BE741663A

BE741663A - Crack detection in rolling mill rolls

Info

Publication number: BE741663A
Authority: BE
Priority date: 1969-11-13
Filing date: 1969-11-13
Publication date: 1970-05-13
Also published as: LU62053A1

Description


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  Procédé de détection et de mesure de la profondeur des fissures dans les cylindres   de.laminoirs..   



   La présente invention est relative à un procédé de détection et de mesure de la profondeur des fissures dans les cylindres de   laminoirs. en   vue notam- ment de déterminer le plus   objectivement.   possible la moment auquel il convient de remplacer lesdits cylindres. 



   Une des causes principales de la. nécessité 
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 de remplacer 1es-.cy:1.indres de 1a.minoirs est 1." apparition à la surface de ceux-ci de fissures   %*étendant   plus ou moins profondément dans la masse desdits   cylindres-   

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 fj ', -Dans de nombreux cas, la ét4Nqtiqn (Je- ces 3H.s-sures résulte j'un examen visuel dé -la sacer'tts travail de -ces cylindres, cet examen: é-ta.nt".; ,eftJed::üf: par 'un opê-rateur a?<8C'txms les inconvénients bies fonHtts.'   +." ir4h*rent--ti à' une telle pratique. 



  '' ' "--- On a également mis au',point des méthodes détection pll-i3,ou soins', indépendantes de l'op6icateur; '.tMtjL& il s'agit. la plupart de méthodes empiriques .dont le domaine 'dâpplication est fort limité. 



   Comme précisé ci-dessus., ces méthodes sont relatives à la détection des fissures, mais elles ne per- mettent généralement pas de mesurer la profondeur de ces fissures. 



   Une telle détection est généralement effectuée soit sur le cylindre en place soit à l'atelier de rectification des cylindres avec l'inconvénient dans le premier cas de devoir arrêter le laminoir et dans le second cas de nécessiter des   transports   et manutentions supplémentaires toujours   coûteux,.   



   La présente invention a pour objet un proccdé permettant de remédier aux inconvénients   précités.   



   Ce procédé est basé sur les considérations   . ,,' suivantes.    



    @   Si on émet une onde acoustique en   direc-     .,'tien   de la surface du cylindre à examiner. cette onde est réfléchie par ladite surface et se combine avec i' onde incidente sur toute la longueur du parcours entre les points d'émission et de réflexion.

   Il en résulte   , une   distribution spatiale de niveaux de pression et de vitesse acoustique le long de ce parcours,, et par   cons±-   quent d'impédance acoustique- Cette distribution spatiale est en relation avec l'état de la portion de surface '.atteinte par l'onde émise et notamment avec la présence   d'une   fissure dans cette portion de surface ainsi   qui;   ::'avec la profondeur de cette fissure dans le cylindre- 

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 :-:'-l -. ''', " - Il est à noter que par onde acoustique, :il 1'"%4à e,t:,é;ndre toutSEonce dont les caractéristiques relèvent fl4"X'un àes trois domaines suivants.:: .sonore, .ultranor-M; ¯#<,¯ : ffF .. fl- . r.. 



  . ",gj¯,1.... !t:.(/!... 



  --,i  oes .d"'''''' '",1?%i' :¯]j' A partir c le ces considératîor4s, le procédé 'f7'. : aypt àe la prêsént:6\in'enHon est e'sseatielle&ent carae- ' '-*isé en ce que'i-on'émet une onde'a'7 usti'eli direc-- tion de la surface de travail du cylindre   de   laminores à examiner, de façon à balayer la totalité ou une partie de cette surface, en ce que l'on effectue en continu une me- sure d'impédance acoustique et en ce que lorsque cette me- sure accuse une nette variation dans le sens d'une dimi- ution on en déduit la présence et la profondeur   d'une   fissure dans la portion de la surface atteinte à cet ins- tant par l'onde émise. 



   Suivant   1 invention,     l'onde   émise peut être sinusoïdale   et/ou   plane   et/ou     monofréquentielle.   



     @   Suivant une modalité de l'invention, l'impé- dance acoustique mesurée est avantageusement l'impédance acoustique de la portion de la surface du cylindre atteinte gar l'onde   émise.   
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 o#: w't"1.--- u. ---...-....-.... """"'....-hI>-",.jl.'t 4...."'-,, r.   ....¯.......,,x....m.." . ..- -" " '- 13u'flft1e: M\e ti'l fi1.t..., ,,'" on dirige avantageusement la propagation de l'onde émise en direction de la surface du cylindre à examiner, en utilisant un guide matériel de forme allongée et de dimen-   sions   transversales très faibles par rapport au diamètre dudit cylindre et on mesure l'impédance acoustique de   sortie   dudit guide. 



