Brevet FR2675580A1 — publié le 19921023

La présente invention a pour objet un bloc palpeur ultrasonore éventuellement interchangeable, ainsi qu'un sondeur portatif ultrasonore incorporant ce bloc, destiné au contrôle de santé interne de produits métallurgiques plats, tels que des tôles, notamment de forte épaisseur, et des brames. Les sondeurs portatifs manuels connus comprennent un bloc dans lequel sont ménagés un logement de réception d'un palpeur émetteur récepteur d'ultrasons, débouchant vers le produit à contrôler, et un conduit d'injection d'un liquide destiné à former un film ou lame fluide entre la surface du produit à contrôler d'une part, le corps et le palpeur ultrasonore d'autre part. Sur ce bloc est articulé un support constitué par un manche de préhension par un opérateur, un réservoir de liquide étant fixé sur ce support. Ces appareils de sondage présentent divers inconvénients. En premier lieu, le corps et le palpeur frottent sur la surface du produit, ce qui provoque une usure du palpeur provoquant sa dégradation rapide et obligeant à son remplacement fréquent. En second lieu, le bloc palpeur peut basculer plus ou moins en se mettant de guingois, ce qui détériore la qualité du contact et donc du couplage entre le palpeur et le produit métallique. La détérioration de la qualité du couplage peut aussi résulter d'irrégularités sur la surface du produit, en raison de la faible épaisseur de la lame de liquide (eau) s'écoulant entre la surface d'appui du corps et la surface du produit à contrôler. Le contact palpeur-pièce à contrôler amène selon la constitution du palpeur une zone non contrôlée sur la face d'entrée des ultrasons, de profondeur variable, appelée zone morte. Le changement de palpeurs est long et demande des réglages délicats. Par ailleurs, les appareils existant sur le marché, de par leur conception, sont lourds et nécessitent de la part des opérateurs une dépense musculaire non négligeable. L'invention a donc pour but de réaliser un sondeur portatif ultrasonore agencé de manière à réduire l'usure de son palpeur et à améliorer sa sensibilité. Subsidiairement l'invention vise à réaliser un sondeur ultrasonore plus maniable que les sondeurs connus de ce type, et qui soit moins lourd à manipuler. Suivant l'invention, le palpeur émetteur-récepteur d'ultrasons est placé, dans son logement, à une distance déterminée de la surface d'appui du corps afin de délimiter avec la surface du produit un volume destiné à être rempli de liquide pendant l'utilisation du bloc, et le conduit d'injection de liquide débouche dans ce volume. De ce fait le palpeur ne peut plus subir de frottement avec la surface du produit à contrôler, ce qui supprime toute usure du palpeur liée à ces frottements. Sa durée de vie est donc considérablement augmentée. La distance entre le palpeur et la surface d'appui du corps ainsi que la surface du produit à contrôler est déterminée en fonction des épaisseurs des produits à contrôler et du type de palpeur employé. Le simple remplacement du bloc porte palpeur permet d'adapter cette distance ainsi que le type de palpeur aux conditions de contrôle imposées. Le sondeur portatif ultrasonore également visé par l'invention comporte un support comprenant une béquille équipée d'organes d'appui sur la surface sur laquelle repose le bloc, qui permet de maintenir l'appareil en équilibre pendant les arrêts de sondage. Le sondeur portatif selon l'invention combine avantageusement le bloc palpeur et le support équipé d'organes d'appui. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent deux formes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est une vue en perspective d'une forme de réalisation du sondeur portatif ultrasonore selon l'invention, placé en appui sur la surface d'une tôle à contrôler. La figure 2 est une vue de dessus, à échelle agrandie par rapport à la Fig.1, du bloc palpeur selon une première forme de réalisation. La figure 3 est une vue en coupe axiale suivant 3/3 de la Fig.2. La figure 4 est une vue en coupe verticale axiale analogue à la Fig.3 d'une seconde forme d'exécution du bloc palpeur selon l'invention. Le sondeur portatif ultrasonore représenté à la Fig.1 est destiné au contrôle de santé interne dans des produits métallurgiques plats, telle qu'une tôle épaisse 1 sur la surface de laquelle il est placé. Ce sondeur comprend un bloc palpeur ultrasonore 2 et un support 3 sur lequel est fixé un réservoir 4 de liquide, par exemple de l'eau. Le support 3 comporte un manche 5 dont une extrémité est fixée aux deux bras d'une fourche 6 articulée sur le bloc palpeur 2 autour d'un axe horizontal, et dont l'extrémité opposée est pourvue d'une poignée 7 de préhension manuelle. Le support 3 est complété par une béquille 8 qui comporte deux parties 8a, 8b dont les extrémités supérieures sont fixées au manche 5, avec lequel elles forment un triangle. La partie inférieure 8b se prolonge par deux bras 9, équipés chacun d'une roulette terminale 11 d'appui sur la surface de la tôle 1. Les bras 9 peuvent être distants angulairement par exemple de 180", afin de constituer, grâce à leurs roulettes 11, avec le bloc 2, un appui stable pour l'ensemble de l'appareil. Le bloc palpeur 2 comprend (Fig.2 et 3) un corps 12 traversé de part en part par un logement 10 de réception d'un palpeur 14 émetteur-récepteur d'ultrasons, d'un type connu en soi et qui ne nécessite donc pas de description. Dans l'exemple décrit, le corps 12 est annulaire de révolution autour d'un axe vertical XX, de même que le logement 10 et le palpeur ultrasonore 14. Ce dernier est placé, dans son logement 13, à une distance d déterminée d'une surface annulaire d'appui 15 du bloc 2 sur la tôle 1. Au moins un conduit 16, par exemple quatre