Brevet FR2551212A1 — publié le 19850301

La présente invention concerne un procédé pour le contrôle non destructif à l'aide d'ondes, d'emplacements de défauts, par la production cyclique et la réception d'ondes ultra-sonores, par l'évaluation des signaux haute-fréquence reçus sur des parties de signaux qui proviennent des emplacements de défauts et par l'exploitation du résultat. Les installations de contrôle à ultra-sons conventionnelles travaillent avec des ultra-sons libres et pour cette raison, avec de courtes longueurs d'impulsions de sons et de courts 10 parcours de sons On travaille en général, avec des écrans et des domaines escomptés de défauts, dans lesquels ensuite a lieu une simple estimation de seuil du signal hautefréquence redressé Un procédé de ce type est décrit dans la demande de brevet allemand 26 32 680 Un inconvénient propre 15 à toutes les installations travaillant avec des ultra-sons libres réside en ce que la surface de contrôle efficace est très petite et que, pour cette raison, l'échantillon doit subir des contrôles très denses Ceci réduit sensiblement la vitesse de contrôle ou bien nécessite l'utilisation 20 d'installations à plusieurs canaux Un inconvénient supplémentaire d'un tel procédé est qu'il est difficile de déceler un défaut oblique. En outre, on connaît généralement la production d'ondes ultra-sons, qui sont appelées, dans la littérature, ondes 25 guidées Dans ce cas, la longueur du contrôle est très grande et un contrôle des défauts peut avoir lieu sur plusieurs mètres en un cycle de contrôle, ce qui permet de grandes vitesses de contrôle. Mais les grandes longueurs de course des ultra-sons ont le 30 désavantage que l'amortissement des matériaux et les influences du temps de propagation agissent de façon défavorable sur les ondes ultra-sonores reçues Par exemple, 1 des signaux analogiques des ultra-sons réfléchis par des défauts de matériaux éloignés ne se distinguent que peu du niveau du bruit Ces influences d'amortissement et de temps de propagation augmentent la sensibilité aux perturbations de l'installation et nuisent à la sûreté du contrôle du produit. L'objet de la présente invention est d'améliorer de façon fiable la valeur de l'évaluation du signal haute fréquence reçu sur les plus grandes distances possibles et avec cela 10 de rendre possible le contrôle des défauts avec une grande vitesse et une grande fiabilité. A cette fin, selon l'invention, on prévoit que les signaux hautefréquence reçus sont digitalisés à l'intérieur du cycle et que, à partir des signaux haute-fréquence digitaux 15 de plusieurs cycles se succédant, on établit des valeurs moyennes et que celles-ci sont, le cas échéant, rectifiées à l'aide d'un calculateur et, dans tous les cas, filtrées et qu'elles sont évaluées à l'aide d'une courbe caractéristique à valeur de seuil et, éventuellement, avec une analyse de 20 signal des emplacements de défauts sur le chemin du contrôle. Avantageusement, selon un fonctionnement temporel multiplex, de nombreuses ondes ultra-sonores sont produites en différents endroits de l'échantillon, dont les signaux haute 25 fréquence sont traités consécutivement dans l'unité d'évaluation. De préférence, plusieurs modes d'ondes sont produits, reçus et évalués selon des cycles qui se succèdent et sont indépendants les uns des autres. Le procédé selon l'invention réduit la grande sensibilité aux perturbations provoquée par les influences d'amortissement et de temps de propagation Le contrôle avec des ondes guidées exige des unités de réception à bande étroite. Cela produit dans le fonctionnement analogique une grande sensibilité aux perturbations et exige, pour la réduire, des réglages coûteux Ces inconvénients sont évités par l'analyse des signaux haute-fréquence digitalisés. De plus, on entreprend une moyenne digitale des signaux haute-fréquence sur un nombre qu'on peut librement choisir de cycles de contrôle, pour déparasiter statistiquement le signal reçu et minimiser les parts de bruits et par suite, pour recevoir de façon amplifiée la partie cohérente du si'goal Le cas échéant, les signaux haute-fréquence moyennés so'n; enc(ore améliorés par redressement par rapport au bruit de ond, et en tout cas, déparasités par un filtrage digital eo eps ou en fréquence Dans ce cas, on propose d'exploiter l'avantage que, vis à-vis de filtres analogiques, des filtres digitaux peuvent également réaliser des courbes 20 caractéristiques idéales ou a-causales. Cette étape de filtrage est particulièrement importante pour le multiplexage temporel et/ou le fonctionnement multimode mentionnés cidessus, car, dans ce cas, sur