Brevet FR2572186A1 — publié le 19860425

DISPOSITION DE GENERATEURS DE HALL, NOTAMMENT AUTOUR D'UNE FORME TUBULAIRE L'invention concerne une dispo- sition de générateurs de Hall destinés à déterminer un flux de dispersion, groupés de préférence en étoile autour d'une pièce. Quand un corps magnétique est parcouru par des lignes de force magnétiques, la résis- tance magnétique se modifie alux points qui présentent des imperfections. De ce fait une partie des lignes de force sera déviée de sa direction primitive et arrivera dans l'environnement de l'imperfection, à partir de la surface de la pièce, dans l'espace aérien. Ce phénomène désigné comme flux de dispersion magnétique, permet de déterminer les imperfections de la zone superficielle. Le champ magnétique, qui est nécessaire pour la formation du champ de dispersion sur les défauts d'homogénéité de la matière peut être produit en magnétisant transver- salement la pièce, tubulaire par exemple, à examiner, au moyen d'un aimant, tel qu'un électro-aimant, au moyen de pièces polaires placées en des points situés en face les uns des autres. La détection du flux de dispersion magnétique peut s'effectuer, par exemple, au moyen de générateurs de Hall. Pour que lDon puisse arriver à une information exacte sur la position, la dimension et la forme du défaut, le champ de dispersion doit être détecté le plus ponctuellement possible et à une faible distance de la surface de la pièce. L'objet de l'invention est de réaliser une disposition de générateurs de Hall qui permette d'effectuer une mesure exacte du champ de dispersion, o l'on doit pouvoir détecter des défauts même petits et les évaluer d'une façon sûre. A cet effet, l'invention propose que chaque générateur de Hall est disposé dans un évide- ment d'un support en forme de feuille, dont l'axe princi- pal s'étend radialement par rapport au centre de rotation du segment d'examen et son-axe secondaire s'étend paral- lèlement à l'axe longitudinal de la pièce à examiner, les évidements destinés aux générateurs de Hall de deux supports successifs étant disposés décalés l'un par rapport à l'autre, et une distance minimum est obtenue entre eux, qui résulte, essentiellement, de l'épaisseur du générateur de Hall et du boitier qui l'entoure. De préférence, le support est une plaque isolante, qui présente d'autres évidements adaptés par exemple pour un potentiomètre ou un connec- teur, qui sont disposés décalés les uns par rapport aux autres sur des supports immédiatement successifs. D'après le modèle de l'invention, il devient possible de disposer's supports avec les générateurs de Hall et éventuellement d'autres éléments de construction, actif ou passifs, en les serrant étroi- tement les uns contre les autres de sorte qu'il se forme un segment d'examen dont la forme correspond à un plateau cylindrique à l'aide duquel on peut détecter et évaluer sûrement de petits défauts. La distance entre les géné- rateurs de Hall aux-mêmes est en conséquence déterminée essentiellement, seulement par leur épaisseur ou par l'épaisseur du boitier qui reçoit le générateur de Hall. Le support peut ici présenter, supplémentairement, un dispositif de commutation pour compenser la tension chimique nulle du générateur de Hall.avec un diviseur de tension dont la sortie est reliée avec une des eélectrodes de Hall, le diviseur de tension étant commandé par la tension subsistante d'un montage de stabilisation de la tension. Comme le diviseur occupe les plus grandes dimensions de ces composants, il est reçu également dans un évidement du support et s'étend vers les deux surfaces latérales de ce support P our relier le circuit correspondant avec le générateur de Hall au moyen d'une électronique d'évaluation, le support doit comporter un connecteur qui en raison de ses dimensions doit 6tre disposé dans un évidement du support. Les éléments mentionnés appro- priés existant dans les évidements sont disposes décalés, en rapport avec les supports adjacents, les uns par rapport aiuz autres, d'une façon telle qu'ils ne peuvent se perturber les uns les autres5 car autrement une augmentation de la distance entre les supports deviendrait nécessaire. Les supports successifs sont ici réalisés de telle façon qu'ils sont poussés paral- lèlement les uns aux autres et déployés sura même plan, en symétrie inverse, le long d'une même arête. De préférence, on pourra utiliser des supports d'une épaisseur d'environ 0,4 mm, de sorte qu'avec une épaisseur d'un générateur de Hall, ou d'un boitier le recevant d'environ 0,8 mm, la distance entre les générateurs de Hall peut se monter à 1 mm, de sorte que l'on obtient une construction compacte. Celle-ci peut être maintenue pour mesurer le flux de dispersion pour des dimensions de tubes de 40 àA144 mm. D'autres détails, avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la des- cription de l'exemple de réalisation recommandée que l'on trouvera dans les dessins. Dans ces derniers: - la figure 1 est une représen- tation schématique de segments d'examen pour mesurer les flux de dispersion, et - la figure 2 représente deux supports successifs de générateurs de Hall, toutefois déployés sur un plan. Pour détecter, par exemple, des défauts de surface sur une pièce tubulaire, par exemple une tige, un tube, ou une billette en mesurant le flux de dispersion et pour pouvoir les évaluer avec précision, il est nécessaire de palper la surface de la pièce, le plus possible point par point. Si la détec- tion s'effectue au moyen de générateurs de Hall, il faut connecter ensemble en un segment d'examen, un