Brevet FR2574550A1 — publié le 19860613

INDICATEUR DE SENSIBILITE POUR LA DETECTION DE DEFAUTS PAR CONTROLE RADIOLOGIQUE L'invention concerne un indicateur de sensibilité pour la détection de défauts par contrôle radiologique. Il est courant dans l'industrie de faire appel au contrôle radiologique pour déceler dans une pièce les défauts for- més lors de l'élaboration du matériau, de l'assemblage d'éléments de pièce ou de son fonctionnement. Il s'agit souvent d'un manque de matière tel que celui produit par des soufflures, par une zone non soudée ou par des cri- ques. Dans le cas de la radiographie sur film, ces défauts donnent sur le radiogramme des zones plus foncées dénon- çant une absorption plus faible du rayonnement et, par conséquent, un manque de matière. Il peut s'agir aussi de la présence de matières plus denses ou moins denses qui donnent sur le radiogramme des zones respectivement plus claires et plus foncées dénonçant une absorption diffé- rente du rayonnement. Cette méthode ne donne cependant pas une image de tous les défauts internes et au-dessous d'une certaine taille, par rapport à l'épaisseur de la pièce, ceux-ci ne sont pas détectables sur le radiogramme. Il est donc nécessaire de connaître, pour une application donnée, la sensibilité de détection de la technique radiographique utilisée. La sensibilité se définit comme le rapport de la dimension minimale des défauts, mesurée parallèlement au rayonnement, à l'épaisseur de la pièce traversée par celui-ci. Elle est mesurée usuellement par des indicateurs de qualité d'images. Ces indicateurs sont de deux types: le type à trous et le type à fils. Les indicateurs du type à trous sont constitués d'une pièce métallique présentant une ou plusieurs plages à faces parallèles et d'épaisseur donnée comportant chacune un ou plusieurs trous axiaux perpendiculaires aux faces et de diamètre souvent égal à l'épaisseur de la plage. Ils sont assez représentatifs des défauts volumiques tels que les soufflures (système français AFNOR par exemple). Les indicateurs du type à fils sont formés d'un ou plu- sieurs fils de diamètre donn& de longueur relativement grande par rapport à leur diamètre (système allemand DIN et anglais BS). Les indicateurs de l'un ou l'autre type sont places sur la pièce à contrôler et l'on détermine le trou, le fil du plus petit diamètre visible sur le radiogramme. On en déduit la sensibilité par la formule S % = x 100, E dans laquelle ' est le diamètre du trou du fil et E l'épaisseur de la pièce. Plus la sensibilité est faible plus la qualité de l'image est bonne. Ces indicateurs, bien que d'emploi facile, présentent de graves inconvénients: - il sont inutilisables pour le contrôle des pièces de faible épaisseur, les trous, les fils devant alors avoir un diamètre trop faible; - il sont peu sensibles aux variations des paramètres de contrôle: dimensions de la source de rayonnement, distance source pièce, épaisseur de la pièce, nature du matériau, énergie du rayonnement etc... Ils peuvent donner une même valeur de la sensibilité pour des variations importantes des paramètres; - ils ne suivent pas de manière continue les évolutions de sensibilité de détection - ils donnent des valeurs de sensibilité non significa- tives pour les défauts plans tels que les criques, les manques de liaison d'une soudure... L'invention a pour objet un indicateur de sensibilité simulant un défaut plan permettant son utilisation pour les faibles épaisseurs, donnant une réponse élevée aux variations des paramètres de contrôle, permettant une quantification continue du niveau de sensibilité et selon une des formes de réalisation, peu sensible au positionne- ment par rapport à la source de rayonnement. Contrairement aux indicateurs de qualité d'image, cet indicateur de sen- sibilité n'est pas placé sur la pièce. Sa matière et son épaisseur doivent correspondre à ceux de la pièce à con- trôler. L'indicateur de sensibilité, selon