Brevet FR2721401A1 — publié le 19951222

JAUGE AMBULATOIRE DE CONTROLE La présente invention concerne une jauge ambulatoire permettant le contrôle de l'épaisseur et de la compacité d'une pièce, en particulier de l'épaisseur et de la compacité de la paroi d'un tube, par un procédé radiographique applicable entre autres pour des contrôles non destructifs. La radiographie est l'un des procédés connus de mesure d'épaisseur. Ce procédé met en oeuvre des émetteurs de rayons X ou des rayons nucléaires émis par des corps radioactifs qui peuvent être naturels ou artificiels. L'usage des rayonnements ionisants est soumis à une réglementation assez stricte qui s'applique à l'utilisation des émetteurs de rayonnements ionisants et à leur transport. Cette réglementation précise que les appareils de radiographie doivent comporter des systèmes de sécurité restreignant les possibilités de manoeuvre des sources de rayonnements ionisants et empêchant le démontage des appareils par des personnes non habilitées. Les appareils de radiographie sont notamment utilisés pour contrôler les diverses canalisations constituant les gazoducs, les tuyauteries d'usines ou des pièces creuses. Le contrôle se fait en disposant la source de rayonnements ionisants à l'intérieur de la canalisation, d'une tuyauterie ou d'une pièce creuse et le détecteur de rayonnements à l'extérieur, la paroi du tube ou de la pièce s' interposant entre la source et le détecteur. Le diamètre des canalisations, tuyauteries ou pièces creuses constitue une caractéristique importante. En effet, si les canalisations, tuyauteries ou pièces creuses de grand diamètre permettent une introduction aisée du dispositif contenant la source, il n'en est plus de même pour les canalisations, tuyauteries ou pièces creuses de petit diamètre.Ainsi, il n'est pas possible actuellement de contrôler par radiographie des canalisations, tuyauteries ou pièces creuses longues de diamètre inférieur à 100 mm par l'intérieur. Pour le contrôle des canalisations de diamètre supérieur à 100 mm, on utilise souvent des sources en iridium, émettant des rayonnements gamma. Pour des diamètres immédiatement supérieurs à 150 mm, l'iridium s'avère une source de moins bonne qualité que les générateurs de rayons X qui sont utilisables du fait de l'existence de générateurs de rayons X panoramiques embarquables. L'ytterbium dopé est un ' radioélement ayant un spectre de raies vers les 50 keV du type X qui donne une définition de contrôle proche des rayons X. Il est particulièrement bien adapté aux parois de faible épaisseur et aux métaux spéciaux, austénitiques et fontes, au titane ainsi qu'aux plastiques. Jusqu'à présent, il était difficile de se procurer des sources en ytterbium. On peut maintenant en trouver plus facilement, sans risque de rupture d'approvisionnement. Ces sources sont constituées à base d'ytterbium dopé avec l'un de ses isotopes et activé par passage dans un réacteur. La présente invention a pour objet une jauge ambulatoire de contrôle comportant une source de rayonnements ionisants, capable d'être introduite dans des canalisations, tuyauteries et pièces creuses de diamètre inférieur à 100 mm et permettant un contrôle de très bonne définition. Elle utilise pour cela une source à base d'ytterbium ou d'autres sources ayant un spectre de raies à basses énergies du type rayons X inférieurs à 100 keV. Cette nouvelle jauge est réalisée de manière tout à fait différente des dispositifs de l'art connu (par exemple les dispositifs à projecteur), non seulement à cause des contraintes dimensionnnelles mais aussi à cause de la faible activité de la source d'ytterbium qui a entraîné l'utilisation d'une fenêtre en polycarbonate qui laisse passer les raies de basses énergies sans les étouffer. Bien que développée pour des sources en ytterbium, la jauge selon l'invention peut utiliser des sources se présentant de manière similaire : sources de petites dimensions ou de faible activité ou ayant un spectre de raies à basse énergie de quelques dizaines de keV. Elle doit être légère et éliminer, dans la mesure du possible, tout obstacle entre la source en utilisation et la paroi à contrôler pour éviter de trop atténuer le rayonnement émis. Elle doit également être étanche aux poussières et saletés présentes dans les canalisations. Elle doit comporter également un système de sécurité répondant aux normes en vigueur. Enfin, la source doit pouvoir être retirée ou remplacée de manière particulièrement rapide sans pour cela nuire à la sécurité du dispositif. L'invention a donc pour objet une jauge ambulatoire de contrôle pourvue d'une source émettrice de rayonnements ionisants solidaire d'une tige permettant son transfert par coulissement d'une zone de repos, située dans un élément de