FR2476843A1 - Procede de determination des heterogeneites dans les materiaux magnetiques et dispositif par sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES UTILISANT LES ULTRA-SONS. LE PROCEDE FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST DU TYPE CONSISTANT A PLACER LE MATERIAU A ETUDIER 2 DANS UN CHAMP MAGNETIQUE, ET A FAIRE AGIR DES VIBRATIONS SUR LA SURFACE D'UN MILIEU MAGNETOSTRICTIF DISPOSE A PROXIMITE DE LA ZONE DES HETEROGENEITES DU MATERIAU. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AU CONTROLE NON DESTRUCTIF DE TOLES, BANDES, TUBES, BARRES ET D'AUTRES ARTICLES SUSCEPTIBLES D'AIMANTATION, DIRECTEMENT DANS LES CHAINES DE PRODUCTION.

Description

La présente invention se rapporte à la technique des ultra-sons et a

notamment pour objet un procédé de détermination des hétérogénéités dans les matériaux magnétiques et un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. L'invention peut être utilisée pour le contrôle non destructif de tôles, bandes, tubes, barres et d'autres articles susceptibles d'aimantation directement dans les chaines de production de ces articles à une vitesse atteignant 10 m/s. Outre cela, l'invention peut être utilisée pour la création de systèmes d'asservissement de la position relative d'un objet à étudier dans divers

processus technologiques.

L'invention peut aussi être utilisée pour la

réalisation de mesures magnétiques et physico-m6caniques.

Actuellement, parmi les problèmes importants relatifs au contrôle non destructif de la qualité des matériaux, on peut citer celui de la mise au point de procédés de détermination (localisation et estimation) des hétérogénéités dans les matériaux magnétiques, ainsi que de dispositifs pour la mise en oeuvre desdits procédés, permettant d'augmenter le rendement, la sensibilité et la

fiabilité du contrôle.

L'application des procédés connus de détermination

des hétérogénéités des matériaux magnétiques et des dispo-

sitifs pour la mise en oeuvre desdits procédés freine le développement de la technologie et exige la présence de dispositifs et d'équipements onéreux à différents postes

de contrôle situés en dehors des chaînes de production.

La nécessité de la mise en oeuvre de nouveaux procédés et dispositifs est due aussi au besoin d'élever la sensibilité aux hétérogénéités des matériaux lors de

contrôles à des températures élevées (supérieures à 100C).

Actuellement, on connaît des procédés de contrôle non destructif consistant à déterminer les hétérogénéités des matériaux magnétiques, ainsi que des dispositifs pour leur mise en oeuvre, qui peuvent être divisés en deux t476843 groupes

1) procédés de contrôle aux ultra-sons et disposi-

tifs pour leur mise en oeuvre; 2) procédés de contrôle magnétique et dispositifs pour la mise en oeuvre de ces procédés. Dans un procédé du premier groupe, on provoque dans le matériau à étudier des vibrations ultra-sonores qui entrent en interaction avec une hétérogénéité et sont

ensuite enregistrées.

Un dispositif permettant de mettre en oeuvre un tel procédé de contrôle aux ultra-sons comporte le matériau à étudier, des transducteurs piézoélectriques et des moyens assurant le contact acoustique avec la surface du matériau.

Dans un tel dispositif, les vibrations ultra-

sonores sont produites par l'intermédiaire de transducteurs piézoélectriques dont le fonctionnement est du type soit

à contact, soit à immersion.