l'invention, est remar- quable en ce qu'il est constitué d'au moins deux pièces d'épaisseur variable, semblables, fixées sur un support d'épaisseur complémentaire. Les deux pièces sont disposées côte à côte et leurs côtés latéraux voisins et parallèles forment le défaut plan. Ces côtés sont perpendiculaires aux faces des pièces et du support qui sont opposées aux faces, en contact, des pièces et du support. Les explications et figures données ci-après, à titre d'exemples, permettront de comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente, vue de dessus, une forme de réali- sation d'un indicateur de sensibilité conforme à l'inven- tion. 2574S0 La figure 2 est une vue en coupe, selon II-II, de la figure 1. La figure 3 est une vue de dessus d'une deuxième forme de réalisation d'un indicateur de sensibilité partiellement démonté, conforme à l'invention. La figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe selon V-V de la figure 3. La figure 6 est une vue en coupe selon VI-VI de la figure 3. La figure 1 représente, vue de dessus, une forme de réali- sation d'un indicateur de sensibilité conforme à l'inven- tion. Cet indicateur simule un défaut plan D par-manque de métal s'étendant dans un plan parallèle au rayonnement. Le plan du défaut est défini perpendiculairement aux faces d'entrée 1 et de sortie 2 du rayonnement dans la pièce à contrôler et, plus particulièrement dans l'indicateur. Cette disposition particulière a été choisie pour corres- pondre aux conditions de détection d'un défaut plan de faible largeur. La largeur est définie entre les deux côtés voisins 3, 4 et parallèles de deux pièces 5, 6, d'épaisseur variable, semblables. Les variations d'épais- seur permettent de simuler la profondeur d'un défaut par rapport à l'épaisseur totale comprise entre les faces d'entrée 1 et de sortie 2. Les pièces 5, 6 sont maintenues en contact par une de leurs faces 8 sur un support 7 de forme complémentaire dont-l'épaisseur varie en sens inverse de celle des pièces 5, 6. Les faces des pièces 5, 6 d'épaisseur variable et du support 7, opposées à leurs faces en contact 8, 9 forment au moins partiellement les faces d'entrée 1 et de sortie 2 et sont perpendiculaires aux plans des deux côtés voisins 3, 4 des pièces 5, 6 for- mant le défaut plan. Selon la forme préférée représentée, les pièces 5, 6 d'épaisseur variable sont constituées de deux prismes droits identiques dont les bases comportent un prolonge- ment parallélépipédique 10 d'épaisseur égale à celle de l'indicateur, épaisseur définie entre les faces 1 et 2, remplissant une partie du logement 11. Les deux pièces 5, 6 prismatiques sont maintenues par leurs faces obliques 8 dans un logement 11 de forme et d'épaisseur complémen- taires, prévu dans une partie du support 7. Les faces 1, 2 perpendiculaires aux bases des pièces prismatiques 5, 6 et du logement prismatique du support 7 sont parallèles entre elles et forment les faces d'entrée et de sortie du rayon- nement. Des moyens de fixation et de serrage 12 sont pré- vus sur au moins un côté du support, pour maintenir en contact les côtés latéraux voisins 3, 4 des pièces prisma- tiques 5, 6. La forme prismatique des pièces 5, 6 permet d'obtenir une variation continue de l'épaisseur du défaut. Selon une forme de réalisation non représentée, les pièces , 6 ont une épaisseur variant, de manière discrète, par paliers. Le support 7 présente une épaisseur complémen- taire variant en sens inverse de celles des pièces 5, 6, les surfaces 1, 2 des pièces 5, 6 et du support 7, non en contact, étant parallèles entre elles et perpendiculaires aux côtés 3, 4 des pièces 5, 6 formant le défaut plan. Les figures 3 et suivantes représentent une autre forme de réalisation d'indicateur de sensibilité conforme à l'in- vention. Cette réalisation a été conçue pour être peu sensible au positionnement par rapport A la source de rayonnement. En effet, si un défaut plan unique n'est pas