Brevet FR3051911A1 — publié le 20171201

PROCEDE DE CONTROLE DE PLAQUES METALLIQUES PAR RESSUAGE DESCRIPTION Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine de l'entretien des plaques métalliques d'échangeurs de chaleur, notamment dans le domaine agroalimentaire, et plus particulièrement le contrôle de ces plaques par ressuage, après leur décapage, de manière industrielle. Art antérieur et problème posé Dans le domaine de l'agroalimentaire, il est d'usage de décaper régulièrement les plaques des échangeurs de chaleur, dans lesquels circulent de nombreux 15 types différents d'aliments liquides. Après ce décapage, il est également en usage de vérifier l'état des plaques, une fois qu'elles sont bien nettoyées et rincées. Il est alors donc habituel d'avoir recours à un contrôle par ressuage. Les méthodes actuelles de ressuage consistent à impliquer par pulvérisation, au moyen d'un pistolet à air comprimé ou d'un pinceau, un produit pénétrant 20 sur un côté de la plaque et à observer si ce produit pénétrant traverse l'épaisseur de la tôle constituant la plaque. Les défauts sont alors mis en évidence par un révélateur ou une lampe à rayons ultraviolets. Ainsi, une méthode par liquide pénétrant met en oeuvre un liquide pénétrant rouge à base de produits pétroliers, ceci d'un côté de la plaque, et un révélateur 25 blanc de l'autre côté de la plaque. Après quelques minutes qui sont nécessaires au liquide pénétrant pour traverser l'épaisseur de la plaque, on observe si des points rouges apparaissent du côté de la plaque où le révélateur blanc a été appliqué. Toutefois, entre temps, les plaques sont rincées et séchées. Les méthodes utilisées pour effectuer le rinçage et le séchage des plaques après leur aspersion sont 10 3051911 2 manuelles et effectuées avec un jet d'eau sous pression. L'eau utilisée n'est souvent pas traitée. Les plaques sont ensuite mises à sécher la plupart du temps soit à l'air libre quelques heures, soit en étuves quelques minutes. Les eaux utilisées pour le rinçage sont collectées et traitées, car elles sont non autorisées dans l'utilisation avec les réseaux 5 urbains d'assainissement. La lecture, lors du contrôle des plaques, est effectuée, selon des procédés de l'art antérieur, soit de visu par un opérateur qui cherche à repérer les défauts, caractérisés par une tâche de liquide pénétrant du côté révélateur, soit par un point lumineux, si la méthode utilise des rayonnements ultraviolets. La première méthode fatigue beaucoup la vue des opérateurs, tandis que la méthode utilisant les ultraviolets fait respirer des vapeurs nocives aux opérateurs. Cette méthode utilisant les rayonnements ultraviolets oblige l'opérateur a resté dans une chambre noire pour effectuer le travail. Si on considère qu'une plaque moyenne standard fait 1,50 mètre de long et que 500 plaques par jour, en moyenne, sont contrôlées, l'opérateur doit scruter 750 plaques par jour. Une telle méthode présente donc des limites. De manière générale, ces méthodes présentent de nombreux défauts qui sont les suivants : - utilisation de produits, pétroliers pour la plupart, et ayant un point éclair peu élevé, donc hautement inflammables ; - utilisation de produits polluants sur des plaques destinées, pour la plupart, à une utilisation en milieu agroalimentaire ; - destruction immédiate des enzymes des stations d'épuration, si, par mégarde, ce produit y arrive ; - le liquide pénétrant rouge cache de façon indélébile tout ce qu'il touche, sauf les métaux ; - nécessité de recyclage de ces produits hors des réseaux urbains, par l'intermédiaire d'entreprises spécialisées ; - application des produits à froid, sans pression sur la plaque, et manuellement. Cela signifie que les opérateurs sont opposés aux vapeurs de ces produits, même en portant des masques ; 3051911 3 - nécessiter d'attendre plusieurs minutes que le liquide pénétrant traverse l'épaisseur de la plaque ; - contrôle effectif de la plaque sur une seule de ces faces ; - défauts non traversant dans la plaque non observés ; on pense en 5 particulier aux criques. Un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients. Un autre but est d'automatiser si possible ce processus de ressuage. Objet de l'invention 10 L'objet principal de l'invention est un procédé de contrôle des plaques métalliques par ressuage avec un liquide fluorescent et un contrôle