Brevet FR2567640A1 — publié le 19860117

Sonde pour le contrôle des défauts superficiels de corps métalliques à température élevée. La présente invention concerne une sonde qui permet de mesurer les défauts superficiels de corps métalliques à température élevée en général et, plus particulièrement, des produits obtenus suivant le procédé de coulée conti- nue (brames, blooms et billettes), ce qui - dans l'état actuel de la technique - constitue un pas important pour la réalisation du laminage direct qui consiste à laminer les produits de coulée continue sans devoir préalablement les refroidir. Comme le savent les spécialistes de la branche, on a proposé de résoudre ce problème à l'aide des méthodes de mesure qui utilisent un détecteur (bobine) travaillant sur le principe des courants de Foucault ou courants vagabonds ou bien sur le principe de la résonance électromagnétique. Pour effectuer ces mesures, le détecteur doit être maintenu à une température de 60-70 C et à une distance de la surface à l'examen située dans les limites de sa sensibilité alors qu'il explore en long et en large la surface des brames dont la température peut être supérieure à 1000lC. Il est, dès lors, nécessaire d'utiliser un dispositif qui protège la sonde et lui permet de travailler dans les conditions énoncées ci- dessus. Suivant la présente invention, un tel dispositif consiste en un récipient de logement du détecteur comprenant les éléments suivants, assemblés comme il convient: - une structure portante ayant pour fonction de rassem- bler les diverses parties et de procurer des connexions pour la mise en oeuvre de la sonde, - une enveloppe protectrice (qui contient le détecteur et qui remplit la fonction de créer un environnement dans lequel circule un fluide réfrigérant) qui présente une face dirigée vers la surface à examiner - et fonctionnant comme une fenêtre par laquelle passe le flux magnétique en provenance et à destination du détecteur, ladite face étant constituée par au moins une lamelle en un matériau diélectrique et thermo-résistant dont l'épaisseur est telle que, lorsque la sonde est en fonctionnement, la distance entre le détecteur et la surface examinée est mainte- nue dans les limites de sensibilité du détecteur, - un système d'introduction et de sortie d'un fluide qui a pour fonction de maintenir le détecteur à une température qui ne dépasse pas 60-70'C. On emploie de préférence au moins deux lamelles en matériau diélectrique pour ladite face dirigée vers la pièce à examiner; ces lamelles sont polies comme un miroir sur la face dirigée vers l'extérieur et sont- tenues à distance l'une de l'autre de manière à créer un interstice. La figure I représente une réalisation pratique qui, grâce aux solutions de construction originales adoptées, a donné des résultats remarquablement satis- faisants et ce de manière surprenante. Ladite forme de réalisation est constituée par une structure portante 1 en acier inoxydable, une. chambre tubulaire 2 en un matériau réfractaire qui forme l'enveloppe externe latérale faisant écran contre la chaleur, un tube axial 3 en acier inoxydable pour le passage de l'air de refroidissement et des fils de connexion, une structure portante interne en un matériau diélectrique résistant à la chaleur (téflon) qui est raccordée au tube axial et qui est réalisée en deux parties: la partie supérieure 4 est forée au centre en forme de cône renversé afin de faciliter le 3 2567640 raccordement au tube axial servant au passage de l'air et est amincie sur la partie externe vers le bas de telle manière que lorsqu'on l'assemble par vissage à la partie inférieure 5 il reste un siège destiné à contenir le détecteur (circuit 6 + bobine 7 + noyau de ferrite 8); dans la partie supérieure de la structure portante interne sont pratiqués deux trous, l'un pour le passage des fils de connexion d'un thermocouple 9 et l'autre pour les fils de connexion du circuit 10; deux lamelles en matériau diélectrique et résistant à la chaleur (quartz) 11 sont disposées sur laface dirigée vers la pièce à examiner et fonctionnent comme une fenêtre à travers laquelle passe le flux magnétique en provenance et à destination de la bobine, de manière. telle que la distance maximale entre le détecteur et les surfaces à l'examen soit de 22'mm: ces lamelles sont polies comme un miroir sur la face dirigée vers l'extérieur et comportent une cavité à gradin sur les surfaces jointes l'une à l'autre de manière à former un interstice 12; l'épaisseur des deux lamelles super- posées est de 10 mm. 4 2567640 Revendications 1. Sonde pour le contrôle à température élevée des défauts superficiels de corps métalliques en général et, plus particulièrement, des produits de la coulée continue, ladite sonde permettant d'effectuer des mesures basées sur le principe des courants vagabonds (courants de Foucault) ou "eddy currents") ou bien sur le principe de la résonance électromagné- tique, en maintenant la température du détecteur à -70 C, caractérisée en ce qu'elle comprend: - une structure portante ayant pour fonction de rassem- bler les diverses parties et de procurer les connexions pour la mise en oeuvre de la sonde, - une enveloppe protectrice qui contient le détecteur et qui remplit la fonction de créer un environnement dans lequel circule un fluide réfrigérant, l'une des faces de l'enveloppe - dirigée vers la pièce à exa- miner et fonctionnant comme une fenêtre par laquelle passe le flux magnétique en provenance et à destina- tion du détecteur - étant constituée par au moins une lamelle en un matériau diélectrique et résistant à la chaleur, - un système d'introduction et de sortie d'un fluide qui a pour fonction de maintenir le détecteur à - une température qui ne dépasse pas 60-70'C. 2. Sonde suivant la revendication 1 caractérisée en ce que la structure portante externe est métallique, en ce que l'enveloppe protectrice externe latérale est constituée par un matériau réfractaire, en ce que la structure portante interne, en matériau diélectrique résistant à la chaleur, est raccordée axialement au tube de passage du fluide réfrigérant et aet rélséeO en deux parties: la partie supérieure est forée au centre en forme de cône renversé afin de faciliter le raccordement au tube axial servant au passage du fluide réfrigérant et est amincie sur la partie externe vers le bas de telle manière que lorsqu'on l'assemble par vissage à la partie inférieure il reste un siège destiné à contenir le détecteur, en ce que des trous sont prati- qués dans la partie supérieure de la structure portante interne pour permettre le passage des fils de connexion du circuit, et en ce que lafenêtre à travers laquelle passe le flux magnétique en provenance et à destination du détecteur et qui fait face au matériau soumis à l'examen est réalisée en une pluralité de lamelles en matériau diélectrique réfractaire perméable aux ondes électromagnétiques, ces lamelles étant polies comme un miroir sur la face dirigée vers l'extérieur et étant tenues à l'écart l'une de l'autre.