors d'une observation directe par l'oeil ou d'une prise de vues à l'aide d'une caméra de télévision ou photographique. Un inconvénient de ces dispositifs réside en ce qu'ils nécessitent une séquence d'éclairs d'au moins 50 Hz, étant donné que des fréquences d'éclairement moins élevées donnent lieu à un scintil- lement, qui provoque une sensation très pénible même chez les membres du personnel de service et d'entretien qui se trouvent à une distance relativement importante. La succession rapide des éclairs aboutit à une usure rapide de la lampe-éclair; de plus, l'éclairement intense est fatigant et éprouvant pour les yeux des personnes qui se tiennent à proximité. Un autre inconvénient des dispositifs connus réside dans le fait qu'ils ne permettent pratiquement pas d'observer des défauts avec une lumière monochromatique ou polarisée, parce que les filtres qui, conformément aux circonstances, seraient placés devant les lampes- éclairs, élimineraient environ 80% de la lumière, la lumière restante fournissant un éclairement trop faible. Si l'on augmentait la puis- sance des lampes-éclairs en conséquence, dans le but de rétablir l'éclairement initial, il en résulterait une élévation à un multiple très considérable de la puissance déjà élevée de 1000 W, courante actuellement, et il serait nécessaire de prévoir des dispositifs de refroidissement dispendieux pour les filtres. Des inconvénients semblables se présenteraient si, au lieu de la lumière visible, on utilisait le rayonnement invisible situé dans la gamme de l'intra- rouge ou de l'ultraviolet. L'invention a pour objectif d'établir un dispositif qui puisse fonctionner avec un éclairement notablement moins intense que celui courant à ce jour, sans diminution du pouvoir de détection des défauts et en utilisant une lumière visible continuetout en permet- tant une observation des défauts à l'aide de lumière mélangée visible continue monochromatique ou polarisée, donnant un éclairement réduit, dispositif qui, de plus, permet aussi d'utiliser, au lieu dela lumière visible, un rayonnement infrarouge ou ultraviolet, en lui-même invi- sible. Ce but de l'invention est atteint par le fait qu'au moins un tube convertisseur ou intensificateur d'image, muni d'un système d'obturation électronique de courte durée, est monté derrierel'optique. D'autres particularités de l'invention seront décrites dans la suite. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté dans les dessins annexés et sera décrit en détail ci-après. Dans ces dessins: la figure 1 représente un dispositif pour lumière mélan- gée visible; - la figure 2 représente un dispositif pour lumière visible monochromatique ou polarisée ou pour lumière ultraviolette; la figure 3 représente un dispositif pour rayonnement infrarouge; la figure 4 représente un radiateur à rayonnement infra- rouge et un convertisseur d'images à l'infrarouge situé en aval du radiateur, en considérant le sens du mouvement de la bande; et la figure 5 représente un convertisseur d'images à l'in- frarouge qui recueille les rayons d'infrarouge réfléchis. Dans la figure 1, la bande 1 est irradiée par la lampe 12. L'optique de l'intensificateur d'image 13 est ajustée de telle manière qu'elle recueille, en tant qu'image, une partie de la bande irradiée, image qu'elle reproduit sur son écran luminescent 14. La caméra de télévision 15 est braquée sur cet écran fluorescent 14. La caméra convertit l'image en signaux électriques, qui sont mémorisés tempo- rairement, comme il est connu en soi, dans des mémoires magnétiques 16, d'o ils sont appelés d'une façon rythmée sur le récepteur de contrôle ou moniteur 17. Le tube convertisseur d'image de l'intensificateur d'image 13 comprend une grille d'arrêt connue en soi, qui, lorsqu'elle est chargée par une tension négative,-interrompt le flux d'électrons vers l'écran fluorescent de l'intensificateur d'image. Cette grille d'arrêt est normalement chargée négativement dans le sens de l'arrêt. A l'intervention de moyens connus, par exemple un circuit à déclen- chement, la tension d'arrêt est éliminée pendant un bref instant d'une durée de 50 microsecondes à 1 milliseconde. Une transmission d'image n'a lieu que pendant ce laps de temps. La grille d'arrêt agit ainsi comme un obturateur à fermeture extra-brève ou microchronique d'une caméra, ce qui permet d'enregistrer avec des contours nets même des images animées d'un mouvement très rapide. Les durées d'ouvertute sont commandées par la vitesse de la bande. A cette fin, l'intensifi- cateur d'image 13 est couplé par un appareil de commande 18 et une ligne pilote 19 à un indicateur de vitesse 20 de telle manière que la durée d'ouverture diminue lorsque la vitesse de la bande augmente. Pour accroître l'intensification, on peut prévoir en aval du premier intensificateur d'image à grille d'arrêt d'autres intensificateurs d'image ne comportant pas de grille d'arrêt. Certains défauts superficiels de la bande apparaissent avec une netteté particulière à la suite d'une irradiation par une lumière monochromatique ou polarisée. Lorsque ceci est le cas, on place devant la lampe 12 et l'optique de l'intensificateur d'image 13 des filtres appropriés 21 ou 22, destinés respectivement à l'émission et à la réception de ces espèces de lumières. La lampe 12 peut aussi être utilisée pour l'émission d'un rayonnement ultraviolet, si l'intensificateur d'image 13 est convena- blement équipé en vue de la réception d'un tel rayonnement. Il est également possible de rendre visible le rayonne- ment infrarouge de la bande et de détecter ainsi des inégalités dans celle-ci. Lorsque, par exemple, lors du laminage, une particule quel- conque se fixe sur le cylindre et qu'il en résulte des petits renfon- cements dans la bande, le renfoncement formé dans la bande sera porté, immédiatement après le laminage et sous l'effet du travail de façonnage, à une température légèrement supérieure à celle des autres