Brevet FR2466772A1 — publié le 19810410

L'invention a pour objet un procédé pour la vérification non destructive de tubes et de barres, par ultrasons, dans lequel on fait passer les éprouvettes dans un parcours d'essai muni de palpeurs à ultrasons, dans lequel on obtient par un moyen approprié correspondant à l'avance de 11 éprouvette, une cadence synchrone et, par des détecteurs, le début et la fin de l'éprouvette, on évalue les impulsions de cadence pour déterminer et suivre les positions du début et de la fin de l'éprouvette sur le parcours d'essai, de façon à supprimer les signaux perturbateurs des extrémités de ltéprouvet- te. Dans le cas d'essais non destructifs sur des tubes et des barres, au moyen d'ultrasons, il est souvent nécessaire d'effectuer un essai sur pratiquement toute la lon guèur. Avec, avant tout, les tubes ne pouvant plus subir de retouche en longueur, notamment dans le cas de gaines d'élément de combustion pour réacteurs nucléaires, on ne peut admettre qu'une zone minimale non testée aux extrémités des tubes. Les dispositifs à ultrasons pour réaliser ces procédés sont constitués généralement par un parcours d'essai, avec des palpeurs de dimension et des palpeurs de défaut à focalisation ponctuelle. Pour s'assurer de la qualité dans les zones terminales, on a utilisé par le passé essentiellement deux procédés : Ainsi, les mesures obtenues lors de l'essai, sont enregistrées, et évaluées manuellement. Dans les zones terminales des tubes et des barres, une évaluation objective des mesures n'est pas possible, car la différence entre les signaux de défaut et un signal provoqué par une extrémité est partiellement impossible. Le procédé implique en conséquence une imprécision subjective de l'évaluation et un coût élevé de main-d'oeuvre. Avec l'identification des extrémités dite d'avancement synchrone, chaque position de l'éprouvette dans le dispositif d'essai est déterminée par des organes de contact pour la reconnaissance des extrémités, en liaison avec un signai de cadence d'avancement synchrone, et une installation électronique associée. Pour l'identification des extrémités, on se sert de détecteurs, comme par exemple des interrupteurs de proximité ou des cellules photoélectriques. Le signal;de cadence peut être obtenu par contacteur dans le système de commande, ou par des poulies avec contacteur couplé, les poulies étant posées sur ltéprouvette. Les inconvénients sont constitués ici par les différentes distances de contact des détecteurs, et le glissement entre l'unité de commande et l'éprouvette. Lors de grandes distances entre la position d'identification de l'extrémité d'éprouvette et la position du palpeur, il peut se produire des erreurs d'une grandeur inadmissible. L'emploi par exemple de barrière d'éclairage ou de cellules photoélectriques, bien que permettat de placer un dispositif à proximité immédiate de la position de palpeur, ne peut cependant être mis en oeuvre qu'avec des palpeurs stationnaires. De plus, les bouchons que l'on dispose aux extrémités des tubes fréquemment lors des essais, faussent souvent l'identification.Malgré une concession optimale de ce dispositif, il demeure pour des tubes dont l'épaisseur de paroi est inférieure à 1,5 mm, toujours une longueur non vérifiée aux extrémités, qui peut aller jusqu'à 10 mm. Ltinvention a pour but de réaliser un procédé pour l'essai non destructif de tubes et de barres au moyen d'ultrasons dans lequel on fait passer les éprouvettes dans un parcours d'essai muni de palpeurs à ultrasons, dans lequel on obtient, par un moyen approprié correspondant à l'avance de l'éprouvette, une cadence synchrone, et, par des détecteurs, le début et la fin de l'éprouvette, on évalue les impulsions de cadence pour déterminer et suivre les positions du début et de la fin de lKprouvette sur le parcours d'essai, de façon à supprimer les signaux perturbateurs des extrémités de l'éprouvete. Ce procédé devra permettre la vérification pratiquement complète d'éprouvettes, en particulier de tubes et de barres, même dans les zones des extrémités, avec une précision et une vitesse d'essai élevées. A oet effet le procédé de l'invention est caractérisé en ce que on utilise des palpeúrs dewdimetsiot comme detecteuro-*Su dét Ut-de la fin de 1'éprouvette et des palpeurs de vérification de défauts dont les distances focales sont prises en compte avec suppression des signaux perturbateurs des extrémités de l'éprouvette. Les figures I et II représentent schématiquement un exemple de mode de réalisation d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Pour l'identification des extrémités 2, 11 de l'éprouvette, on utilise un palpeur de dimension 1. Ce palpeur 1 est focalisé ponctuellement avec un diamètre de foyer par exemple inférieur à 0,6 mm Lorsque le début 2 de ltéprou- vette arrive dans le plan 3 d'essai de dimension, on obtient des mesures qui ne conduisent au déclenchement de la poursuite de l'extrémité, que si