   Egalement suivant   l'invention.   on utilise   avantageusement   comme guide, un tube de section trans-   vsale   circulaire dont le diamètre dépend de la fréquence de l'onde émise,, en ce sens   que   plus cette fréquence est élevée, plus ce diamètre doit être petit, de façon à éviter les résonances transversales du tube-   @   

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Suivant une autre variante   particulièrement   avantageuse de   l'invention,   dans le but de mesurer la profondeur de la fissure pour laquelle on a obtenu un minimum de l'impédance acoustique de sortie du guide, ce minimum étant l'indice de la présence d'une fissure dont la profondeur est égale soit au quart de la-longueur d' onde émise,

   soit à un multiple impair de ce quart de lon- gueur d'onde, on émet une onde dont on fait   décroître   la longueur d'une façon continue depuis une valeur maximum égale à quatre fois la longueur supposée de la fissure   la   plus'profonde à détecter jusqu'à une valeur minimum égale à quatre fois la longueur supposée de la fissure la moins profonde à détecter, la profondeur de ladite fissure   à   mesurer étant comprise entre ces deux extrêmes, et à l'instant où on détecte un minimum de l'impédance acoustique de sortie du guide, on mesure la longueur d' onde correspondante et on en déduit que la profondeur de ladite fissure à mesurer est égale au quart de cette lon- gueur d'onde. 



   Par exemple, si   l'on a   obtenu un minimum d'impédance, donc si   l'on a   détecté une fissure, pour une longueur d'onde   À = 8   mm cette fissure peut avoir une 
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 longueur de 1 = 2 rtm   6 snt, SX . 10 mm -71 . 



   4 4 4 14 mm,etc... On émet alors une onde dont on fait décroître la longueur d'une façon continue depuis une valeur maximum 
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 (500 m-n) égaie à quatre 01S la"ur-$upp$te de la fissure la plus profonde à détecter (125 mm) jusqu'à une valeur minimum (8 mm) égale à quatre fois la longueur supposée de la fissure la moins   profonde à   détecter (2   mm).   



  A l'instant   où   on détecte un minimum   de   l'impédance   acous-   tique de sortie du guide, on mesure la longueur   d'onde   correspondante (soit 10 mm) et on en déduit que la profondeur de ladite fissure à mesurer est égale au quart de cette longueur d'onde (soit 10 mm). 

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  On sait en effet eue le minipum d'iwpédce acoustique de sortie du guide est   provoqué   par le fait que la fissure se comporte au point de vue acoustique   cessa   un tube   résonant   quand sa profondeur est égale à   n#   où n est un nombre impair égal ou supérieur à 1 et   # la   longueur d'onde. 
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  On peut effectuer simultanément la dêtectica et la mesure de la   profondeur des   fissures en réalisant une   émission     simultanée   de plusieurs ondes de   fréquences   dif- 
 EMI5.3 
 férentes apprcpxiée3 
 EMI5.4 
 S&ns  :. j sâû: :..::.r .r& i:c::.' (::1.e;1;J:!'} -;,.:i-.:;:1'2:::i't'i;. pas à pesurar la ''-".Cstw :.;1 <3Q '.aqe '"s. ,o., -úi5 sien détecter les fissures dar:]<S::Ë!-,S5bp CiC31:;Glr la .r¯ 1-e A.]"tUU' justifiG le rt #!3-e". cylind2 3 it G-' = lise;: ¯11G rë'!t0û-a persttant ê0 dt1t:::t!f;c1: ..â<.R=.3..: las fi(.. 



