Brevet FR2553517A1 — publié le 19850419

La présente invention concerne les appareils collecteurs de données ultrasonores et en particulier les problèmes posés lorsqu'un certain nombre de transducteurs ultrasonores sont commandés successivement et de manière 5 répétée par des impulsions afin que, à partir des échos reçus, une présentation visuelle d'un objet exploré par les transducteurs puisse être obtenue Une application de l'invention est due à l'observation d'éléments immergés dans le sodium, dans un réacteur à neutrons rapides refroi10 di par du sodium. Les appareils ultrasonores de formation d'images mettent en oeuvre habituellement un dispositif d'enregistrement d'échos, mettant en oeuvre un ordinateur, et un dispositif de réglage de la fréquence de répétition 15 des impulsions émises par les transducteurs de l'appareil. Etant donné qu'un temps déterminé est nécessaire à l'enregistrement des données d'écho par le dispositif d'enregistrement, la fréquence de répétition des impulsions émises doit être inférieure à une valeur maximale déterminée. 20 Dans le cas contraire, le traitement des données d'un écho peut empêcher l'enregistrement des échos reçus ultérieurement dans la séquence d'impulsions En outre, lorsque tous les transducteurs donnent des échos valables, des transducteurs qui alternent sont en fait masqués L'igno25 rance systématique de certains transducteurs peut provoquer l'absence d'exploration d'une partie de la cible et en conséquence l'absence de formation d'images Une solution de ce problème est la réduction de la fréquence de répétition des impulsions émises par les transducteurs Cette 30 solution provoque une réduction de résolution dans l'image ou une augmentation du temps nécessaire à l'obtention d'une résolution donnée. L'invention concerne un appareil collecteur de données ultrasonores qui comporte un dispositif généra35 teur d'impulsions avec une fréquence constante de répétition, un dispositif d'acheminement séquentiel des impulsions vers plusieurs transducteurs ultrasonores afin que le déclenchement des transducteurs soit provoqué suivant une séquence prédéterminée, un ordinateur qui, après réception d'un signal d'écho des transducteure, eécute un sous-programme de collecte de données qui peut recouvrir 5 un intervalle de temps supérieur à l'intervalle de temps compris entre les impulsions successives, un dispositif d'acheminement des signaux d'écho reçus par les transducteurs vers l'ordinateur afin qu'ils soient enregistrés, et un dispositif destiné à inhiber, sous la commande 10 de l'ordinateur, la transmission des impulsions au transducteur pendant une partie au moins du temps pendant lequel l'ordinateur execute un sous-programme de collecte de données à la suite d'une impulsion précédente non inhibée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un graphique représentant le fonctionnement d'un appareil connu ayant une fréquence 20 d'impulsions trop élevée; la figure 2 est un graphique représentant les conditions de fonctionnement de l'appareil selon l'invention; la figure 3 est un diagramme synoptique de 25 l'appareil de collecte de données selon l'invention; et la figure 4 est un schéma d'un circuit d'inhibition de l'appareil. La figure 1 représente dix courbes numérotées de 10 à 19, illustrant le fonctionnement d'un appareil 30 connu La courbe 19 représente les impulsions Z de déclenchement, régulièrement réparties, qui provoquent successivement et répétitivement la transmission d'impulsions par des transducteurs repérés A, B, C et D Les impulsions transmises T 1 à T 4 sont représentées sous forme hachurée, 35 et les échos Rl à R 8 sont représentés sans hachure sur les courbes 10, 12, 14 et 16. Les courbes 11, 13, 15 et 17 représentent les intervalles G 1-G 4 de fenêtre destinés à permettre l'arrivée des échos "voulus" R au niveau d'un appareil d'enregistrement comprenant un ordinateur La courbe 18 illustre le fonctionnement de l'ordinateur Chaque impulsion rectangulaire "positive' du graphique 18 représente un intervalle 5 de temps pendant lequel l'ordinateur assure un enregistrement et ne peut pas recevoir d'autres données d'écho. Les échos tels que R 2, R 5 et R 7, apparaisant dans l'un de ces intervalles de temps, sont perdus Des échos tels que R 1, R 4, R 6 et R 8 passent dans les fenêtres respec10 tives et déclenchent un enregistrement Les échos tels que R 3 ne sont pas détectés car ils ne correspondent pas à une fenêtre G. Sur la figure 2, une convention analogue à celle de la figure 1 est adoptée, mais une courbe supplé15 mentaire 20 est placée entre les courbes 17 et 18 Cette courbe indique une situation d'inhibition du générateur d'impulsions Lors de la réception d'un écho (tel que R 1, R 3 ou R 5) qui passe