un nombre prédétermine de mesures successives est valable.Par un moyen 4 approprié, comme par exemple une roue de support, on obtient des impulsions de cadence 5 d'avancement synchrone à l'aide desquelles la distance 6 connue entre le palpeur de dimension 1 et le palpeur suivant 7 et la largeur préalablement mesurée du champ sonore 8 du palpeur de défaut 7 focalisé par exemple linéairement, on obtient que la libération des résultats d'essai de ce palpeur 7 s'effectue avec précision, lorsque l'avant 2 de l'éprouvette a dépassd le flanc 9 du champ sonore 8. Lorsqu' après le passage de l'éprouvette, l'extrémité 11 arrive, selon la figure II, dans le plan 3 du palpeur de dimension 1, des mesures non valables seront délivrées, qui conduisent au déblocage de la poursuite de l'extrémité. A l'aide des impulsions de cadence 5 d'avancement synchrone d'un transmetteur 14, de la distance 6 connue entre le palpeur de dimension 1 et le palpeut suivant 7, et la largeur mesurée du champ sonore 8, on obtient que le blocage des résultats d'essai de ce palpeur 7 s'effectue, lorsque l'extrémité 11 de l'éprouvet- te atteint le flanc 12 du champ sonore 8. Par la faible distance 6 des têtes sonores et une série de cadence avantageusement élevée par unité de longueur, on diminue l'erreur absolu, de sorte que la zone 10 non testée de l'avant 2 de l'éprouvette, et la zone 13 non testée de la fin 11 de ltéprouvette sont minimes. Si l'on travaille avec plusieurs palpeurs 7 alors les distances entre le palpeur de dimension 1 et les autres palpeurs, ainsi que les grandeurs de foyer correspondants, doivent être également enregistrées pour l'évaluation . Ce procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre non seulement dans le cas d'installations stationnaires à ultrasons (technique d'immersion) mais aussi dans le cas de dispositifs avec palpeurs tournants (dispositifs à rotation) ainsi qu'également dans le cas de procédés d'essai électromagnétiques. L'introduction des données nécessaires de distance et de champ sonore dans la calculatrice, à l'aide de la cadence, s'effectue à l'aide d'un tube-test avec des marquages définis, par exemple des perçages. Pour I'évaaation, on déterminera de préférence les distances entre le palpeur de dimension 1 et les palpeurs de vérification 7 et les largeurs de foyer 8, automatiquement à l'aide d'une éprouvette avec desYmarquages définis. EXEMPLE DE REALISATION Dans un dispositif de vérification par rotation, type ROTA 25 RD (Société NUKEM GMBH) on va tester comme éprouvette un tube Zirkalloy-4 avec un diamètre de 9,5 x 0,5 mm et une longueur de 4 m. Les paramètres individuels sont Nombre de tours ROT : 8000/min Vitesse d'avancement du tube : 16 m/min Cadence : 1 mesure-tous les 0,1 mm Fréquence des impulsions 5 KHZ Distance du palpeur de dimension au palpeur de vérification : 35 mm. Comme palpeur de dimension, on utilise un palpeur à paroi étanche, 17 MHZ, à focalisation ponctuelle, et comme palpeur de vérification, un palpeur à 15 MHZ, à focalisation linéaire, avec 4 mm de largeur de foyer. Le nombre prédéterminé de mesures pour le "début" (valable) et la "fin" (non valable) est de 8 données à la suite. L'étalonnage effectue avec un tube témoin Zry 4, 9,5 x 0,5 mm, 1 ,5 m de long, avec un perçage borgne de 0,5 mm de diamètre. RESULTATS La zone extrême non évaluable est de (2 + o,4)mm. Le contrôle s'effectue avec des défauts apportés artificiellement. Cette zone est nettement plus petite que dans le cas des procédés connus. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la vérification non destructive de tubes et de barres, par ultrasons dans lequel on fait passer les éprouvettes dans un parcours d'essai muni de palpeurs à ultrasons (1-7) dans lequel on obtient par un moyen approprié (14) correspondant à l'avance de l'éprouvette, une cadence synchrone (5), et, par des détecteurs (1), le début et la fin de l'éprouvette, on évalue les impulsions de cadence pour déterminer et suivre les positions du début et de la fin de l'éprouvette sur le parcours d'essai, de façon à supprimer les signaux perturbateurs des extrémités de ltéprouvette, procédé caractérisé en ce que on utilise des palpeurs de dimension (1) comme détecteurs du début (2) et de la fin (11) del'éprouvette et des palpeurs de vérification de défauts (7) dont les distances focales sont prises en compte avec suppression des signaux perturbateurs des extrémités de l'éprouvette. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour léraluation, les distances entre le ou les palpeurs de dimension et le ou les autres palpeurs, et les distances focales seront détermines automatiquement à l'aide d'une éprouvette d'essai munie de marquages définis. 3.- Dispositif pour l'application du procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par des palpeurs de dimension en largeur (1) et des palpeurs de défauts de grosseurs (7) dont les résultats sont exploités dans un dispositif. transducteur (14).