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PAEPUR -POUR ONDES,ELASTIQUES..
La présente invention est relative à un appareil destiné à être utilisé pour le contrôle non destructif de matériaux solides ou pour des traitements médicaux par des ondes-'élastiques.
On sait que certaines ondes élastiques, par exemple des ondes sonores ou, ultra-sonores, peuvent' être utilisées pour l'examen de divers corps afin de déceler des défauts éventuels se trouvant à l'intérieur de ces corps. Ces mêmes ondes sont également souvent utilisées pour certains traitements médicaux., massages ou traitement de dermatoses par exemple.
Le contrôle des matériaux solides par ondes élastiques s'ef- fectue en plaçant le corps à examiner soit entre un dispositif émetteur et un dispositif récepteur d'ondes élastiques - on examine alors par trans- parence - soit devant les deux dispositifs cités - on examine alors par réflexion.
D'autre part., les traitements médicaux réalisés par ondes élastiques s'effectuentcen disposant devant la partie à traiter un appa- reil émetteur de ces ondes.
Dans le cas classique oû les ondes élastiques sont des ondes ultra-sonores,les dispositifs émetteur et récepteur peuvent être consti- tués par exemple par des lames de quartz.
Une difficulté se présente lors de Inapplication pratique des méthodes opératoires rappelées ci-dessus; difficulté due au fait que la transmission des ondes élastiques ne s'effectue dans l'air qu'avec une forte diminution de leur intensité. Plus particulièrement dans le cas des ondes ultra-sonores, le passage de ces ondes est pratiquement empê- ché par une mince pellicule d'air ou de gaz quelconque.
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On comprend dans ces conditions l'importance fondamentale de la perfection des contacts entre émetteur et matériau d'une part, entre matériau et récepteur d'autre part, sur la sensibilité et l'exactitude du contrôle du dit matériau. S'il s'agit de traitement médicaux, la diminu- tion d'intensité de l'onde transmise traversant une couche d'air constitue une perte qui affecte sensiblement le rendement de l'opération.
Il est donc nécessaire de réduire le plus possible l'affai- blissement des ondes élastiques lors de leur passage entre émetteur et ma- tériau ou partie à traiter et entre matériau et récepteur.
La déposante a déjà proposé l'utilisation d'un appareil ou "pal- peur" destiné à transmettre les ondes élastiques et réalisant cette condi- tion. Cet appareil est caractérisé en ce que la transmission des ondes élastiques se fait par l'intermédiaire d'un liquide contenu dans'une en- ceinte dont une partie de la paroi est constituée d'une matière souple ca- pable de fléchir sous la pression du dit liquide-ou par écrasement-au contact d'un corps solide du caoutchouc, par exemple - la paroi'pouvant être légèrement suintante de façon à améliorer par une mince couche de liquide le contact avec le corps à examiner ou à traiter.
La présente invention est relative à un perfectionnement dans la réalisation du palpeur pour ondes élastiques tel qu'il a été succincte- ment décrit ci-dessus et faisant l'objet du brevet belge N 466.988 du @
31 juillet 1946, pour: "Palpeur pour examen ou traitement par ondes élas- tiques de corps solides".
Ce perfectionnement a pour but s a) de permettre une réalisation simple du palpeur telle que , l'introduction du liquide soit rapide et facile, sans formation de bulles d'air à l'intérieur du palpeur, ni fuite possible du liquide; b) de permettre un réglage aisé de la turgescence de la paroi souple.
Selon la présente invention, le palpeur pour ondes élastiques destiné à transmettre ces ondes d'un dispositif émetteur de ces ôndes à un corps à examiner ou à traiter par ces mêmes ondes, ou de ce corps à un dispositif récepteur de ces ondes et tel que décrit dans le brevet belge mentionné précédemment, N 466.988 du 31 -juillet 1946, pour.- "Palpeur pour examen ou traitement par ondes élastiques'de corps solides", est caracté- risé en ce que le volume de l'enceinte destinée à recevoir le liquide à travers lequel se fait la transmission des ondes élastiques est variable entre un maximum et un minimum de façon telle qu'une quantité de liquide remplissant exactement le volume maximum puisse être comprimée à volonté par réduction du dit volume,
la compression du liquide provoquant la ' turgescence de la matière souple qui constitue une partie de la paroi de l'enceinte.
