Brevet FR2570828A1 — publié le 19860328

SONDE INDUSTRIELLE DE TYPE DIFFERENTIEL À BOBINE UNIQUE POUR LE CONTROLE NON DESTRUCTIF DE PRODUITS SIDÉRURGIQUESo La présente invention concerne un système de mesure pour le contrôle non destructif de produits d'aciérie, et plus précisément pour la détection à froid et à chaud de défauts sur des produits en brames, en blooms et en billettes. Le système décrit consiste en une alternative et une amélioration des systèmes de mesure à sonde diffé- rentielle d'usage courant basée sur le principe des courants parasites (courants de Foucault) et peut être appliqué à d'autres systèmes de mesure de type électro- magnetique (résonance électromagnétique). Pour faciliter la compréhension de la méthode décrite ci-après, on décrira le principe de la mesure au moyen des courants parasites. Une sonde basée sur les courants parasites est constituée par une bobine dans les enroulements primai- res de laquelle circulent les courants générés par un oscillateur. Ces courants génèrent un champ magnétique alterné qui provoque l'apparition de courants parasites dans la matière soumise à l'examen. Ces courants génèrent à leur tour un champ élec- tromagnétique qui induit des tensions dans l'enroulement secondaire de la bobine. Ces tensions varient en fonc- tion de la distance entre la matière examinée et la sonde et en fonction de la nature de la matière concer- nee. Dans des réalisations connues par les experts de la branche, le principe susmentionné est généralement appliqué au moyen de deux bobines identiques, disposées côte à côte, à une distance appropriée et réglable, et raccordées en opposition de phase. De cette manière, vu que les bobines 1 et 2 sont identiques et raccordées en opposition de phase e les tensions s'annulent quand la partie de la matière qui fait face à chacune des bobines est identique pour les deux bobines. En d'autres mots, on se trouve devant la relation: (*Vla + *Vlb+ *Vlc) - (*V2a+*V2b+*V2c) = 0 (1) dans laquelle *Va = tension due à la distance depuis la matière a l'examen, *Vb = tension due à la matière exempte de défauts et due en particulier à la seule rugosité superficielle de la matière supposée constante, *Vc = tension due aux défauts. Comme les deux bobines sont disposées côte à côte, on suppose que la distance entre elles et la matière à l'examen est la même dans les deux cas et il s'ensuit que: *Vla = *V2a (2) De même, comme on suppose que la rugosité super- ficielle est constante, on a également *Vlb = *V2b (3) Quand la bobine 1 fait face à une matière exempte de défaut tandis que la bobine 2 fait face à une matière qui présente un défaut, condition qui peut être obtenue par réglage opportun de la distance entre les axes des enroulements, on obtient - en tenant compte des relations 1, 2 et 3 - que: *Vlc= 0 *V2c * 0 La valeur *V2c est la tension qui indique la présence et l'importance du défaut. La sonde différentielle qui fait l'objet de la présente invention ne nécessite pour son fonctionnement qu'une seule bobine, l'opération différentielle étant effectuée par un ordinateur étant donné que les données de tension sont mémorisées par un programme préétabli. Les valeurs des tensions mesurées répondent à la relation: *V = *Va+ *Vb + *Vc 70828 On calcule, par -des méthodes statistiques et en partant de données mémorisées des mesures effectuées antérieurement, des valeurs moyennes des tensions dues a la distance entre l'enroulement et la surface (*Vam) et des valeurs moyennes des tensions dues à la matière exempte de défauts (*Vbm). Pour chaque point de mesure, on soustrait de la valeur de tension totale *V les valeurs *Vam et *Vbm et on obtient donc *V - *Vam - *Vbm = *Vc Les valeurs sortantes *Vc sont les valeurs dues aux défauts. En se basant sur ce principe on n'utilise - comme on l'a indiqué - qu'une seule bobine en éliminant ainsi la difficulté de disposer de deux bobines parfaitement identiques tout en simplifiant la partie mécanique de l'ajustement des distances, partie manifestement déli- cate, dans un système qui travaille par exemple A des températures élevées, et critique vu que la régulation mécanique - aussi parfaite soitelle - est toujours sujette en principe A des erreurs qui entraînent la diminution de la sensibilité et de la précision des mesures. REVENDICATION Sonde différentielie à bobine unique dans laquel- le la deuxième bobine est remplacée par un ordinateur qui soustrait des valeurs de tension a la sortie de -la bobine les valeurs de tension dues à la distance entre l'enroulement et la surface de la matière *Vam et les valeurs de la tension due a la matière exempte de dé- fauts *Vbm de telle manière que le résultat de l'opéra- tion de soustraction soit une valeur de tension *Vc im- putable a la présence d'un défaut dans la matière exami- née soumise à la bobine, les valeurs *Vam et *Vbm étant calculées au moyen de logiciels qui élaborent des don- nées de mesures mémorisées.