  SU=ciS ::!af.: 1s pb"OZh11Qr  ¯r âa:'.<.. U si3. ;'"1'0 SU-..;-3'"!,* 'es '3.U'e.?S ."M.'2.. <5@ '.?'3 iO- tw',:.i E::'i1 ;..v ,'::'J- '1: =5lA .:J;r.:..iç:z..;; ::..=L:::.-:;. ,71;ê."ç ;::: '::';.-:'i2 ::::.è'; !:-:i-: l..i!- ¯ ,... b Q .¯ a*"..-. ^'p:: ;:?é ¯¯... '.¯=.t.q-.'c 

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 EMI6.1 
 3sn.s la rhoaba des ±ls#=#+>uoz* 1 ast ila- pos-tant que is &i;r= ,:.; .. :; =,, ¯o ItS tsbe zm -.,,,=.,=% 3t à,, sy- lindï-e e:s*:inâ oit cnsts:'.;:3f. css' ans #r>a#"inti=cJ G.a 1 ¯ii:;p%l;ia#¯-we acoustique de sos-ti' té=b* p#àt i#.#:z:v..;:#nir s!33i?-l bien da 3.a pràs<.r:c#a J'un..s fiàsr.#r* q :à?#a*<a >zari.ati-/ia e ladita 4i,st nce-- ilcur pouvci? 'sxafrdaes' la tota?,i?=± #:ma ?ùno p7t',2 de la surfaeo d cylindca il sst éàTYa?ltag'BUl± ÈX'ô7hàÉ 1 loti, de dép13cf:;r le t"ha aso'.!g-&iq--se SMat:

   ùné direction paral1lc à l'sxe de r=t#;tL=### 1!aôL.-t eylinda P'1!["?- d,nnt ? a rotation de ce cylindre, E!1core 1 -i >.îi,ipc-nrcL, on utilise .3?- tngoei:szr:z<:  un tube a(;\st:.iqrL1(,:: Grt n;2.tiè::G no;{ >tgùÔtiq>ez Qu&rc i'j¯r;t.É#àt -#e po'oi? àéàec±<ar 1.. pàrsz;ì=-#ù: d'à 13Ur to!.'*ta la #zr=-raco d=: c-là.néz.cé ile 1#;xin=oirz et de n'esurec la iJrcoiox."car dm ces ±' ssizr;oezi lB .rcc'>±3 décrit ei-'.d'.'ssus pe:;r.';:t. 2gi:;.1':;:Gr:.t. d.effict±Ôr 1 co!.:t?ôl3 et! c11-:lrgt1; d ti!lnG fissure ra-5=Cz- par un ssse'..S. à 'ide.. 



  Ce prés2nte en;or<: L a ix;portant. a<;ù=z,  tage #1;> ps.ettre la détection et la EM;sure .o.* ia p2:oio=#c zzar des fissures dans le= cylindres de lËsisTsois's. p.3ndaHt 3.a r'.:he de c.e:*x-ci, contrairement aux aiatres g.r,r;?ô<1&r çs.#r lesqiaels il faut soit attendre un.a période '<2nty3i<s. '2S la:"1inoi.:cs 3G<it arrêter la travail ;sdH::'6 Issinoirs.

Claims

EMI7.1

ÉÔVÉ%îlifi1ÉÔÔ)5ÔJ 1. Procédé de &êtsct-ion +t de mesure cle la pin±<;:=à*#># ses fissuras dans les cylind=''2s de IaKtinoi.s's..

..arasts'ts e## ce que l'on émet une accu-itizue en :àiroec?:i*T de la surface de travail ùsù cylindre d*a 1>>1- noirs examiner,, da façcn à baiflyet la totalitë Cll une ess't-ie. c sur-eace, en ce que l'on effectue en sent.:."' nu ;#ni i,esur< é1 ,i,mpéàar;ce a-roi;#Jtiqxe c-n ce -1.e lorsque c*>Ll#* n:9Z'1re socuse urte #:atùo= variation dans le sens ù' un:' diu.Lnution. 0:1 eH déduit la présence et la pofcndGx- :1" U;";.;) fissure dans la portion 6( lE surface atteinte ¯cet par l'onde Smis# 2. Procédé suivant la E-&"en<3isatioH. 1, c*rac- cn ce que l'onds es" sinusoïdale.

3. p;cc:jàx suivant l'une eu l'sutre d.-BS =-iir*:#ài.c.àùtions 1 et 2, caractérisé é:; cF> que onde "WlaÉ ô 4. Procédé suivant l'une eu l'au&s-Q ifi0 r'ài103n dications à caractârisé 0n ce que l'ondo ffi.i:r3 asT; ;;:onofréquentiell.

5. Précédé suivent l'une ou l'au.trs ±.es re:Tùn3i-àtion=- ' à 4, caractérisé en ce que ï'%#St%o acoustique mesurée est l'impédance acoustique die la por- tion de la surface du cylindre atteinte par l'onde àKié.