Il est également possible d'utiliser une variante de ce dispositif, dans laquelle au lieu de transducteurs piézo-électriques, on utilise des transducteurs électromagnéto-acoustiques. Dans ce cas, le dispositif comprend aussi un système d'alimentation et un conducteur de courant parallèle à la surface du matériau à étudier et disposé dans le champ magnétique. Dans cette variante, la production des ultra-sons est due à l'action des oscillations électro-magnétiques émises vers la surface du matériau à étudier par le conducteur traversé par un courant. Lors de l'utilisation du procédé et des dispositifs de ce groupe, il devient nécessaire de créer un contact acoustique entre les transducteurs piézoélectriques et

l'article à contrôler et de coller l'élément piézo-

électrique à des prismes, ce qui limite la température et la vitesse de contrôle de l'article. L'utilisation, dans

le cadre du premier groupe, de transducteurs électromagnét-

acoustiques est limitée par l'insuffisance de leur

sensibilité, qui dépend, en particulier, des caractéristi-

ques concrètes des articles à contrôler, par exemple de

leurs constantes de magnétostriction dynamique.

Dans un procédé de contrôle magnétique, faisant partie du deuxième groupe, on utilise le phénomène de la distorsion du champ magnétique d'un système d'aimantation en présence d'hétérogénéités dans le matériau à étudier, en enregistrant de ces distorsions locales. Un dispositif mettant en oeuvre ce procédé comprend le matériau à étudier, un système d'aimantation (bobines d'inductance, ferrosondes, dispositifs à effet Hall, etc.), des éléments

magnétosensibles et un système d'affichage.

Les procédés et les dispositfWs de ce groupe sont caractérisés par une sensibilité peu élevée lors de la détermination des hétérogénéités internes, à cause de leur faible rapport signal/bruit, ce qui à son tour, est lié à l'impossibilité de séparer le signal utile d'avec le bruit dé à la structure magnétique. Outre cela, lors de l'application d'un tel procédé, on se heurtedans le dispositif connu, à des difficultés de conversion des champs magnétiques continus, dus aux hétérogénéités, en signaux de haute fréquence (en cas d'utilisation de

bobines d'inductance, de ferrosondes, etc.).

Il est connu un procédé de détection des hétéro-

généités dans les matériaux magnétiques au moyen de champs magnétiques de diffusion et un dispositif pour la

mise en oeuvre dudit procédé.

Le procédé consiste à placer le matériau à contrôler dans un champ magnétique continu, qui, en présence d'une hétérogénéité locale du matériau, subit une distorsion partielle et apparaît au-dessus de la surface de l'article, c'est-à-dire qu'il apparaît un

champ magnétique de diffusion.

Le dispositif utilisé pour la mise en oeuvre dudit procédé comporte un matériau magnétique, un système d'aimantation consistant en un aimant permanent ou un électro-aimant, un élément magnéto-sensible convertissant le champ local dû à une hétérogénéité en un signal

électrique, un amplificateur et un système d'enregistrement.

Lors de la mise en oeuvre de ce procédé, il se produit dans le dispositif, à proximité de la zone d'hétérogénéité, une modification de la répartition du

champ magnétique, qui est détectée par l'élément magnéto-

sensible. L'application desdits procédé et dispositif est limitée par leur basse sensibilité aux hétérogénéités internes et-par leur faible fiabilité, ce qui est la

conséquence d'un faible rapport *signal/bruit".

On connaît aussi un procédé de détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, consistant à disposer le matériau à étudier dans un champ magnétique,

à soumettre à des vibrations la surface du milieu magnéto-

strictif se trouvant à proximité de la zone d'hétérogé-

néité des matériaux, et à enregistrer les signaux

apparaissant à la suite de la conversion électro-magnéto-

acoustique dans le milieu. Selon ce procédé, la surface du matériau àétudier, qui est un milieu magnétostrictif,

est soumise à l'action de vibrations ultra-sonores.

Les vibrations ultra-sonores se propagent dans le matériau magnétique et entrent en interaction avec l'hétérogénéité, à la suite de quoi il se produit une conversion électro-magnéto-acoustique déterminée par la

magnétostriction, c'est-à-dire que les vibrations ultra-

sonores modulent les champs magnétiques continus dus aux hétérogénéités à la fréquence des ultra-sons, en les transformant en champs magnétiques alternatifs, qui sont

enregistrés.