la base de mécanismes d'excitation et de dispersion, le comportement de 25 la réflexion des défauts est différent, de sorte qu'un filtrage avec, à chaque fois, des courbes caractéristiques optimales de filtrage est nécessaire, avant que les signaux ne soient soumis à des critères ultérieurs d'évaluation. L'étape suivante de traitement de données est une estimation 30 de seuil du signal haute-fréquence digitalisé sur toute la longueur du contrôle, avec une courbe caractéristique à seuil, qui prend en compte la diminution de l'amplitude pour 1 l'amortissement conditionné par le temps de propagation de chaque mode d'onde et la caractéristique de rayonnement de la tête de contrôle. Comme, de façon connue, l'amplitude de l'écho n'est pas proportionnelle à la dimension du défaut, le signal haute fréquence peut être soumis, dans le procédé d'analyse selon l'invention dans le domaine de dépassement du seuil, à une analyse de signal Des procédés d'analyse connus selon la phase et l'accroissement du signal (voir la demande de brevet allemand 28 40748) peuvent être mis en oeuvre avec le signal digitalisé et ils aboutissent à une évaluation objective du défaut L'ensemble des signaux de défauts sont mis temporairement en mémoire avec des grandeurs caractéristiques correspondantes et ils servent, le cas échéant, à une 15 excitation numérique d'unité de traitement postérieur du défaut. Particulièrement approprié au traitement en ligne des signaux digitaux produits sont, par exemple, des systèmes de traitement d'images, qui, à cause de leurs ratios éventuels 20 élevés de traitement de données rendent une interprétation en temps réel possible. Le concept d'évaluation est expliqué ci-après, en regard de la figure unique annexée, à l'aide de l'exemple d'une installation de contrôle à quatre canaux pour contr 8 le de 25 surfaces de tubes de grands diamètres. Les têtes de contrôle livrent, en une succession cyclique, des signaux aux convertisseurs analogiques-numériques la à ld, adjoints aux quatre canaux, qui, de leur côté, retransmettent les signaux haute-fréquence produits aux 30 unités de moyenne 2 a à 2 d Dans le multiplexeur 3, des signaux haute fréquence moyennés sont transmis à une unité 2551212 1 de redressement 4 digitale en correspondance avec le cycle, et immédiatement après, filtrés digitalement en 5 selon les courbes caractéristiques de filtrage des canaux isolés, déstockés en 6 a jusqu'en 6 d Dans l'unité d'évaluation de seuil 6 a lieu une évaluation de ce signal avec les courbes caractéristiques de seuil 7 a à 7 d prédéterminées Lors d'un dépassement de seuil, la position du défaut est calculée avec l'aide du compteur de coordonnées 8 et les positions sont mises temporairement en mémoire dans la mémoire 9 De plus, lors du dépassement de seuil dans l'unité d'analyse de signaux haute fréquence 10, a lieu une analyse de signal du signal hautefréquence moyenné, pour obtenir des renseignements sur la dimension des défauts. Après le déroulement du procédé de contr 8 le en ligne, les données temporairement mises en mémoire sont transmises pour documentation à une mémoire de masse 11, un écran vidéo 12 et une unité de traitement de défauts 13 connectée à la suite L'ensemble de la commande séquentielle est, dans ce cas, pris en charge par le processeur 14. REVENDICATIONS -1 1 Procédé pour le contrôle non destructif, à l'aide d'ondes, d'emplacements de défauts, par la production cyclique et la réception d'ondes ultra-sonores, par l'évaluation des signaux haute-fréquence reçus sur des 5 parties de signaux qui proviennent des emplacements de défauts et par l'exploitation du résultat, caractérisé en ce que les signaux haute-fréquence reçus sont digitalisés à l'intérieur du cycle et en ce que, à partir des signaux haute-fréquence digitaux de plusieurs cycles se 10 succédant, on établit des valeurs moyennes et que celles-ci sont, le cas échéant, rectifiées à l'aide d'un calculateur et, dans tous les cas, filtrées et qu'elles sont évaluées à l'aide d'une courbe caractéristique à valeur de seuil et,éventuellement, avec une analyse de signal des emplacements 15 de défauts sur le chemin du contrôle. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, selon un fonctionnement temporel multiplex, de nombreuses ondes ultra-sonores sont produites en différents endroits de l'échantillon, dont les signaux 20 haute fréquence sont traités consécutivement dans l'unité d'évaluation. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que plusieurs modes d'ondes sont produits, reçus et évalués selon des cycles qui se succèdent et sont 25 indépendants les uns des autres.