Le principe de l'invention tel qu'il vient d'être énoncé peut évidemment donner lieu à de nombreuses réalisations pratiques, dont les -deux suivantes données à titre d'exemple non limitatif @ 1. le palpeur pour ondes élastiques réalisé suivant le prin- cipe ci-dessus est constitué de deux pièces métalliques creuses à symétrie axiale pouvant être assemblées l'une à l'autre grâce à une partie filetée de façon à constituer l'enceinte destinée à recevoir le liquide, la dite enceinte étant fermée aux deux extrémités respectivement par la matière souple et le dispositif émetteur d'ondes, les deux pièces étant, lors de leur assemblage, plongées dans le liquide de remplissage,
l'étanchéité de l'enceinte n'étant parfaite que lorsque les pièces sont engagées com- plètement l'une dans l'autre, c'est-à-dire lorsque le volume de la dite enceinte est minimum, une légère fuite de liquide vers l'extérieur de l'enceinte étant permise pour toute autre position relative des deux piè- ces ou pour toute valeur du volume de l'enceinte différente de la valeur minimum,
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" - 2 le palpeur pour ondes élastiques'réalise'suivant 'lé principe ci-dessus'est constitué de deux pièces métalliques creuses à symétrie axia- le, pouvant'sYengager"à frottement'doux 'lUne-dans lYaütre de'façon à con- stituer L'enceinte destinée a'recevoir le liquide,
-la dite'enceinte étant fermée aux deux extrémités respectivement par la matière souple et'le dis- positif émetteur d'ondes,les deux pièces étant, lors dé leur- engagement
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1-'une'dans l'autre, plongées dans le liquide-de remplissage," 1-'étandhéît*é . de'l'enceinte étant rendue'parfaite'des,-que les'deux pièces sont-engagées l'ùne dans 19autre.-le volume de l'enceinte pouvant prendre différentes va- leurs grâce à un dispositif a baïonnette'à'plusieurs points d'arrêt qui permet d'engager plus ou moins loin les deux pièces l9tme.dans l'autre.
La réalisation de palpeurs pour ondes élastiques, "tellé'qu'?elle vient*'d'être décrite, sera mieux comprise par l'examen des deux'figures an- nexeeso
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Le montage du palpeur représenté en coupé sur là fig.-l s'éf- fectue de la façon suivante *.
la paroi souple 1 - membrane dé caoutchouc' par exemple - est serrée entre la bague métallique 2 et la collerette 3 de la pièce 4 en vissant cette dernière dans la pièce'5 (filet 6), l'ensemble des pièces 1, 2, 4 et 5 constituant la première.dès'deux pièces à symétrie
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axiale dont il est question au paragraphe'1.c3essuss une bague de caout- chouc 7 est alors introduite contre une butéµµ1,la pièce 40
En procédant dans le liquide, on visse ensuite la pièce 8 dans la pièce 5 (filet 9); cette pièce 8, munie du dispositif émetteur d'ondes élastiques - lame de quartz 10 par exemple - constituant la seconde pièce à symétrie axiale dont il est question au paragraphe-1 ci-dessus.
Au fur et à mesure que la pièce 8 est vissée -dans la pièce 5, le liquide emprisonné dans l'enceinte est de plus en plus comprimé, ce qui provoque la turgescence progressive de la paroi la On amène cette turgescence à une valeur maximum en amenant la pièce 8 presque au con-
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tact de la bagùe de caoutchouc 7, c9est-à-dire en rendant le volume de 1?enceinte proche de sa valeur minimumo A ce moment l'étanchéité de l'enceinte n'est pas parfaite, 'une légère fuite de liquide se produisant le long de la surface de contact des pièces 4 et 8 et au travers du fi- let 9; de cette façon la turgescence de la paroi 1 décroît lentement;
au moment où cette turgescence atteint la valeur convenable désirée on as- sure l'étanchéité parfaite de l'enceinte en vissant à bloc la pièce 8 de façon telle que cette pièce arrive contre la bague 7.