optique. Selon l'invention, on utilise conjointement deux caméras placées chacune de part et d'autre d'un passage des plaques et orientées sur le même point de la plaque, à 15 déplacer les plaques à contrôler entre les deux caméras, et détecter les points luminescents. Il est avantageux d'utiliser des caméras de types linéaires. Dans la mise en oeuvre principale du procédé selon l'invention, on procède à un chauffage préalable des plaques par rayonnements infrarouges des deux 20 côtés des plaques, qui sont placées sur un premier convoyeur passant dans une première partie d'un premier tunnel. Dans cette mise en oeuvre principale du procédé selon l'invention, il est prévu d'appliquer le liquide fluorescent sur les plaques sous haute pression dans une deuxième partie du premier tunnel, et ceci des deux côtés des plaques. 25 Dans ce cas, il est préférable de faire suivre cette application d'une deuxième application du liquide fluorescent sous basse pression dans la deuxième partie du premier tunnel. Ces opérations doivent s'ensuivre d'un rinçage sous faible pression des plaques et un séchage par chauffage aux rayons infrarouges des plaques placées sur un 30 deuxième convoyeur dans un deuxième tunnel. 3051911 4 La détection se fait de préférence dans un caisson fermé dans lequel se trouvent les deux caméras se faisant face, le caisson fermé comportant deux fentes se faisant également faces de façon perpendiculaire par rapport aux caméras et à travers lesquelles passent les plaques qui sont placées sur un troisième convoyeur, le caisson fermé 5 possédant un système d'éclairage à l'intérieur au moyen de tubes luminescents. Dans l'exploitation préférentielle de la détection, les signaux issus des deux caméras sont envoyés à un logiciel au moyen d'un codeur incrémental. Liste des figures 10 L'invention et ses caractéristiques techniques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante, accompagnée de quelques figures représentant respectivement : - figure 1A, en coupe vue de dessus, le caisson utilisé pour le contrôle 15 dans le procédé selon l'invention ; - figure 1B, en coupe longitudinale, le même caisson utilisé pour le contrôle dans le procédé selon l'invention ; - figure 2, la vue d'un écran de contrôle utilisé dans l'unité de contrôle dans le procédé selon l'invention. 20 Description détaillée d'une réalisation de l'invention Les produits utilisés pour le ressuage selon le procédé selon l'invention sont, par exemple, des pénétrants fluorescents thixotropiques ou à base d'eau. 25 Ces produits sont compatibles et même recommandés pour un usage dans le domaine de l'agroalimentaire. Le procédé selon l'invention utilise trois convoyeurs installés en série pour des phases différentes. Un premier convoyeur est utilisé pour le chauffage et l'aspersion des 30 plaques avec le produit de ressuage. Le chauffage des plaques est effectué au moyen de 3051911 5 rayons infrarouges, avant l'application du produit de ressuage, pour dilater les éventuelles criques ou les trous se trouvant dans les plaques, afin de faciliter la pénétration du produit dans ceux-ci. Les plaques sont chauffés par un double système de rayons infrarouges installés des deux côtés du passage des plaques transportées par un premier convoyeur. La 5 température des plaques est ainsi portée à environ à 50°C. Le produit de ressuage est lui-même chauffé par un échangeur de chaleur, de préférence de type tubulaire, afin de ne pas refroidir les plaques lors de l'application. Ce chauffage a lieu dans une première partie d'un premier tunnel placé au-dessus du premier convoyeur. 10 Après le chauffage, les plaques pénètrent, avec le premier convoyeur, dans une deuxième partie du premier tunnel pour l'application du produit de ressuage dans une chambre d'aspersion, qui est confinée sous haute pression. Une application du produit de ressuage à basse pression est suivie d'une autre application de ce même produit sous haute pression, toujours dans la deuxième partie du premier tunnel. Le liquide de ressuage 15 est appliqué des deux côtés des plaques simultanément, afin de permettre de pouvoir observer des éventuels défauts sur les deux faces des plaques. L'aspersion du produit de ressuage est automatique et se fait sans intervention humaine, donc en supprimant les risques d'exposition d'opérateurs à des vapeurs de produits plus ou moins nocifs. De