blindage, à une zone de travail où les rayonnements ionisants peuvent être émis selon un angle donné vers l'extérieur de la jauge et au travers d'une fenêtre, la jauge comportant également des moyens de sécurité et de protection comportant un système de verrouillage de la source en zone de repos, ce système pouvant être déverrouillé, afin de retirer la tige avec la source, si un élément jouant le rôle de clef est rapporté, par des moyens spécifiques, sur ladite jauge, caractérisé en ce que la tige comporte un tenon permettant - son accouplement avec une pièce mobile appartenant à des moyens externes de déplacement constitués par un module de motorisation ou un outillage spécifique de manoeuvre de la tige, - le verrouillage de sécurité par maintien du tenon dans une gorge de la jauge interdisant le coulissement de la tige si ledit accouplement n'est pas réalisé et si une action de déblocage du système de verrouillage n'est pas effectuée, - l'interdiction de désaccoupler lesdits moyens externes de déplacement si le système de verrouillage n'est pas en position de sécurité, c'est-à-dire dans une position interdisant le coulissement de la tige. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de la jauge ambulatoire de contrôle selon l'invention, - la figure 2 est une vue éclatée d'une partie de la jauge selon l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un module de motorisation utilisable en coopération avec la jauge selon l'invention, - les figures 4 et 5 sont des vues de détail de la figure 3. La jauge illustrée à la figure 1 comprend un tube cylindrique 13 constituant la fenêtre de la jauge et relié à une première extrémité sur l'élément de blindage 12 et à une seconde extrémité sur le bouclier de protection 11. Le tube 13 est de préférence en polycarbonate. On peut aussi le réaliser en métal léger (béryllium, aluminium, titane). L'élément 12 et le bouclier 11 sont des pièces cylindriques d'axes confondus avec l'axe du tube 13. Au centre de l'espace limité par le tube 13, le bouclier 11 et l'élément de blindage 12 se trouve une zone 1 dite zone de travail. Les extrémités en regard des pièces 11 et 12 sont tronconiques. Les sommets des cônes définissant ces extrémités tronconiques constituent le centre de la zone de travail 1. Ces extrémités tronconiques délimitent l'angle d'émission des rayonnements ionisants. La fixation du tube 13 sur chaque pièce 11 et 12 est réalisée par l'intermédiaire d'un jonc 15 en deux parties et d'un écrou lisse 14 serré grâce à un outil approprié. L'élément de blindage 12 est percé d'un trou axial 120 permettant le coulissement de la tige porte source 16. La tige comprend une partie centrale cylindrique 160, pouvant arriver en butée sur l'épaulement 121 du trou 120, prolongée par une partie d'extrémité 161 pouvant pénétrer dans la partie du trou 120 située à gauche de la figure. Sur cette partie d'extrémité 161 est vissée une capsule 20 contenant la source, de préférence en ytterbium dopé. La tige 16 comprend à l'opposé de la source, une partie 162, de relativement grande longueur, possédant deux méplats parallèles et un tenon 163. La tige 16 est représentée avec sa capsule 20 en position zone de repos. Lorsqu'elle est poussée en butée sur l'épaulement 121, la capsule arrive alors en zone de travail. La référence 10 représente un élément d'attelage à un module équipé de roues pour le cas où la jauge est destinée à voyager dans une canalisation. L'élément d'attelage 10 se fixe au bouclier 11 grâce à des vis dont une seule, référencée 101, est représentée. L'extrémité de l'élément de blindage 12 opposée à la zone de travail 1 est reliée à une pièce 3 appelée porte-verrou avec interposition d'une rondelle ressort 6. La fonction ressort de cette rondelle est réalisée par des pattes découpées dans la masse de la rondelle et repliées. Le portre-verrou 3 comporte, dans sa face dirigée vers l'élément de blindage 12, un logement 31 permettant le logement d'un verrou 4 et d'un tiroir 5 qui s'engage dans le verrou. La rondelle ressort 6, le verrou 4 et le tiroir 5 associé à la tige 16 constituent les principaux éléments du système de sécurité de la jauge. Le porte-verrou 3 se prolonge par une partie arrière axiale, en forme de tube, dans laquelle s'engage la partie 162 de la tige 16. A moins de déverrouiller le système de sécurité de la jauge, la tige 16 ne peut ni reculer ni avancer par rapport à la position représentée à la figure 1. On remarque également que la partie arrière tubulaire du porte-verrou 3 présente une rainure longitudinale interne 32 et une gorge radiale 33, cette rainure et cette gorge étant destinées à recevoir le tenon 163. La figure 2 permet de mieux comprendre comment sont assemblées certaines pièces de la jauge selon l'invention. Le