CH498394A

CH498394A - Procédé d'enregistrement par ultrasons des défauts des parois interne et externe, d'un tube très mince

Info

Publication number: CH498394A
Application number: CH1601268A
Authority: CH
Inventors: Chretien Jean-Francois
Original assignee: Commissariat Energie Atomique
Priority date: 1967-10-27
Filing date: 1968-10-25
Publication date: 1970-10-31
Also published as: BE721239A; ES358981A1; LU57112A1; GB1181608A; FR1548670A

Description


  
 



  Procédé d'enregistrement par ultrasons des défauts des parois interne et externe,
   d'un    tube très mince
 La présente invention concerne un procédé d'enregistrement par ultrasons sur deux voies séparées, des défauts de la paroi interne et des défauts de la paroi externe d'un tube très mince, à l'aide d'un unique traducteur émetteur-récepteur et d'un générateur équipé d'un oscilloscope dont l'entrée reçoit un signal issu du traducteur et qui comporte un amplificateur agencé de manière telle que son gain, qui détermine le rapport entre l'amplitude du signal amené à l'entrée de l'oscilloscope et l'amplitude de la déflection correspondante sur l'écran de l'oscilloscope dans une des directions de coordonnées, soit réglable à différents niveaux pour différentes valeurs de la déflection de base de temps dans l'autre direction de coordonnées.



   Le but de l'invention est de fournir un procédé qui présente l'avantage de permettre d'enregistrer sur deux voies séparées, mais avec un unique traducteur-émetteur récepteur d'ultrasons, les défauts de la paroi interne, d'une part, et les défauts de la paroi externe, d'autre part, d'un tube très mince de faible diamètre.



   Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que le tube à examiner, rempli d'air, est immergé dans l'eau et est animé d'un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal, que   l'on    règle l'angle d'incidence du faisceau d'ultrasons par rapport au tube de manière à obtenir sur l'écran de l'oscilloscope, pour un défaut de la paroi interne, une succession d'échos équidistants décroissants, que   l'on    règle le gain de l'amplificateur à un niveau faible pour les valeurs de déflection de base de temps correspondant à la zone de l'écran où apparaît l'écho unique de forte amplitude correspondant à un défaut de la paroi externe du tube,

   tandis que   l'on    règle ce gain à un niveau élevé pour les valeurs de déflection de base de temps correspondant à la zone de l'écran où apparaissent les échos de faible amplitude de la succession d'échos correspondant au défaut de la paroi interne, et que   l'on    établit deux circuits-portes, agencés pour s'ouvrir en dépendance desdites valeurs de déflection de base de temps et à l'entrée desquels est amené le signal représentatif des échos, de manière telle que le premier de ces circuits-portes s'ouvre pour les valeurs de déflection de base de temps correspondant à la zone de l'écran où apparaît ledit écho unique correspondant à un défaut externe,

   tandis que le second de ces circuits-portes s'ouvre pour les valeurs de déflection de base de temps correspondant à la zone de l'écran où apparaît   l'un    desdits échos de faible amplitude correspondant au défaut interne, ces deux circuits-portes débouchant sur deux voies séparées destinées respectivement à enregistrer ledit défaut externe et à enregistrer ledit défaut interne.



   Ce procédé est applicable aux tubes métalliques et, d'une façon générale, aux tubes en un matériau susceptible d'être examiné par ultrasons, d'une épaisseur pouvant ne pas dépasser quelques dixièmes de millimètre, les défauts à examiner étant par exemple des fissures ou des pailles. Il n'exige aucun appareillage particulier et fait appel simplement à un émetteur-récepteur d'ultrasons équipé d'un amplificateur à gain variable le long de la base de temps, un tel montage étant généralement destiné à compenser l'atténuation dans les matériaux lors de l'examen de parois très épaisses.



   Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme de mise en   oeuvre    du procédé selon l'invention
 La fig. 1 représente, schématiquement, suivant une coupe perpendiculaire à son axe longitudinal, un tube à examiner et le traducteur émetteur récepteur d'ultrasons;
 la fig. 2 est un oscillogramme montrant l'écho de défaut de la paroi externe;
 la fig. 3 est un oscillogramme montrant la succession des échos de défaut de la paroi interne;  
 la fig. 4 montre l'oscillogramme de la fig. 2 après réduction du gain de l'amplificateur dans la zone où apparaît l'écho de défaut externe. Enfin
 la fig. 5 montre l'oscillogramme de la fig. 3 après réduction du gain de l'amplificateur dans la zone où apparaît l'écho défaut externe.



   Comme représenté sur la fig. 1, le tube 1 d'axe longitudinal 0, rempli d'air et immergé dans de l'eau, tourne autour de cet axe suivant le sens de la flèche F.



  La vitesse de rotation du tube 1 peut prendre toutes les valeurs imposées par la cadence de contrôle ou par la mécanique d'entraînement. Au cours des essais, on a adapté une vitesse angulaire de l'ordre de 500 tours minute. Un traducteur émetteur-récepteur d'ultrasons 2 émet un faisceau d'ultrasons 3 dont l'axe tombe sur le tube suivant un angle   a.    Ce traducteur a, par exemple, une fréquence de 4   MIIz,    valeur nullement impérative.



   La valeur de l'angle d'incidence a est fonction du matériau du tube, de son épaisseur et de la fréquence du traducteur.



   En 4 et 5 sont représentés schématiquement un défaut externe et un défaut interne du tube, c'est-à-dire respectivement un défaut qui débouche sur la paroi externe et un défaut qui débouche sur la paroi interne.