Il est connu un dispositif pour la détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, permettant de mettre en oeuvre le procédé cidessus comportant un système d'aimantation dont le flux magnétique passe à travers un milieu magnétostrictif se trouvant à proximité de la zone des hétérogénéités du matériau. Le dispositif comprend également deux transducteurs disposés sur la surface du milieu magnétostrictif et électriquement reliés à un générateur d'impulsions radio principal et à un amplificateur principal branché sur un indicateur. Dans

ce dispositif connu, l'un des transducteurs est piézo-

électrique et est branché sur le générateur d'impulsions radio principal, l'autre transducteur étant réalisé sous forme d'une bobine d'inductance et étant connecté à

l'amplificateur principal.

Le générateur d'impulsions radio principal excite le transducteur piézoélectrique, qui émet dans le matériau à étudier des vibrations ultrasonores qui trasnforment les champs magnétiques continus dus aux hétérogénéités en champs alternatifs perçus par la bobine d'inductance,

amplifiés et enregistrés.

L'utilisation de ce procédé connu de détermination des hétérogénéités et du dispositif pour sa mise en oeuvre

est limitée par l'impossibilité de déterminer les hétéro-

généités internes. Cela est dû au fait que les champs magnétiques alternatifs dus à une hétérogénéité interne sont blindés à la suite de l'effet de peau. Outre cela, le procédé en question permet d'étudier les matériaux dont les valeurs des constantes de magnétostriction dynamique sont suffisamment élevées, ce qui réduit la

gamme des objets pouvant être contrôlés. En cas d'utilisa-

tion, dans le dispositif, de transducteurs piézo-électri-

ques, il est nécessaire d'assurer un contact acoustique de ces transducteurs avec le matériau à contrôler, ce qui, à son tour, conduit à une limitation de la vitesse de contrôle du matériau à étudier, ainsi que des températures

auxquelles il peut être efficace.

L'invention vise un procédé de détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, dans lequel l'action des vibrations sur le matériau à étudier serait exercée de manière à permettre de déterminer tant les hétérogénéités externes que les hétérogénéités internes des matériaux, d'effectuer le contrôle d'une large gamme de matériaux avec une haute sensibilité, une grande

fiabilité et avec un rendement élevé. L'invention vise -

aussi un dispositif servant à déterminer les hétérogénéités des matériaux magnétiques en mettant en oeuvre ledit procédé, et qui aurait une construction suffisamment simple, serait sûr en exploitation et posséderait une

haute immunité aux bruits.

Le but visé est atteint à l'aide d'un procédé de détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, consistant à placer le matériau à étudier dans un champ magnétique, à soumettre à l'action de vibrations la surface du milieu magnétostrictif se trouvant à proximité de la zone d'hétérogénéités du matériau, et à enregistrer les

signaux apparaissant à la suite de la conversion électro-

magnéto-acoustique dans le milieu, ledit procédé étant,

selon l'invention, caractérisé en ce qu'en tant que vibra-

tions on utilise des vibrations ultra-sonores dont le vecteur de polarisation comprend une composante normale à la surface du milieu magnétostrictif, ou des vibrations électro-magnétiques dont le vecteur de polarisation est perpendiculaire au vecteur du champ magnétique, ou bien on utilise simultanément des vibrations ultra-sonores et

électromagnétiques polarisées de la manière mentionnée.

Il est souhaitable de réaliser la conversion électro-magnéto-acoustique des vibrations ultra-sonores ou des oscillations électromagnétiques ou, simultanément, des oscillations électromagnétiques et des vibrations ultra-sonores de polarisation choisie, dans un champ magnétique dont l'intensité correspond à la valeur maximale de la constante de magnétostriction dynamique dans le

matériau étudié.