dans la fenêtre respective, l'ordinateur 18 est déclenché afin qu'il enregistre, et simultané20 ment un signal d'inhibition de générateur d'impulsions est aussi transmis afin qu'il inhibe les impulsions de déclenchement Z, empêchant l'émission d'impulsions T 2 et T 4 avant un temps préréglé t (au bord postérieur des ondes rectangulaires de la courbe 20) précédant la fin 25 de l'opération d'enregistrement par l'ordinateur Ainsi, sur la figure 2, les impulsions de déclenchement Z 2, Z 5 et Z 8 sont inhibées et empêchent la transmission des impulsions T alors que les impulsions de déclenchement Z 1, Z 3, Z 4, Z 6, Z 7 et Z 9 qui sont en dehors des impulsions 30 d'inhibition ( 20) provoquent l'émission d'impulsions T. De cette manière, aucune impulsion "voulue" c'est-à-dire passant par une fenêtre G) n'est perdue du fait de l'occupation de' l'ordinateur à une opération d'enregistrement lors de leur passage dans les fenêtres. 35 D'autre part, lorsqu'un transducteur ne donne pas d'écho "voulu", il est rapidement mis de côté et le transducteur suivant est commandé La fréquence de collecte de données est donc optimisée. Comme l'indiquent les figures 3 et 4, les impulsions précitées Z, décrites en référence a la figure 2, sont produites par un détecteur 40 de défaut qui comprend 5 un tube à rayons cathodiques, les impulsions de déclenchement correspondant à la base de temps de ce dernier. Les impulsions de déclenchement sont appliquées 'à un organe 42 de commande de séquence qui comporte un compteur 44 qui avance sous la commande des flancs antérieurs 10 des impulsions de déclenchement, et un multiplexeur 46 qui est commandé par le compteur et suivant le nombre contenu dans ce dernier, achemine les impulsions de déclenchement vers les circuits générateurs d'impulsions 48 à 54 Ces derniers sont commandés par les flancs postérieurs des 15 impulsions de déclenchement et ils sont destinés à créer de brefs signaux d'excitation des transducteurs ultrasonores respectifs A, B, C et D Dans le cas de l'utilisation de quatre transducteurs, le compteur fonctionne cycliquement par comptage à quatre sous l'action des impulsions de 20 déclenchement pourvu que cellesci ne soient pas inhibées par le circuit 56 d'inhibition décrit dans la suite du présent mémoire. Les signaux d'écho en provenance des transducteurs sont acheminés par des circuits 57 d'amplification et 25 de filtrage vers un second multiplexeur 58 qui est aussi commandé par le compteur 44 Le signal de sortie du multiplexeur 58 est acheminé vers le détecteur 40 de défaut par l'intermédiaire d'un amplificateur logarithmique 60, et il parvient à un ordinateur 62 collecteur de données 30 par l'intermédiaire de l'amplificateur logarithmique et d'un circuit 64 formant porte et détecteur de crête. Le circuit 64 détermine la fenêtre indiquée dans la description des figures 1 et 2 et il est synchronisé sur le fonctionnement des transducteurs par les impulsions de 35 déclenchement transmises par une ligne 66. L'ordinateur 62 a des lignes d'entrée 68, 70, 72 et 74 La ligne 68 indique l'état actuel du compteur 44 et indique donc le transducteur particulier qui est adressé. La ligne 70 transmet un signal indiquant la détection d'une erreur et déclenchant l'exécution d'un sous-programme collecteur de données par l'ordinateur Les lignes 72 et 5 74 d'entrée transmettent des données telles qu'un retard avant réception d'un écho et l'amplitude des signaux d'écho Ainsi, les données présentées à l'ordinateur par les lignes d'entrée 70, 72 et 74 peuvent être reliées à un transducteur particulier à l'aide du nombre présent 10 dans la ligne 68. Le circuit 56 d'inhibition est commandé par l'ordinateur par l'intermédiaire de la ligne 80 de sortie et il a un fonctionnement tel que décrit en référence à la figure 2, c'est-à-dire qu'il inhibe les impulsions 15 de déclenchement qui sont comprises dans l'intervalle de temps pendant lequel l'ordinateur remplit sa fonction de collecte de données En pratique, l'inhibition peut être supprimée avant la fin de cet intervalle de temps étant donné le retard inévitablement introduit avant 20 l'apparition d'un écho On décrit maintenant, en référence à la figure 4, le fonctionnement du circuit d'inhibition. Les impulsions de déclenchement provenant du détecteur 40 de défaut sont transmises par la ligne 81 à un circuit inverseur 82 qui est relié à une première 25 entrée d'une paire de portes NON-ET 84 et 86 qui sont en montage croisé, et la sortie 85 de la porte 84 est reliée au circuit 42 de séquence (voir figure 3) La ligne 80 de sortie de l'ordinateur 62 est reliée à une porte NON-ET 88 dont l'autre entrée reçoit les impulsions 30 de déclenchement par l'intermédiaire d'un circuit à retard comprenant une