grand nom- bre de ces derniers qui devront tous présenter entre eux la plus petite distance possible. Dans la figure 1 sont représentés schématiquement, à titre d'exemple trois segments d'examen 10, 12 et 14, qui devront être adjoints à des pièces tubulaires 16, 18 et 20 de diamètres diffé- rents. Chaque segment d'examen 10, 12 et 14 représenté seulement en coupe, est constitué de supports disposeés c8te à côte, dont quelques uns sont désignés à titre d'exemple par les références 22, 24, 26, 28 ou 30, 32. Les supports sont constitués chaque fois d'une plaque isolante telles qu'elles sont connues dans les circuits imprimés sous forme de platines. Les supports en forme de feuilles allongées 22, 24, 26, 28, 30, 32 sont dirigés, en ce qui concerne leur axe longitudinal, radialement par rapport au centre de rotation du segment d'examen , 12 ou 14, tournant autour de la pièce concernée 16, 18 ou 20, qui doit coïncider avec l'axe longitudinal de la pièce. L'axe secondaire du support concerné s'étend parallèlement à l'axe longitudinal 34 de la pièce, de Z572186 sorte que les supports 22, 24 et 26, 28 et 30, 32, disposés en segments d'examen sont rassemblés en une section d'un plateau cylindrique creux, dont l'axe coincide ou devrait coïncider avec l'axe longitudinal. Les différents supports 22, 24, 26, 28, 30, 32 présentent alors une configuration que doit rendre plus claire la figure 2 o l'on voit à titre d'exemplte les supports 22 et 24. Ces supports 22 et 24 sont ici poussés l'un vers l'autre parallèlement l'un à l'autre et disposés sur un plan. Les arêtes 36 et 38 s9étendent dans le segment déexamen 10 radialement par rapport au centre de rotation. Les petits côtés et 42 qui sont tournés vers la surface de la pièce , sont parallèles à lTaxe longitudinal 24 Sur les bords inférienrs, donc dans la zone des petits c8tés 40 et 42 des supports 22 et 24 sont prévus des évidements 44 et 46, dans lesquels sont disposés les générateurs de Hall qui ne sont pas représentés, en commun avec les boitiers qui les entourent. Cela signifie que les géné- rateurs de Hall ou leurs boitiers s'étendent dans l'es- pace des deux côtés de chaque support 22 ou 24 de façon que la distance, qui sépare les supports formant le seg- ment d'examen dont il s'agit, est déterminée essentiel- lement par la seule épaisseur des générateurs de Hall qui ne sont pas représentés ou de leurs boitiers, donc par la hauteur qui dépasse audessus de sa surface de chaque cté du support 22, 24. Il est ainsi possible de faire un assemblage très serré des supports 22, 24, 26, 28, , 32. En outre le support 22 ou 24, présente dans sa zone supérieure, des évidements 48 ou 50, et 52 et 54, dans lesquels peuvent également être placés des éléments de construction tels que des connecteurs (dans les évi- dements 48 et 50), ou des composants actifs ou passifs, pour ne pas agrandir trop fortement la distance entre les supports 22, 24. Il est apparu maintenant qu'avec une épaisseur d'un générateur de Hall ou de son boitier d'environ 0,8 mm et une épaisseur de la platine de 0,4 mm environ, il peut être obtenu entre les générateurs de Hall une distance qui se montre à environ 1 mm, cette distance pouvant être maintenue dans les segments d'examen , 12, 14 sur des diamètres de pièces différents, pour autant que leur diamètre se situe entre 40 et 144 mm. REVENDICATIONS 1 Disposition de générateurs de Hall, groupés de préférence en étoile autour d9une pièce, sous la forme deun segment d'examen destiné à mesurer le flux de dispersion, caractérisée en ce que chaque générateur de Hall est disposé dans un évidement (44, 46) d'un support (22, 24, 26, 28, 30, 32) en forme de feuille, dont l'axe principal s'étend radialement par rapport au centre de rotation du segment d'ex:amen (10O 12, 14) et son aze secondaire s9étend parallèement à l'axe longitudinal (34) de la pièce à examiner, les évidements destinés auz, générateurs de Hall de deux supports successifs étant disposés décalés luzn par rapport à l'autre, et une distance minimum est obtenue entre eGu, qui erésalte essentiellement, de l'épaisseur du générateur de Eall et du boitier aui l'entoure. 2- Disposition suivant la reven- dication 1, caractérisée en ce que le support (22, 24, 26, 28, 30, 32) est une plaque isolante, qui présente dtautres évidements adaptés par exemple pour un potentio- mètre ou un connecteur, qui sont disposés décalés les uns par rapport aux autres sur des supports immédiatement successifs (22, 23, 26, 28, 30, 32). 3- Disposition suivant la reven- dication 1, caractérisee en ce que les composés montés sur le support (22, 24, 26, 28, 30, 32) dont la hauteur dépassant le plan du support correspond à peu près à - 13lpaisseur du support, sont placés dans des évidements (44, 46, 48, 50, 52, 54)9 les évidements des supports adjacents étant placés décalés les uns par rapport aux autres. 3 5 4 - Disposition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que deux supports successifs (22, 24, 26, 28, 30, 32), après un déplacement de l'un par rapport à l'autre, sont réalisés en sym&trie- inverse, déployés dans un plan l'un par rapport à l'autre. - Disposition suivant la revendication 1 pour l'examen de pièces tubulaires telles que tiges, tubes ou biellettes dont le diamètre se situe entre 40 et 144 mm, caractérisée en ce que si l'épaisseur du générateur de Hall ou du boitier qui l'en- toure est d'environ 0,8 mm et si l'épaisseur du support est d'environ 0,4 mm, la distance entre les générateurs de Halle des supports successifs (22, 26,'28, 30, 32) se monte à environ 1 mm.