a l'aplomb de la source de rayonnement, il laissera une trace plus ou moins visible sur le radiogramme suivant qu'il est disposé plus ou moins radialement par rapport à la source. En réalisant un indicateur avec plusieurs défauts répartis en étoile, on est sûr qu'au moins un de ces défauts sera bien placé par rapport à la source. Ce défaut donnera sur le radiogramme une trace plus grande que les autres qui sera utilisée pour la détermination de la sensibilité. L'exemple d'indicateur représenté comporte dix défauts plans formant les rayons d'un indicateur circulaire. Chaque défaut D est défini par les faces radiales voisines 24, 25... 42, 43 de deux pièces 13, 14... 22, 23 en forme de secteur circulaire, d'épaisseur variable, disposées côte à côte sur un support 44 de forme circulaire et d'épaisseur complémentaire. Comme dans l'indicateur des exemples précédents, les pièces secteurs 13 A 23-ont dans le plan vertical une section en forme de triangle rec- tangle, un des angles aigus du triangle étant dirigé vers la pointe du secteur circulaire, c'est-A-dire vers le centre de l'indicateur. La forme des pièces est donc pyra- midale, à base rectangulaire, un des côtés étant perpendi- culaire aux génératrices de ladite base. Cette configura- tion ressort de la figure 4 qui est une coupe au travers d'une pièce pyramidale 13 et du support 44. Afin de permettre un positionnement convenable des pièces dans le support, ce dernier présente une face conique circulaire 45, sur laquelle sont fixées les pièces secteurs pyramidales. La face 46 des pièces secteurs en contact avec la face conique 45 du support 44 opposée au côté 47 perpendiculaire à la base 48, est une surface conique de caractéristiques identiques à ou voisines de la face conique 45 du support 44. Le support 44 porte à sa périphérie un rebord 49 formant avec la face conique un logement dans lequel seront maintenues les pièces secteurs 13 à 23. Le centre du support forme une partie circulaire plane 50 traversée axialement par un trou taraud6 destiné à recevoir un moyen de serrage 51. Le rebord 49 porte, dans le plan de l'indicateur, des trous taraudés 52 destinés à recevoir des moyens de serrage 53. Les moyens de serrage 51 et 53 coopèrent avec une plaque 54 pour maintenir serrées, sur le support 44, les pièces secteurs 13 à 23. Les pièces secteurs pyramidales n'occupent pas entièrement le logement formé par la paroi conique et le rebord du support et laissent un secteur 55 libre. Ce secteur reçoit un organe de serrage radial 56 représenté à plus grande échelle figure 5 et constitué d'une vis 57 coopérant avec le filetage d'un trou 58 traversant radialement le rebord 49 du support 44. L'extrémité de la vis, débouchant dans le secteur 55, coopère avec la périphérie d'un galet cy- lindrique plat 59 qui vient forcer contre les faces radiales libres 60, 61 des première et dernière pièces secteurs 13 et 23 et serrer ainsi de proche en proche les pièces secteurs les unes contre les autres. Afin de per- mettre le libre d6placement du galet sous l'action de la vis 57, un logement cylindrique 62 de diamètre supérieur à celui du galet 59 est prévu dans la face 45 du support 44. Afin d'assurer un auto-positionnement correct des diffé- rentes pièces pendant le serrage, la pièce secteur pyra- midale 18 diamétralement opposée à l'organe de serrage radial 56 porte, selon son axe passant par l'organe 56, des boutonnières oblongues 63, 64 coopérant avec des pions , 66 fixés dans le support 44. Selon l'exemple de réalisation représenté figure 3, les frottements entre la partie concave du rebord 49 et la base cylindrique des pièces secteurs pyramidales 13 à 23 sont diminués de manière significative en ne conservant qu'une partie centrale 67 cylindrique de faible largeur raccordant deux parties planes symétriques 68 et 69. Ces parties et les parties planes correspondantes des pièces voisines forment des plans dont la distance au centre du