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La mesure des épaisseurs des corps métalliques creux est un problème qui préoccupe les fabricants et les usagers, car il 'est en effet pénible, sinon impossible de mesurer l'épaisseur d'un tube -ou autre corps creux par des procédés mécaniques, lorsqu'il s'agit de mesures à effectuer sur des corps montés, ou en des endroits de ces corps éloignés des bords de ceux-ci, même quand ils ne sont pas montés. les moyens techniques utilisés actuellement dans l'industrie pour la mesure des corps creux sont soit peu précis, soit des- tructifs, soit coûteux, soit non adaptés à des travaux industriels, surtout s'il s'agit par exemple de tubes de faible diamètre et
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lingots, billettes ou bloomings, afin de dôterminor rapî4eir,<;ìt dans ceux-ci une région ségrégée et donner des indications précises pour la suppression ou le chutage de cet bu- région.
La méthode suivant l'invention consiste à explorer la pièce à mesurer ou à contrôler à l'aide d'un faisceau de rayons ) ou X, afin de déterminer, suivant la variation des valeurs des rayons captés par un appareil compteur genre Geiger, après le passage de ces rayons dans ladite pièce, soit l'épaisseur du métal en divers endroits de cette pièce, soit la présence dans celle-ci de pailles,fissures ou ségrégations.
Tour la mise en oeuvre de la méthode selon l'invention, l'appareil à mesurer comporte un ou plusieurs dispositifs explorateurs constitués chacun par une source de rayons @ ou X, convenablement protégée dans un logement approprié qui laisse passer un faisceau de rayons à travers une fenêtre ou écran à faible ouverture. Ce logement est fixé à une extrémité d'un bras arqué qui présente à son autre extrémité un logement pour un élément capteur et compteur de rayons, disposé dans l'axe de rayonnement dudit faisceau.
Grâce à un tel dispositif, il est possible de connaître l'épaisseur d'un corps creux, par exemple d'un tube, en mesurant la valeur du rayonnement du faisceau de rayons @ ou X au moment de son passage suivant une corda tangente à la face cylindrique intérieure du tube, cette valeur permettant ensuite de déterminer, l'éparissaur du tube,par calcul ou à l'aide d'une table de con- version,
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Dans la pratique pour le contrôla de corps creux tels que des tubes, l'appareil de mesure selon l'invention comporte de préférence trois dispositifs émetturs-récepteurs de rayons, identiques, montés sur un même support et disposés uniformément à 120 l'un de l'autre autour d'un centre commun,
les faisceaux de rayons émis par ces dispositifs s'étendant dans des plans , parallèles faiblement écartés l'un de l'autre et perpendiculaire: à l'axe du tube à vérifier, les trois faisceaux étant dirigés suivant les côtés d'un triangle isocèle.
La position concentrique d'un tel appareil à triple dispositif de mesure autour d'un tube permet non seulement de mesurer l'épaisseur de ce tube, mais également de se rendre compte instantanément de l'excentricité éventuelle entre les parois intérieures et extérieures de ce tube, par les écarts entre les indications fourniespar les trois appareils compteurs de rayonnement.
Une forme de réalisation de l'invention sera décrite ci- après avec référence aux dessins annexés dans lesquels
La figure 1 est une vue schématique de l'appareil selon lfinvention; la figure 2 est une vue latérale de l'appareil à échelle réduite; la figure 3 est une vue schématique montrant la prise de mesure par l'évaluation de la corde maximum d'un segment de tube, et
La figure 4 est une vue, schématique montrant l'examen d'une barre de métal par la méthode selon l'invention.
Dans ces dessins, figure 1) chaque dispositif d'exploration comporte une source de rayons )- OU X, convenablement protégée dans un logement 6, établi de façon à laisser passer, à travers une fenêtre ou un écran à faible ouverture, ur faisceau dp
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rayons désigné par 7. Le logement 6 est fixé à uno extrémité d'un bras arqué 8, qui présente à son autre extrémité un loge.. ment pour un élément 9, agissant comme capteur et compteur de rayons, disposé dans l'axe dudit faisceau 7 et pouvant être complété par un dispositif auxiliaire réglant ou amplifiant ces rayons ou facilitant leur comptage..
Si ce faisceau est déplacé radialement à travers un tube
T, dans un plan perpendiculaire à l'axe de ce tube, on remar- quera, en considérant la figure 3 qui montre seulement un segment de ce tube, que le faisceau 7 passe d'une zone M, extérieure au tube T, dans une zone N, englobant l'épaisseur de ce tube, pour arriver ensuite dans une zone ce en dehors de l'épaisseur du tube, mais ooupant ce tube en deux endroits.
Le 'faisceau 7 en traversant la zone N, coupe le tube suivant des cordes¯ représentant une valeur 2a dont chacune correspond à une épaisseur e.
La figure 3 montre que la corde 2a = 2 Úe(2r-e0.
Pour un tube de 15 mm de rayon et d'une épaisseur de 1 mm (e = 1mm) la corde tangente à la surface intérieure du tube sera d'environ 11 mm.