Il est désirable d'utiliser en tant que milieu magnétostrictif une couche intermédiaire disposée à proximité du matériau à étudier et sur laquelle on fait agir les vibrations ultra-sonores ou électromagnétiques, ou bien, simultanément, les vibrations ultra-sonores et électromagnétiques. Il est préférable d'utiliser en tant que couche -7

intermédiaire un matériau dont la constante de magnéto-

striction dynamique n'est pas inférieure à celle d'un

alliage connu sous la dénomination commerciale "Permendur".

Il est avantageux que l'épaisseurde la couche intermédiaire, pour une fréquence donnée des vibrations ultra-sonores ou électromagnétiques, ou, simultanément, des vibrations ultra-sonores et électromagnétiques, soit choisie d'après les courbes de dispersion dans ladite couche des ondes ultra-sonores ayant une composante

normale à cette couche.

Il est rationnel que la couche intermédiaire soit en plus aimantée au moins dans la zone d'enregistrement de sorte que les lignes de force du champ magnétique supplémentaire soient perpendiculaires à la surface de la

couche.

Il est souhaitable, dans le cas d'une action exercée sur la couche intermédiaire au moyen de vibrations ultra-sonores, qu'à proximité de ladite couche soit disposée une couche intermédiaire analogue, et que du côté opposé à la zone d'action des vibrations ultra-sonores sur la première couche intermédiaire soient enregistrées les vibrations ultrasonores produites dans l'autre couche intermédiaire par les vibrations électromagnétiques formées dans la couche intermédiaire au voisinage de la zone de

l'hétérogénéité dans le matériau à étudier.

Il est avantageux que l'enregistrement des vibra-

tions ultra-sonores dans l'autre couche intermédiaire soit en outre effectué dans la zone se trouvant du côté oppose

à la zone d'enregistrement dans cette même couche inter-

médiaire.

Le problème exposé plus haut est aussi résolu à

l'aide d'un dispositif servant à déterminer les hétéro-

généités des matériaux magnétiques conformément au procédé, objet de l'invention, et comportant un système d'aimantation

dont le flux magnétique passe à travers le milieu magnéto-

strictif se trouvant à proximité de la zone d'hétérogénéîs du matériau, et deux transducteurs montés sur la surface du milieu magnétostrictif et reliés électriquement à un

générateur d'impulsions radio principal et à un amplifica-

teur principal branché sur un indicateur, ledit dispositif étant, selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur d'impulsions radio supplémentaire, un amplificateur supplémentaire et un-dispositif de commutation, reliés électriquement entre eux de sorte qu'en cas d'action, sur le milieu magnétostrictif, de vibrations électromagnétiques ou ultrasonores, l'un des transducteurs soit branché à travers le dispositif de commutation sur le générateur d'impulsions radio principal et que l'autre transducteur soit relié, lui aussi à travers le dispositif de commutation, à l'amplificateur principal, et dans le cas d'une action simultanée, sur

ledit milieu, de vibrations électromagnétiques et ultra-

sonores, l'un des transducteurs soit relié par l'intermé-

diaire du dispositif de commutation au générateur d'impulsions radio principal et à l'amplificateur supplémentaire, et que l'autre transducteur soit branché, lui aussi par l'intermédiaire du dispositif de commutation, sur le générateur de radio-impulsions supplémentaire et sur

l'amplificateur principal.

Il est souhaitable que le milieu magnétostrictif soit réalisé sous forme d'une plaque disposée à proximité

de la surface du matériau à étudier.

Il est avantageux qu'en cas d'action simultanée,

sur la plaque, de vibrations électromagnétiques et ultra-

sonores, ladite plaque ait la forme d'un disque et que

l'un des transducteurs soit disposé au centre dudit disque.

Il est rationnel que le dispositif comporte un compteur d'impulsions et un comparateur branchés en

parallèle sur l'amplificateur principal.