support est inférieure au rayon de la partie concave du rebord 49. Outre la diminution du frottement, ceci permet un auto-positionnement correct des pièces 13 à 23. La largeur des défauts dans les indicateurs conformes à l'invention est fixée par l'état de surface des côtés latéraux des pièces d'épaisseur variable et par leur ser- rage. Les défauts ainsi simulés sont particulièrement fins et ne pourraient pas être obtenus par les indicateurs con- nus. Toutefois des défauts de plus grande largeur peuvent être obtenus par l'interposition entre les côtés latéraux for- mant le défaut, de cales étalonnées. On peut également augmenter l'épaisseur de l'indicateur en le plaçant sur une plaque de même matière afin de permet- tre son utilisation pour des pièces de plus forte épais- seur. Enfin il est évident que l'invention ne se limite pas aux formes de réalisation représentées mais qu'elle englobe tous les équivalents à la portée de l'homme de métier. REVENDICATIONS 1. Indicateur de sensibilité pour la détection de défauts par contrôle radiologique caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins deux pièces (5,' 6; 13 à 23) d'épaisseur variable, semblables, fixées sur un support (7; 44) d'épaisseur complémentaire, les deux pièces (5, 6; 13 à 23) étant disposées côte à côte et leurs côtés laté- raux voisins et parallèles (3, 4; 24, 25... 42, 43) for- mant le défaut plan (D), les côtés (3, 4; 24, 25... 42, 43) étant perpendiculaires aux faces (1, 2) des pièces (5, 6; 13 à 23) et du support (7; 44) opposées aux faces (8, 9; 45, 46), en contact, des pièces (5, 6; 13 à 23) et du support (7; 44). 2. Indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces (5, 6) d'épaisseur variable sont des prismes droits et sont logées côte à côte au moins par- tiellement dans un logement (11) du support (7), de forme complémentaire, dans lequel deux (3, 4) de leurs côtés latéraux voisins forment le défaut plan (D), les faces (1, 2) perpendiculaires aux bases des pièces prismatiques (5, 6) et du logement prismatique (11) du support (7) sont parallèles entre elles et forment les faces d'entrée et de sortie du rayonnement. 3. Indicateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support (7) comporte des moyens de serrage (12) pour maintenir les pièces prismatiques (5, 6) l'une contre l'autre. 4. Indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces (13 à 23) d'épaisseur variable sont des secteurs de forme approximativement pyramidale disposées côte à côte sur un support circulaire (44) dont une face (45) est en forme de tronc de cône circulaire, la face des pièces (13 à 23), supportée par la face en forme de tronc de cône étant une surface conique de caractéristiques identiques ou voisines, les faces latérales (24, 25 - 42, 43) des pièces secteurs voisines étant maintenues en con- tact par des moyens de serrage (56). 5. Indicateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support circulaire (44) comporte un rebord (49) formant avec la face tronconique (45) un logement dans lequel sont maintenues les pièces secteurs (13 à 23). 6. Indicateur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une partie du logement restée libre (55) reçoit un or- gane de serrage radial (56) des pièces secteurs (13 à 23). 7. Indicateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de serrage radial (56) comporte une vis (57) coopérant avec-un trou fileté (58) traversant radialement le rebord (49) du support (44) pour pousser un galet (59), prévu dans la partie de logement restée libre (55), contre les faces latérales libres (60, 61) des première et der- nière pièces secteurs (13, 23). 8. Indicateur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une pièce secteur (18) diamétralement opposée A l'or- gane de serrage radial (56) comporte, selon son axe pas- sant par l'organe de serrage (56), des boutonnières (63, 64) coopérant avec des pions (65, 66) fixés dans le sup- port (44).