plus, on procède à un chauffage du produit de ressuage qui abaisse considérablement le 20 coefficient de viscosité de ce produit, facilitant ainsi sa pénétration. L'aspersion du produit de ressuage en basse pression s'effectue au moyen de buses de pulvérisation de très fines gouttelettes, de l'ordre de 10 microns de diamètre du liquide de ressuage, assurant ainsi un film de produit irrégulier sur toute la plaque. L'aspersion du produit de ressuage sous haute pression est assurée, ensuite de 25 préférence par une pompe à piston, qui assure un débit constant. La pression de travail peut se situer entre 40 et 70 bars. En effet, une pression d'aspersion élevée assure une pénétration immédiate en profondeur, au coeur des criques ou fissures. Cette méthode permet de ne pas avoir à attendre que le produit de ressuage pénètre en profondeur. Pour toutes ces opérations de chauffage et d'aspersion, les plaques sont 30 placées sur champ sur le premier convoyeur. Ce premier tunnel est équipé de circuit de 3051911 6 recirculation du produit de ressuage, ce qui permet de ne consommer réellement que la quantité de produits effectivement restée sur la plaque après son application. Les plaques étant mises sur champ, ces dernières s'égouttent naturellement. On peut envisager de placer des mini vérins pneumatiques sous le tapis 5 de ce premier convoyeur, de façon à pouvoir secouer les plaques verticalement dans le but de faciliter l'égouttage. Un deuxième convoyeur est utilisé pour déplacer les plaques à l'intérieur d'un deuxième tunnel pour les opérations de rinçage et de séchage des plaques. Les plaques sont alors dirigées vers un second du tunnel avec un 10 deuxième convoyeur indépendant du premier. Dans ce second tunnel, un ensemble de plusieurs rangées de buses sont disposées en espaliers pour rincer les plaques, des deux côtés simultanément et uniformément, sous faible pression, afin de ne pas effacer les signaux bloqués dans les crics et les éventuels défauts des plaques. Ce rinçage se fait, de préférence, en eau déminéralisée, afin d'éviter toute trace de calcaire sur les plaques ou 15 tout report de pollution due à de l'eau non traitée. L'eau utilisée est froide, afin de bloquer les signaux dans les éventuelles criques et trous qui se contractent alors, puisque les plaques ont été chauffées avant le rinçage. En sortie de la zone de rinçage, les plaques placées sur le deuxième convoyeur pénètrent dans une chambre de séchage par chauffage aux rayons infrarouges. 20 Elles sont alors chauffées instantanément des deux côtés et simultanément. Cela a effet d'élargir de nouveau les criques, de rendre ainsi plus visibles les éventuels défauts au moment de la lecture, lors du contrôle. Les plaques sortent ensuite de cette chambre de chauffage/séchage et sont placées à l'air libre sur une zone d'évaporation, où elles sèchent en quelques secondes. 25 Les plaques sont alors placées sur un troisième convoyeur, indépendant des précédents, en vue de leur lecture. Le principe du contrôle dans le procédé selon l'invention consiste à utiliser deux caméras placées de part et d'autre des plaques à lire, à la place des yeux des opérateurs. 3051911 7 En référence aux figures 1A et 1B, deux caméras 12 sont placées dans un caisson 10 fermé, qui possède sur ces deux faces longitudinales latérales 15 deux fentes 16 qui se font vis-à-vis et à travers lesquelles passent les plaques 1. Deux caméras 12 sont placées face à face dans deux côtés opposés du caisson 10 et sont orientées de manière à 5 pointer vers le même endroit. En d'autres termes, leur axe de visée est aligné. Il est perpendiculaire au passage des plaques 1. Pour permettre la bonne visualisation des éventuels défauts sur les plaques, plusieurs premiers tubes d'éclairage 14 sont placés de part et d'autre du passage des plaques 1. On complète l'éclairage de l'intérieur du caisson au moyen de deux 10 deuxièmes tubes d'éclairage 18 de couleurs différentes des premiers tubes d'éclairage 14, par exemple rouge, et placés près des deux caméras 12. Les signaux issus des deux caméras 12 sont envoyés au logiciel d'exploitation de l'unité de contrôle par un codeur incrémental. Puisque les plaques ont reçu du produit de ressuage des deux côtés, les deux caméras 12 retransmettent chacune 15 un côté de la plaque, en simultané, et au même endroit de la plaque. Pour se faire, il est avantageux que les caméras 12 utilisées soient de type linéaire, de manière à pouvoir enregistrer et reconstituer l'image des plaques contrôlées par le système d'exploitation. La figure 2 présente donc un exemple d'un écran de contrôle lors du procédé selon l'invention, et en particulier lors du contrôle des plaques. 