résistance R 1 et un condensateur C 1 Le signal-de sortie de la porte 88 commande un circuit monostable 90 qui est déclenché par le flanc positif du signal de fenêtre, et il est remis à zéro lorsque le signal 35 de sortie de la porte 88 a un faible niveau La sortie Q du circuit monostable est reliée à une première entrée de la porte NON-ET 86. Lorsque l'ordinateur transmet un signal d'inhibition par la ligne 80 alors que le signoeatdella lagne 8 il se trouve à un niveau élevé, le circuit Monostable 90 est déclenché si bien que le signal de l'entrée 92 de la 5 porte 84 prend un faible niveau et assure le verrouillage du signal drioeortie 85 à un niveau élevé indépendamment de l'état du signal parvenant par la ligne 81 Le circuit empêche donc la transmission des impulsions de déclenchement provenant de la ligne 81 vers la ligne 85 et en conséquence 10 à l'organe 42 de commande de séquence. Lorsque le signal de la ligne 81 passe à un faible niveau (présence d'une impulsion de déclenchement) alors que le signal de la ligne 80 est à un niveau élevé (absence de la demande d'inhibition par l'ordinateur), 15 l'impulsion de déclenchement est transmise à la ligne et la sortie de la porte 86 est verrouillée à un niveau élevé quel que soit l'état du signal de sortie du circuit monostable 90 Après un certain retard introduit par le circuit R 1, C 1, l'impulsion de déclenchement parvient 20 à la porte 88 si bien que le circuit monostable est déclenché Cependant, ceci n'affecte pas le signal de sortie de la porte 86 si bien que, en l'absence d'une demande d'inhibition transmise par la ligne 80, les impulsions de déclenchement de la ligne 81 sont transmises jusqu'à 25 la ligne 85 et en conséquence à l'organe 42 de commande de séquence. Le circuit est réalisé de manière que, lorsque la demande d'inhibition de la ligne 80 est supprimée pendant qu'une impulsion de déclenchement est présente dans la 30 ligne 81, cette dernière soit néanmoins inhibée et empêche ainsi l'application d'une impulsion de déclenchement de largeur réduite au compteur 44 et aux circuits 48-54 générateurs d'impulsions Dans ces conditions, l'élément à retard C 1, R 1 assure l'application d'une impulsion 35 retardée de déclenchement à la porte 88 et empêche ainsi le rétablissement du circuit monostable. Une autre caractéristique est que, lorsque le signal de demande d'inhibition est transmis de façon erronée pendant un intervalle de temps excessivement long, après un temps préréglé, le circuit monostable 90 se rétablit lui-même et permet ainsi aux impulsions de déclen5 chement d'être transmises de la ligne 81 à la ligne 85. REVENDICATIONS 1 Appareil collecteur de données ultrasonores, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif { 48, 54) générateur d'impulsions avec une fréquence constante 5 de répétition, un dispositif d'acheminement séquentiel des impulsions vers plusieurs transducteurs ultrasonores (A-D) afin que les transducteurs soient déclenchés suivant une séquence prédéterminée, un ordinateur ( 62) qui, après réception d'un signal d'écho d'un transducteur, exécute 10 un sous-programme collecteur de données qui peut recouvrir un intervalle de temps supérieur à l'intervalle de temps séparant les impulsions successives, un dispositif ( 57-64) d'acheminement des signaux d'écho reçus par les transducteurs vers l'ordinateur afin qu'ils soient enregistrés, 15 et un dispositif ( 56) destiné à inhiber, sous la commande de l'ordinateur ( 62), la transmission d'impulsions aux transducteurs pendant une partie au moins du temps pendant lequel l'ordinateur exécute un sous-programme collecteur de données à la suite d'une impulsion précédente non inhibée. 20 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ordinateur ( 62) est destiné à appliquer un signal de demande d'inhibition au dispositif d'inhibition ( 56) pendant une partie au moins du temps pendant lequel l'ordinateur execute un sous-programme collecteur de 25 données. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif d'inhibition ( 56) est destiné à inhiber toute impulsion de déclenchement qui recoupe le flanc postérieur du signal de demande d'inhibition. 30 4 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la séquence de déclenchement des transducteurs (A-D) n'est pas perturbée par inhibition des impulsions de déclenchement. Appareil selon la revendication 4, caractérisé 35 en ce que la commande de séquence est contr 8 ôlée par un compteur ( 44) qui, en l'absence d'une inhibition des impulsions de déclenchement, avance dans un cycle de comptage sous la commande des impulsions de déclenchement et qui, lorsqu'une inhibition est assurée, reste dans le même état jusqu'à ce qu'il reçoive l'impulsion non inhibée suivante de déclenchement.