6. Proè!5-1& suivant l'une ou 19 Z-u tr ces .revendications 1 à 4., caractérisé en ce que !-'On diri%5É# la propagation de l'cnde éZ:i5.s 'n ,dàèC îion d" la surface du cylindre à ex7.;-rener, en utilisant un guida ?*àé>iei de EMI7.2 forme allouée et de dimensions transversales très faibles EMI7.3 par rapport au diaètre dudit cylindre, et O rrc-sure I EMI7.4 impédance acoustique de sertie dudit guide. <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1

1.... Procédé suivant ,la fe1tendication .6, oearac- têr4--4,en c.e4loe l'on utilise comme guide,, un .tube de.sec-" tion transV'ersa.1.e circulaire dont le <2iaE:ètrs dépend, de la. EMI8.2 fréquence de l'aide émise, en ce sens que plus cette fré- EMI8.3 quence est élevée, plus ce diastëtre -Soit être petit de façon à éviter les résonmwés rax-*xwersaleà '2:î ts'be 8 Procédé sui .ra.."tt 1." une ou 1." au::re des reveadicatioss 6 et 7. caractérisé en ce-que, 4-lars le 3mt de mesurer la profondeur de la fissure pour laT-elie on a obt4::.' en ninisus de l'i=:pédssce acousti-OTie c'a sortie du guide, ce #inirzn#- étant l indicc de la présence d'une fi3sur= 1>='t 1= profondeur est égale soit au 1;71art de la 1= ngüecr d'onde 4,t;-se, soit à un sultiple 1,r,wair de ce cp3art de lor.g>e1.lr d c;nde. on i5met uzie once dent 'On fait:

d6.#ro±ta la longueur d ur4e façon cntinue ep-uis une '-.1a!.e:r :uaxU$i'l égale à Ziatre fois la 1,>Jng-**eu# supps-s'5a de .la. fissure 1a plus profonde à ëé-wcter juS'1u à t<3 valeur -:.:tni-;-:'...lr1 êga.1 à quarte fois la longueur supposëe da la ii=c::zr= la rr=inz profonde à â4'ce-=te=, li profondeur dé ladite xiss'.tr à mesuruz zwart cmzprise entra ess d3<sx 6t=ge6et 1C instant 0-::' on détecte ur. ee l'ispsih? -flt1t!.qr..-a de sortis au g'6iid, on mesura 1s longueur 's'c?t4e <;aesozxdmnte ''1 on iz# uit q1: la profc.ndc.u? 0-3 ±.aùit±t ficszxe 5;r ;

Ggale n.à axe .cette ls#*=o:r d'e.-, 9 Prc=éiô oeai-éanà la ye'?en'3iesticn S c*:r;':stéri¯6 es es que lc 'ffotMe y,h,iùltJa5rmioet Qg dàtÀ±ction et la Masurs de à-ce profondeur des fissas-ec! flm rétlLsr'xt une #ai?jia; de- pZ=zri"*&a cc'e-s #to ±régzci:<ao tïiffera'*2 np;ropriLé=t-- lC Z'reoé.dé >#ivant r:no cà ±'mù.e da$ ï'avsndisaiiems ca#ctéri%± s ' qT. 1 smj gj.zzr jiz'à±tan±r,ùnt de3 cnJes ie fqcsss d(,1±"r2ntcM '?-3F:s?:-.' pondant d4--S 10.1-ét;euts d Qr:.d1J sai U1!1.O l;:':.Z't i.: -9:t d1\! <Desc/Clms Page number 9> EMI9.1 ,feltiples 3ùãirs t.ceesss. ûe 1*autr= pax'tie, en ce qete.

L'on- repère 'au mayen de systèmes électroniques tel.% .que.

.par exemple des filtres, les minima 'à" 4--pédargce - corres- pondant aux différentes long'seurs d'onde utilisées.. 'et... en ce que 3.* on en déduit la présence ss-,xs -dont la longueur est prohibitive lorsque 1,esP)tx" sytêses "é1ectro- ::q.es : e' m:s aux 2ong:.eurs d'onde correspanda.-it aux profondeurs de fissures égales ou scpêriesres à un seuil pré#ter:±.ié aÍ.5.cnené .des =::.i.."'l ;,...-;'1 d'ispédance.