20 Dans la partie supérieure de l'écran 20, est visualisée la plaque 1 contrôlée. Bien entendu, la longueur de la zone réservée est adaptée à la longueur de la plaque. Pour ce faire, deux cellules sont placées au-dessus du convoyeur pour détecter le début et la fin de chacune des plaques. Dans la partie inférieure de l'écran, se trouvent deux images 22A et 22B, 25 qui constituent des agrandissements ou zooms des faces avant et arrière de la même zone contrôlée. Sur ces deux images inférieures, il est possible de visualiser plusieurs zones simultanément sur les deux côtés de la plaque. L'opérateur peut également ajuster l'agrandissement de chacune des zones ainsi contrôlées. Or, puisque les caméras 12 sont placées de manière à être pointées sur 30 un même point virtuel de la plaque, le logiciel analysant l'emplacement des signaux reçus 3051911 8 de la part du codeur incrémental, indique si ces deux signaux apparaissent exactement au même endroit des deux côtés de la plaque. Dans ce cas, il y a une quasi certitude qu'un trou communiquant traverse la plaque de part en part. Selon les critères de conservation de la plaque, celle-ci est identifié et est éventuellement rejetée. 5 Pour identifier les plaques, le numéro de série de chaque plaque a été enregistré et il apparaît lors du cliché sur l'écran de contrôle. Dans le cas où un seul signal apparaît d'un côté de la plaque, sans correspondance avec un même signal de l'autre côté, on en conclu qu'une apparition d'une crique ou d'un trou. L'opérateur peut alors faire un éventuel zoom sur cette zone 10 concernée et décider du rejet ou non de la plaque en fonction de certains critères donnés. Ceci est totalement impossible avec les méthodes de contrôle selon l'art antérieur. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle de plaques (1) métalliques par ressuage avec un liquide fluorescent, suivi d'un contrôle optique, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser conjointement deux caméras (12) placées de part et d'autre d'un passage de plaques et pointées sur le même endroit virtuel de la plaque à contrôler, à déplacer entre ces deux caméras (12) les plaques à contrôler et à détecter les points luminescents. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux caméras (12) sont linéaires. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on procède à un chauffage préalable des plaques (1) par rayons infrarouges des deux côtés de chacune des plaques (1) placées sur un premier convoyeur, les plaques étant placées dans une première partie d'un premier tunnel. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape de chauffage préalable des plaques (1) se poursuit par une étape d'application du liquide fluorescent sous haute pression dans une deuxième partie du premier tunnel, et ceci des deux côtés des plaques (1). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer, après l'application du liquide fluorescent sous haute pression, une application de ce même liquide fluorescent, sous basse pression, dans une deuxième partie du deuxième tunnel. 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste, après la ou les étapes d'application du liquide fluorescent sur les plaques (1), à une étape de rinçage des plaques (10) sous faible pression et à un séchage des plaques (1) par chauffage au moyen de rayons infrarouges, les plaques (1) étant placées sur un deuxième convoyeur dans un deuxième tunnel. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération de détection des points luminescents se fait dans un caisson (10) dans lequel se trouvent les deux caméras (12), le caisson (10) possédant deux fentes (16) se faisant face et à travers 3051911 10 lesquels passent les plaques (1), placées sur un troisième convoyeur, l'intérieur du caisson (10) étant muni d'un éclairage à l'intérieur au moyen de tubes luminescents (14, 18). 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de la détection, les signaux issus des deux caméras (10) sont envoyés au logiciel d'exploitation 5 au moyen d'un codeur incrémental.