Le montage du palpeur représenté sur la figure 2 s'effectue de façon identique, pour ce qui est des pièces numérotées 1 à 6, ces chiffres de référence désignant les mêmes pièces que sur la figure la
La pièce 4 est ici munie d'une ou plusieurs encoches., (une dans le cas de la figure) dans lesquelles on introduit une'bague d'étan- chéité 7 - en caoutchouc par exemple.
La pièce 8 porte un ergot 9 desti- né à être engagé dans une rainure longitudinale 10 de la pièce, montrée figure 30
En procédant dans le liquide, la pièce 8 est introduite à frot- tement doux sur la pièce 4 jusqu'à une profondeur telle que la turgescence de la membrane 1 ait la valeur désirée, l'étanchéité parfaite de l'encein- . te étant réalisée dès rengagement de la pièce 8 grâce à la bague 7; à ce moment, par un mouvement de rotation, on introduit l'ergot 9 dans une des rainures circulaires 11 normales à la rainure 10, empêchant de cette façon tout dégagement de la pièce 8. Suivant le nombre et le rapproche- ment des rainures 11, il est ainsi possible de régler la turgescence de la membrane 1 à différentes valeurs selon l'usage ultérieur du palpeur.
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PAEPUR -FOR WAVES, ELASTICS.
The present invention relates to an apparatus intended to be used for the non-destructive testing of solid materials or for medical treatments by elastic waves.
It is known that certain elastic waves, for example sound or ultrasonic waves, can be used for the examination of various bodies in order to detect possible defects within these bodies. These same waves are also often used for certain medical treatments, massages or treatment of dermatoses for example.
The control of solid materials by elastic waves is carried out by placing the body to be examined either between a transmitting device and a receiving device of elastic waves - one then examines by transparency - or in front of the two devices mentioned - one examines then by reflection.
On the other hand, the medical treatments carried out by elastic waves are carried out by placing in front of the part to be treated an apparatus emitting these waves.
In the conventional case where the elastic waves are ultrasonic waves, the emitting and receiving devices can be formed, for example, by quartz plates.
A difficulty arises during the practical application of the operating methods recalled above; difficulty due to the fact that the transmission of elastic waves takes place in the air only with a strong decrease in their intensity. More particularly in the case of ultrasonic waves, the passage of these waves is practically prevented by a thin film of air or of any gas.
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We understand under these conditions the fundamental importance of the perfection of the contacts between emitter and material on the one hand, between material and receiver on the other hand, on the sensitivity and the accuracy of the control of said material. In the case of medical treatment, the reduction in the intensity of the transmitted wave passing through an air layer constitutes a loss which appreciably affects the efficiency of the operation.
It is therefore necessary to reduce as much as possible the weakening of the elastic waves during their passage between the emitter and the material or part to be treated and between the material and the receiver.
The applicant has already proposed the use of an apparatus or "probe" intended to transmit elastic waves and fulfilling this condition. This apparatus is characterized in that the transmission of elastic waves is effected by means of a liquid contained in an enclosure, part of the wall of which is made of a flexible material capable of flexing under pressure. said liquid - or by crushing - in contact with a solid body of rubber, for example - the wall 'being able to be slightly oozing so as to improve contact with the body to be examined or treated by a thin layer of liquid.
The present invention relates to an improvement in the production of the probe for elastic waves as has been briefly described above and which is the subject of Belgian patent N 466,988 of @
July 31, 1946, for: "Probe for examination or treatment by elastic waves of solid bodies".
The aim of this improvement is a) to allow a simple construction of the probe such that the introduction of the liquid is quick and easy, without the formation of air bubbles inside the probe, nor possible leakage of the liquid; b) to allow easy adjustment of the turgor of the flexible wall.