logement 31 du porte-verrou 3 reçoit le verrou 4 qui possède un logement 41 de réception du tiroir 5. Ce tiroir comprend une tige 51 solidaire d'une partie 52 en forme de fourchette dans laquelle s'engagent les méplats de la tige 16. Le verrou 4 possède également des rainures longitudinales externes 42 où s'engagent les pattes 61 de la rondelle ressort 6 le cas échéant. A la figure 3, on distingue un fourreau 503 qui est destiné à être fixé sur le porte-verrou 3 de la jauge après avoir recouvert la partie tubulaire arrière de ce porte-verrou. Une tirette 505 reliée à un guide 506 peut manoeuvrer la tige porte-source par l'intermédiaire du tenon de la tige. Un moteur électrique 530 permet la translation du guide 506 (et donc de la source) grâce au câble 531 fixé au guide 506. Le déplacement s'effectue par enroulement du câble autour de l'axe 532 entraîné par le moteur. Le rappel de la source en position de repos est assuré par un ressort 533 et ce dès que le moteur électrique n'a plus de couple. La figure 4 montre, selon un autre angle qu'à la figure 3, le moteur 530 ayant enroulé une certaine longueur de câble 531 contrôlée par le limiteur de rotation 510 porté par une goupille 508 coulissant dans un trou d'une entretoise guide 509. La figure 5 montre l'avant du moteur actionnant le câble 532. On y voit la poulie 519 de renvoi de câble et l'entretoise guide 509. On remarque également la forme du guide 506. La position du guide 506 peut être connue grâce à des ampoules de détection 515, montées sur des supports 514, qui comportent un microcontact sensible à la présence d'un aimant monté sur le guide 506. On peut ainsi contrôler si la source est en position de travail ou en position de repos. REVENDICATIONS 1. Jauge ambulatoire de contrôle pourvue d'une source émettrice de rayonnements ionisants (20) solidaire d'une tige (16) permettant son transfert par coulissement d'une zone de repos, située dans un élément de blindage, à une zone de travail (1) où les rayonnements ionisants peuvent être émis selon un angle donné vers l'extérieur de la jauge et au travers d'une fenêtre, la jauge comportant également des moyens de sécurité et de protection comportant un système de verrouillage de la source en zone de repos, ce système pouvant être déverrouillé, afin de retirer la tige (16) avec la source, si un élément jouant le rôle de clef est rapporté, par des moyens spécifiques, sur ladite jauge, caractérisée en ce que la tige (16) comporte un tenon (163) permettant - son accouplement avec une pièce mobile (505, 506) appartenant à des moyens externes de déplacement constitués par un module de motorisation ou un outillage spécifique de manoeuvre de la tige, - le verrouillage de sécurité par maintien du tenon (163) dans une gorge (33) de la jauge interdisant le coulissement de la tige (16) si ledit accouplement n'est pas réalisé et si une action de déblocage du système de verrouillage n'est pas effectuée, - l'interdiction de désaccoupler lesdits moyens externes de déplacement si le système de verrouillage n'est pas en position de sécurité, c'est-à-dire dans une position interdisant le coulissement de la tige (16). 2. Jauge selon la revendication 1, caractérisée en ce que la source est en ytterbium dopé. 3. Jauge selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la fenêtre est constituée d'un tube (13) dans l'axe duquel vient se placer la source lorsqu'elle est dans la zone de travail. 4. Jauge selon la revendication 3, caractérisée en ce que le tube (13) a l'une de ses extrémités fixée sur l'élément de blindage (12) qui est une pièce cylindrique d'axe coaxial à la tige, la seconde extrémité du tube étant fixée sur un bouclier de protection cylindrique (11). 5. Jauge selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'élément de blindage (12) et le bouclier de protection (11) présentent à la zone de travail des extrémités tronconiques dont les angles définissant les troncs de cône ont leurs sommets confondus avec le centre de la zone de travail, ces extrémités tronconiques délimitant l'angle d'émission des rayonnements ionisants. 6. Jauge selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle possède des moyens (3) permettant de l'associer à un module de motorisation équipé de moyens de commande de la tige permettant son déplacement pour transférer la source de la zone de repos à la zone de travail et en ce que l'accouplement du module de motorisation à la jauge constitue la clef autorisant le déverrouillage de la source (20). 7. Jauge selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ladite fenêtre est en polycarbonate. 8. Jauge selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ladite fenêtre est en un métal léger choisi parmi le bérylliuim, l'aluminium ou le titane.