régions de la bande. Lorsqu'un intensificateur d'image réagissant à un rayonne- ment infrarouge est suspendu au-dessus de la bande, à proximité du cylindre, le renfoncement apparaît sur l'écran fluorescent sous la forme d'un point clair qui rayonne de la chaleur. La vitesse de la bande est si élevée que le renfoncement aura déjà dépassé l'intensi- ficateur d'image qui réagit à l'infrarouge, avant que la chaleur due à ce renfoncement aura pu s'écouler vers les régions environnantes de la bande. Etant donné que la bande présente des différences de tempé- rature considérables dans le sens de la largeur, la surveillance par rayonnement infrarouge ne peut normalement être réalisé que sur des parties de la largeur de la bande. Cependant, on peut surveiller la totalité de la largeur de la bande en montant l'intensificateur d'image dans une enveloppe 24, comme représenté dans la figure 3, enveloppe qui est à son tour fixée à une tige 27 qui se déplace dans les gui- dages 25 et 26. Sous l'action d'un système de commande non représenté, indiqué par 23, la tige 27 se déplace transversalement par rapport à la bande, sur toute la largeur de celle-ci, déplacement transversal au cours duquel plusieurs images sont consignées dans la mémoire magné- tique 16, images qu'un circuit approprié de l'appareil de commande 28 ramène à une même luminance moyenne. Ici également, ces images indi- viduelles stockées sont appelées ensemble, à partir de la mémoire, par l'appareil de commande 28 et sont assemblées de telle manière que l'image de l'ensemble de la largeur de la bande apparaît sur le récep- teur de contrôle 17. Au lieu d'obtenir un rayonnement dû au réchauffement consécutif aux opérations de façonnage, on peut réchauffer la surface de la bande pendant un bref instant au moyen d'un radiateur d'infra- rouge, tel que représenté dans la figure 4, s'étendanten travers de la bande, au-dessous de celle-ci. Le radiateur d'infrarouge est cons- titué par un barreau de chauffage 30, logé dans un pavillon 29 ouvert vers le bas et présentant une surface métallique brillante et réflé- chissante. Ce pavillon 29 est entouré à faible distance d'un second pavillon 31. Un tube à air 32 aspire vers le haut, à travers l'inter- valle entre les deux pavillons, de l'air de refroidissement fourni par un ventilateur, non représenté, air qui arrive par le raccord tubu- laire 33. Le radiateur d'infrarouge réchauffe en particulier des endroits sombres de la bande, qui ne présentent pas un brillant métal- lique et que l'intensificateur d'image 13 fait ensuite apparaitre comme des points lumineux. L'intensificateur d'image 13 est situé immédiatement en aval par rapport au radiateur d'infrarouge, en consi- dérant le sens du mouvement 34 de la bande. Ce mode d'examen convient aussi pour bandes pourvues d'un enduit et objets non métalliques. Le rayonnement infrarouge réfléchi peut aussi être rendu apparent dans l'intensificateur d'image 13 lorsque, comme c'est le cas dans la figure 5, le radiateur d'infrarouge et l'intensificateur d'image forment un angle entre eux. On peut aussi concevoir un dispositif comprenant des organes qui peuvent être déclenchés ou enclenchés les uns après les autres et qui sont affectés à différentes espèces de rayonnement, ou bien, on peut faire agir sur la bande 11 plusieurs dispositifs qui interviennent successivement dans le sens du mouvement 34 et qui fonc- tionnent avec différentes espèces de rayonnement. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif pour déceler des défauts sur la surface d'une bande animée d'un mouvement rapide dans un train de laminoir, dispo- sitif comprenant une optique braquée sur la bande, un tube de prise de vues qui convertit les points d'image en grandeurs électriques, une mémoire intermédiaire magnétique et un appareil de reproduction d'ima- ges, caractérisé en ce qu'au moins un tube convertisseur ou intensifi- cateur d'image (13), muni d'un système d'obturation électronique de courte durée, est monté derrière l'optique (35). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'optique (35) et le convertisseur d'image (13) conviennent pour rayonnements du spectre visible de la lumière, leur champ d'action, pour une irradiation continue de la bande à l'aide d'une lampe, se situant au niveau d'un flux lumineux compris entre 3000 et 40000 lumens. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'optique (35) et le convertisseur d'image (13) conviennent pour des rayonnements d'infrarouge. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'optique (35) et le convertisseur d'image (13) conviennent pour rayonnements d'ultraviolet. - - 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un radiateur d'infrarouge (29), qui irradie la bande, est incor- poré au dispositif. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un radiateur d'ultraviolet (29), qui irradie la bande, est incor- poré au dispositif. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'obturateur électronique à temps de ferme- ture court est couplé à un indicateur de vitesse (20) de telle manière que les durées d'ouverture diminuent en raison inverse de la vitesse. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que des filtres (21, 22), pour la production et la réception d'un rayonnement monochromatique ou polarisé, sont placés respectivement devant le dispositif d'éclairage (12) pour l'irradiation de la bande (11) et devant l'optique (35) de l'inten- sificateur d'image (13). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que des dispositifs d'éclairage pouvant être mis en circuit tour a tour, en vue de produire des espèces de lumière ou de rayonnement distinctes, sont braqués sur le même tronçon a con- tr8ler de la bande. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que des dispositifs d'éclairage conçus pour des espèces de lumière ou de rayonnement distinctes sont braqués sur des tronçons successifs de la bande.