Il est préférable que, dans le cas o le matériau -à étudier comporte au moins une courbure, la surface de la plaque soit congruente à la surface du matériau à étudier et que l'un des transducteurs soit réalisé sous forme d'au moins un solénoïde embrassant la plaque à l'endroit de la courbure. Il est avantageux que le dispositif comprenne un électro-aimant réglable monté à proximité de l'un des transducteurs de manière que les lignes de force du champ magnétique engendré par l'électro-aimant réglable soient perpendiculaires à la surface de la plaque dans la zone

d'emplacement dudit convertisseur.

Il est souhaitable, qu'en cas d'action, sur le milieu magnétostrictif, de vibrations ultra-sonores, qu'à

proximité de la plaque soit disposée d'une manière co-

planaire une autre plaque identique sur laquelle est monté un autre transducteur, du côté opposé au transducteur se

trouvant sur la plaque la plus proche du matériau à étudier.

Il est avantageux que dans le dispositif soit prévu un mesureur d'intervalles de temps branché sur l'amplificateur supplémentaire, et encore un transducteur monté sur l'autre plaque, du côté opposé au transducteur monté sur la même plaque, et relié à travers le dispositif

de commutation à l'amplificateur supplémentaire.

Le procédé proposé de détermination des hétéro-

généités des matériaux magnétiques et le dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé permettent d'effectuer un contrôle des hétérogénéités réparties dans toute l'épaisseur du matériau à contrôler avec une sensibilité et une fiabilité élevées. Il devient ainsi possible d'effectuer le contrôle de matériaux magnétiques ayant diverses constantes de magnétostriction à des températures élevées (supérieures à 1000C) et d'obtenir une productivité élevée (jusqu'à 10 m/s) sans balayage du matériau à contrôler. Le procédé et le dispositif proposés peuvent être utilisés dans les chalnes technologiques de production de tôles, de tubes, de barres, de fil, etc. Le dispositif utilisé pour la mise en oeuvre dudit procédé est de construction suffisamment simple, d'exploitation fiable et peut fonctionner en association avec n'importe quel détecteur de défauts par ultra-sons disponible sur le marché, dans des conditions de production industrielle à

haut niveau de bruits.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la

lumière de la description explicative qui va suivre de

différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 représente le schéma synoptique d'un dispositif conforme à l'invention pour la détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, mettant en oeuvre le procédé revendiqué, avec utilisation, en tant que milieu magnétostrictif, du matériau à étudier; la figure 2 montre la position des contacts des commutateurs du dispositif de commutation représenté sur la figure 1 en cas d'action, sur le milieu magnétostrictif, de vibrations ultra-sonores; - la figure 3 montre la position des contacts des

commutateurs en cas d'action, sur le milieu magnétostric-

tif, d'oscillations électromagnétiques; - la figure 4 montre la position des contacts des commutateurs en cas d'action simultanée, sur le milieu magnétostrictif, de vibrations électromagnétiques et ultra-sonores; - la figure 5 représente une courbe type de

vacation de la constante dynamique relative de magnéto-

striction en fonction de l'intensité du champ magnétique; - la figure 6 représente une variante du dispositif conforme à l'invention en cas d'utilisation d'une plaque en tant que milieu magnétostrictif; - la figure 7 représente les courbes de dispersion types pour des ondes ultra- sonores normales dans la couche normale; - la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 6, en cas de réalisation de la plaque sous forme d'un disque; - la figure 9 indique la position des contacts des commutateurs pour le cas o ladite plaque a la forme d'un disque; - la figure 10 est une vue similaire à celle de la figure 6, mais en cas de contrôle d'un matériau ayant une surface curviligne et de prémagnétisation de la plaque à l'aide d'un électro-aimant; - la figure 11 montre une variante du dispositif conforme à l'invention en cas d'utilisation, en tant que milieu magnétostrictif, de deux plaques coplanaires; - la figure 12 montre la position des contacts des commutateurs du dispositif de commutation lors du

fonctionnement du dispositif représenté sur la figure 11.