According to the present invention, the probe for elastic waves intended to transmit these waves from a device emitting these waves to a body to be examined or treated by these same waves, or from this body to a device receiving these waves and such that described in the Belgian patent mentioned above, N 466.988 of July 31, 1946, for.- "Probe for examination or treatment by elastic waves' of solid bodies", is characterized in that the volume of the enclosure intended to receive the liquid through which the transmission of the elastic waves takes place is variable between a maximum and a minimum so that a quantity of liquid exactly filling the maximum volume can be compressed at will by reducing said volume,
the compression of the liquid causing the 'turgor of the flexible material which constitutes part of the wall of the enclosure.
The principle of the invention as just stated can obviously give rise to many practical embodiments, including the following -two given by way of non-limiting example @ 1. the probe for elastic waves produced according to the principle - The above principle consists of two axially symmetrical hollow metal parts which can be assembled together by means of a threaded part so as to constitute the enclosure intended to receive the liquid, said enclosure being closed to both ends respectively by the flexible material and the wave emitting device, the two parts being, during their assembly, immersed in the filling liquid,
the tightness of the enclosure being perfect only when the parts are fully engaged in one another, that is to say when the volume of said enclosure is minimum, a slight liquid leak towards the outside of the enclosure being permitted for any other relative position of the two parts or for any value of the enclosure volume other than the minimum value,
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"- 2 the probe for elastic waves" produced "according to the above principle is made up of two hollow metal parts with axial symmetry, able to engage" with gentle friction "one-in-one way. - set up the enclosure intended to receive the liquid,
the said enclosure being closed at both ends respectively by the flexible material and the wave emitting device, the two parts being, when they are engaged
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1-'one 'in the other, immersed in the filling-liquid, "1-' etandhéît * é. Of 'the enclosure being' made 'perfect' of, -that the 'two parts are-engaged one in 19autre.-the volume of the enclosure being able to take different values thanks to a bayonet device with several stopping points which makes it possible to engage more or less far the two parts l9tme.dans each other.
The production of probes for elastic waves, "such as it has just been described, will be better understood by examining the two appended figures.
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The assembly of the probe shown in cutaway in fig.-1 is carried out as follows *.
the flexible wall 1 - rubber membrane 'for example - is clamped between the metal ring 2 and the flange 3 of part 4 by screwing the latter into part' 5 (thread 6), all of the parts 1, 2, 4 and 5 constituting the first. From two symmetrical pieces
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axial, referred to in paragraph'1.c3 above, a rubber ring 7 is then introduced against a stop µµ1, the part 40
Proceeding in the liquid, part 8 is then screwed into part 5 (thread 9); this part 8, provided with the elastic wave emitting device - quartz plate 10 for example - constituting the second axially symmetrical part referred to in paragraph-1 above.
As part 8 is screwed into part 5, the liquid trapped in the chamber is more and more compressed, which causes the progressive turgor of the wall. This turgor is brought to a maximum value in bringing room 8 almost to the con-
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tact of the rubber ring 7, that is to say by making the volume of the enclosure close to its minimum value At this time the tightness of the enclosure is not perfect, a slight leak of liquid occurring along the contact surface of parts 4 and 8 and through thread 9; in this way the turgor of the wall 1 slowly decreases;
when this turgor reaches the desired suitable value, the perfect sealing of the enclosure is ensured by fully screwing part 8 in such a way that this part arrives against ring 7.
The assembly of the probe shown in Figure 2 is carried out identically, as regards the parts numbered 1 to 6, these reference numbers designating the same parts as in Figure la
The part 4 is here provided with one or more notches. (One in the case of the figure) in which a sealing ring 7 - made of rubber for example, is introduced.
The part 8 carries a lug 9 intended to be engaged in a longitudinal groove 10 of the part, shown in figure 30.
While proceeding in the liquid, the part 8 is introduced with gentle rubbing on the part 4 to a depth such that the turgor of the membrane 1 has the desired value, the perfect tightness of the enclosure. te being performed as soon as part 8 re-engages by means of ring 7; at this moment, by a rotational movement, the lug 9 is introduced into one of the circular grooves 11 normal to the groove 10, in this way preventing any disengagement of the part 8. Depending on the number and the approximation of the grooves 11 , it is thus possible to adjust the turgor of the membrane 1 to different values depending on the subsequent use of the probe.