comme dans l'exemple décrit, sont agencés dans le corps 12 symétriquement deux à deux par rapport à l'axe XX, et débouchent dans le volume intérieur 13 délimité par la face active du palpeur 14 et la paroi intérieure du logement 10, jusqu'à la surface d'appui 15. Ces conduits 16 sont prolongés par des liaisons souples 17 elles-mêmes reliées à un tuyau souple 18 débouchant dans le réservoir 4, pour alimenter en liquide (eau) le volume 13. Une vis de purge 19 est avantageusement prévue dans le corps 12, qui est muni, sur sa face tournée vers le produit I à contrôler, d'une semelle 21 résistante à l'usure, en acier ou plastique par exemple, dont la surface 15 est destinée à prendre appui sur le produit 1. La semelle 21 est fixée au corps 12 de manière amovible, par exemple par des vis 22. Enfin des trous 23 diamétralement opposés sont percés dans la périphérie du corps 12 et reçoivent des tourillons correspondants d'articulation des bras 6 du support 3. En service, l'eau provenant du réservoir d'alimentation 4 par les liaisons souples 18 et 17, alimente les conduits 16, remplit le volume 13 et s'écoule entre la surface d'appui 15 de la semelle 21 et la surface de la tôle 1 en formant une mince lame d'eau. L'opérateur tenant le support 3 par la poignée manuelle 7 peut commodément déplacer l'ensemble du sondeur sur la tôle 1, grâce à la béquille et à ses roulettes 11. En plus des avantages techniques déjà mentionnés, le bloc palpeur et le sondeur incorporant ce bloc présentent les avantages suivants - Les irrégularités de la surface de la tôle 1 ne peuvent plus détériorer la qualité du couplage entre le palpeur ultrasonore 14 et la surface de la tôle, grâce à l'éloignement du palpeur 14 de celle-ci d'une distance appropriée d, fonction de l'épaisseur de la tôle 1 à contrôler et du type de palpeur. En effet ces irrégularités de surface, de même que la mise en guingois éventuelle du bloc 2 par basculement, ne peuvent plus désormais affecter la qualité de la liaison entre le palpeur 14 et la surface de la tôle 1. La sensibilité du contrôle ultrasonore est donc très sensiblement améliorée. - La semelle d'usure amovible 21 évite une usure du corps 12 lui-même. - Le sondeur est plus aisé à manipuler par l'opérateur que les sondeurs antérieurs grâce à sa béquille 8, 9 d'appui, qui confère un appui stable à l'ensemble de l'appareil lors des arrêts de sondage. Dans le mode de réalisation des Fig.2 et 3, les conduits 16 d'alimentation en liquide sont rectilignes et inclinés sur l'axe XX. Dans la variante d'exécution de la Fig.4, les conduits 24, au nombre de quatre comme précédemment et symétriques deux à deux par rapport à l'axe XX, comprennent d'abord un tronçon 25 parallèle à l'axe XX et un second tronçon 26 incliné sur cet axe chaque tronçon 26 débouche dans le logement 27 au niveau de la semelle d'usure 21. Le logement 27 a ici un volume considérablement plus faible que celui du logement 13 de la réalisation précédente, par réduction de la distance dl entre la -face active du palpeur 14 et la surface d'appui 15 de la semelle 21. Cette réduction de la distance d est liée à l'épaisseur moindre de la tôle 1 à contrôler. L'invention est susceptible de recevoir de nombreuses variantes d'exécution. Ainsi les roulettes 11 pourraient être éventuellement remplacées par des patins. De même la distance entre le palpeur ultrasonore 14 et la surface d'appui 15 de la semelle d'usure 21 peut largement varier, en restant toutefois suffisante pour éviter tout contact de frottement entre la face active du palpeur 14 et la surface du produit 1 à contrôler. Cette distance pourrait être augmentée par remplacement de la semelle 21 par une autre semelle plus épaisse, ce qui aurait l'avantage d'éviter de devoir remplacer l'ensemble du bloc palpeur, d'une tôle à une autre d'épaisseur très différente. REVENDICATIONS 1. Bloc palpeur ultrasonore (2) destiné au contrôle de santé interne de produits métalliques plats (1), comprenant un corps (12) dans lequel sont ménagés un logement de réception d'un palpeur (14) émetteur récepteur d'ultrasons vers le produit à contrôler et au moins un conduit (16) d'injection d'un liquide destiné à former un film fluide entre la surface du produit à contrôler et une surface (15) d'appui du corps, caractérisé en ce que le palpeur (14) émetteur récepteur d'ultrasons est placé, dans son logement, à une distance déterminée (d; dl) de la surface d'appui (15) du corps, afin de délimiter1 avec la surface du produit, un volume (13; 27) destiné à être rempli de liquide pendant l'utilisation du bloc, et le conduit (16) d'injection de liquide débouche dans ce volume. 2. Bloc selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (12) est muni d'une semelle d'usure (21) dont la surface (15) est destinée à prendre appui sur le produit (1) à contrôler, cette semelle étant fixée au corps de manière amovible. 3. Bloc selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est interchangeable. 4. Sondeur portatif ultrasonore destiné au contrôle de santé interne de produits métalllurgiques plats (1), comprenant un bloc palpeur (2) selon la revendication 1 et un support (3) articulé sur le bloc et sur lequel est fixé un réservoir (4) de liquide, caractérisé en ce que le support (3) comprend une béquille (8) équipée d'organes (11) d'appui. 5. Sondeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la béquille (8) comporte des bras inférieurs (9) équipés chacun d'une roulette terminale (11) d'ap pui, cette béquille (8) étant articulée sur un manche (5) portant le réservoir (4) et lui-même articulé sur le bloc (2). 6. Sondeur selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le bloc palpeur (2) est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3.