On comprend qu'en mesurant cette corde maximum au lieu des épaisseurs correspondantes, on augmente sensiblement la précision de la mesure.
Au moment où le faisceau 7 passe dans la zone P, il traverse deux fois l'épaisseur du tube, mais cette épaisseur est sensiblement plus faible que celle rencontrée à la ligne limite entre des zones N et P, qui correspond à la corde maxi- mum du segment de tube. Il est done facile de relever sur le capteur 9 la valeur de rayonnement correspondant à cette aorde,
A titre d'indication, pour un tube de 15 mm de diamètre extérieur et de 1 mm d'épaisseur, quand le faisceau passe dans
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la zone P, à 0,1 mm de distance de la zone N, ce faisceau traverse une épaisseur globale de 8 mm au lieu de 11 mm à la limite des zones N/P.
Four évaluer à l'aide de l'appareil selon l'invention la oorde maximum du segment de tube considéré, il suffit de rele- ver la valeur indiquée par l'appareil oapteur de rayonnement au moment où le faisceau 7 traverse l'épaisseur maximum de métal du tube et qui correspond donc à une valeur minimum du rayonnement observé et de comparer cette valeur avec celle donnée par l'appareil, soit pour une épaisseur connue de métal soit pour un tube étalon, Cette valeur peut également être eportée sur un tableau d'étalonnage donnant directement la mesure de l'épaisseur pour un diamètre donné et pour une lecture donnée.
L'appareil de mesure selon l'invention (figures 1 et 2) comporte, de préférence, trois dispositifs émetteur et capteur de rayons A, B et C, identiques, montés respectivement sur les bras 10, 11 et 12 d'un support commun 13, Ces trois dispositifs sont disposés uniformément autour d'un centre commun 0 et décalés de 120 l'un par rapport à l'autre, les faisceaux 7 de rayons émis par ces dispositifs s'étendant dans des plans parallèles perpendiculaires à l'axe de l'appareil et faiblement écartés l'un de l'autre, les faisceaux étant dirigés suivant les o8tés d'un triangle isocèle,
Avec un tel appareil, à triple dispositif de contrôle, s'il est réglé préalablement pour la vérification de tubes de dimensions déterminées, il est possible de se rendre compte si un tube disposé concentriquement dans oet appareil,
présente l'épaisseur voulue et.simultanément de constater si cette épaisseur est uniforme.
En effet, si cette épaisseur est uniforme, c'est-à-dire
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s'il n'y a pas d'excentricité entre les parois intérieure et extérieure du tube, les trois dispositifs A, B et C indiqueront des valeurs identiques, car les cordes tangentes, formées par les faisceaux 7 à la face intérieure du tube T, seront de valeur égale, comme il ressort de la figure 1.
:Par contre, si le canal intérieur du tube vérifié est excentré tel que montré par le cercle en traits mixtes d de figure 1, les cordes formées par les faisceaux 7, auront des valeurs différentes dans les dispositifs de mesure A, B et C.
:par les écarts entre ces valeurs, il sera possible d'apprécier si l'excentricité constatée dépasse certaines limites déterminées.
Cette vérification effectuée simultanément en trois endroits différents permet donc un contrôle immédiat du tube, sans devoir tourner celui-ci. Il en résulte que ce tube pourra être soumis à une vérification continue au fur et à mesure de sa sortie de la machine, cette vérification par les seules variations dans les indications des capteurs 9 n'exigeant point la lecture d'une valeur précise.
Afin de permettre la mesure d'un tube avec grande précision, à l'aide de l'appareil, l'invention prévoit de munir chaque dispositif A, B et 0 de moyens individuels pour le réglage micrométrique du déplacement radial de chaque faisceau 7, dans un plan perpendiculaire à l'axe du tube à contrôler.
A cet effet le bras arqué 8 des dispositifs A, B et C est fixé sur une coulisse 14 guidée dans une glissière 15 -formée à l'extrémité des bras 10, 11 et 12. La coulisse 14 est pourvue d'une crémaillère 16 qui coopère avec un pignon de commande 17, fixé sur la tige d'une manette de réglage 18. la méthode de contrôle, à l'aide d'un faisceau explorateur de rayons ou x, selon l'invention, permet également de loca- liser rapidement dans les pièces de métal fondu, forgé ou laminé
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les pailles, les fissures ou l'étenduo de régions ségrégées.
A cet effet, comme montré en figure 4, on déplace la pièca à examiner p dans le sens de la flèche q de façon que le faisceau
7 de l'appareil de contrôle, qui est immobile, coupe la pièce p suivant un plan diamétral.
Si pendant ce déplacement du faisceau 7 on constate, que dans la zone s, des variations importantes se manifestent dans la valeur du rayonnement capté par le compteur 9, ces variations résulteront de la présence d'impuretés ou de défauts dans ladite zone s et permettront de délimiter l'étendue de la portion défectueuse du métal en vue de sa suppression (chutage).
Cet examen peut évidemment se faire inversement en dépla- çant l'appareil de mesure dans le sens de la flèche t, le long de la pièce p qui est immobile, de façon que le faisceau 7 coupe diamétralement cette dernière.