   L'incidence   a    est réglée de façon que   l'on    obtienne (fig. 3) pour le défaut interne 5 une succession d'échos équidistante a, b, c, d, e, qui correspondent à une réflexion vue lorsque l'énergie a fait un certain nombre de tours de la section du tube 1.



   Les oscillogrammes (fig. 2, 3, 4 et 5) comprennent également des échos fixes A, B, ou échos de réflexions parasites qui ne sont nullement dus à des défauts du tube 1 et qui proviennent, par exemple, de la paroi de la cuve renfermant l'eau dans laquelle est immergé le tube.



   Enfin, l'oscillogramme de la fig. 2 comprend un écho C de très forte amplitude qui est le seul écho correspondant au défaut 4 de la paroi externe du tube.



   Cet écho C, en raison de l'insuffisance du pouvoir de résolution de l'appareil, apparaît comme presque confondu avec l'écho fixe A de sorte qu'il n'est pas possible de le prélever tel quel en vue de l'enregistrement.



   Le procédé décrit permet précisément d'en effectuer l'enregistrement. Il utilise un oscilloscope qui comporte un amplificateur agencé de manière telle que son gain, qui détermine le rapport entre l'amplitude du signal amené à l'entrée de l'oscilloscope et l'amplitude de la déflection correspondante sur l'écran de l'oscilloscope dans une des directions de coordonnées, soit réglable à différents niveaux pour différentes valeurs de la déflection de base de temps dans l'autre direction de coordonnées.



  Ainsi, on peut diminuer considérablement le gain de l'amplitude dans la zone où apparaît l'écho C de très forte amplitude, qui est le seul écho correspondant au défaut externe et on fait disparaître de l'écran de l'oscilloscope les échos a, b, dont l'amplitude est trop faible pour qu'ils continuent d'apparaître sur l'écran.



     I1    ne subsiste plus sur l'écran (fig. 4) que le sommet de l'écho C et le sommet de l'écho fixe A; l'écho C est alors suffisamment distinct de l'écho fixe A pour pouvoir être détecté.



   Par contre, on conserve un gain important de l'amplificateur dans la zone où apparaissent les échos c, d, e, qui sont les échos de plus faible amplitude de la succession d'échos correspondant au défaut 5 de la paroi interne   (fig.    5).

 

   On dispose une porte de sélection D au niveau de l'écho unique C de forte amplitude   (fig.    4) et une porte de sélection E au niveau de l'écho e (fig. 5), ce qui permet d'enregistrer sur deux voies séparées les défauts 4 et 5 du tube. L'appareillage permettant d'atteindre ce résultat est connu et couramment utilisé dans les installations de commande automatique.   I1    s'agit d'un sélecteur d'échos qui donne en sortie une tension continue proportionnelle à l'amplitude de l'écho choisi.



   Le procédé décrit a été utilisé avec succès sur des tubes de zirconium-cuivre, d'un diamètre extérieur de 15 mm et d'une épaisseur variant entre 0,75 mm et   1,2 mu,    et également sur des tubes d'acier inoxydable d'un diamètre extérieur de   6,35mm    et d'une épaisseur de 0,35 mm.

Claims

REVENDICATION

Procédé d'enregistrement par ultrasons, sur deux voies séparées, des défauts de la paroi interne et des défauts de la paroi externe d'un tube très mince, à l'aide d'un unique traducteur émetteur-récepteur et d'un générateur équipé d'un oscilloscope dont l'entrée reçoit un signal issu du traducteur et qui comporte un amplificateur agencé de manière telle que son gain, qui détermine le rapport entre l'amplitude du signal amené à l'entrée de l'oscilloscope et l'amplitude de la déflection correspondante sur l'écran de l'oscilloscope dans une des directions de coordonnées, soit réglable à différents niveaux pour différentes valeurs de la déflection de base de temps dans l'autre direction de coordonnées, caractérisé par le fait que le tube à examiner, rempli d'air, est immergé dans l'eau et est animé d'un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal,

que l'on règle l'angle d'incidence du faisceau d'ultrasons par rapport au tube de manière à obtenir sur l'écran de l'oscilloscope, pour un défaut de la paroi interne, une succession d'échos équidistants décroissants, que l'on règle le gain de l'amplificateur à un niveau faible pour les valeurs de déflection de base de temps correspondant à la zone de l'écran où apparaît l'écho unique de forte amplitude correspondant à un défaut de la paroi externe du tube, tandis que l'on règle ce gain à un niveau élevé pour les valeurs de déflection de base de temps correspondant à la zone de l'écran où apparaissent les échos de faible amplitude de la succession d'échos correspondant au défaut de la paroi interne, et que l'on établit deux circuits-portes,

agencés pour s'ouvrir en dépendance desdites valeurs de déflection de base de temps et à l'entrée desquels est amené le signal représentatif des échos, de manière telle que le premier de ces circuits-portes s'ouvre pour les valeurs de déflection de base de temps correspondant à la zone de l'écran où apparaît ledit écho unique correspondant à un défaut externe, tandis que le second de ces circuits-portes s'ouvre pour les valeurs de déflection de base de temps correspondant à la zone de l'écran où apparaît l'un desdits échos de faible amplitude correspondant au défaut interne, ces deux circuitsportes débouchant sur deux voies séparées destinées respectivement à enregistrer ledit défaut externe et à enregistrer ledit défaut interne.