Le procédé de détermination (de localisation et d'estimation) des hétérogénéités des matériaux magnétiques consiste à placer le matériau à étudier dans un champ

magnétique, à soumettre la surface du milieu magnéto-

strictif, se trouvant à proximité de la zone des hétéro-

généités du matériau, à l'action de vibrations ultra-

sonores dont le vecteur de polarisation comporte une composante normale à la surface du milieu magnétostrictif, ou à l'action d'oscillations électromagnétiques dont le vecteur de polarisation est perpendiculaire au vecteur du champ magnétique, ou bien à l'action simultanée

d'oscillations électromagnétiques et de vibrations ultra-

sonores polarisées de la manière mentionnée, et à enregistrer les signaux apparaissant par suite de la

conversion électro-magnéto-acoustique dans le milieu.

Le dispositif pour la détermination des hétéro-

généités des matériaux magnétiques, permettant de mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention, comporte un système d'aimantation 1 (figure 1) dont le flux magnétique passe à travers un milieu magnétostrictif 2 se trouvant

à proximité d'une zone d'hétérogénéités 3 du matériau.

Dans la variante considérée du dispositif, le milieu 2 est le matériau à étudier (dans ce qui suit, le - matériau magnétique sera désigné par le chiffre de référence 2). Le dispositif comprend également un générateur d'impulsions radio principal 4 et un amplificateur principal , ainsi qu'un générateur d'impulsions radio supplémentaire 6 et un amplificateur supplémentaire 7 branchés sur un dispositif de commutation 8.-Les amplificateurs 5,7 sont connectés à un indicateur 9. Sur la surface du matériau magnétique 2 sont montés deux convertisseurs 10,11 branchés sur le dispositif de commutation 8. Dans le cas considéré, le dispositif de commutation 8 est réalisé sous forme d'un jeu de commutateurs à trois positions A, B, C, D branchés

respectivement, sur les générateurs principal et supplé-

mentaire 4, 6 et sur les amplificateurs 5, 7 et ayant les positions de travail I-II. Toutefois, le dispositif de commutation peut aussi être réalisé à base de relais polarisés et d'autres éléments de commutation. Dans la variante considérée, le transducteur 10 est un transducteur piézoélectrique et le transducteur 11 est une bobine d'inductance plate. Toutefois, dans d'autres variantes du

dispositif, les transducteurs peuvent être électro-magnéto-

acoustiques.

Le procédé de détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, en cas d'action, sur le milieu magnétostrictif, de vibrations ultrasonores, est mis en oeuvre dans le dispositif (figure 1) dont la position des commutateurs A, B, C, D du dispositif de commutation 8 est

conforme au tableau représenté sur la figure 2.

Sur la figure 2 et sur les figures analogues, le signe "+" correspond à un contact fermé, et le signe "-,

à un contact ouvert.

Le transducteur 10 est branché à travers le dispositif de commutation 8 sur le générateur principal 4, tandis que le transducteur 11 est relié à l'amplificateur

principal 5.

Lors de l'aimantation du matériau à contrôler 2, en présence d'hétérogénéités 3, appara t un champ magnétique

de diffusion. A l'aide du générateur principal 4 le trans-

ducteur 10 engendre dans le matériau magnétique 2 des vibrations ultrasonores dont le vecteur de polarisation comporte une composante normale à la surface du matériau

magnétique 2.

Lors du balayage de la surface du matériau à étudier 2 par les transducteurs 10, 11, par suite de l'effet de magnétostriction, les vibrations ultra-sonores modulent les champs magnétiques continus dus à l'hétérogénéité 3, en les convertissant en oscillations-électromagnétiques qui sont détectées par le transducteur 11 et amplifiées par l'amplificateur principal 5, à partir duquel lesdites

vibrations sont appliquées à l'indicateur 9.

Le choix d'une telle polarisation des vibrations ultra-sonores s'explique par les raisons suivantes. Lors du contrôle du matériau 2 possédant une hétérogénéité interne 3, le champ magnétique de diffusion est dé à la présence de "charges magnétiques" efficaces qui se forment dans la zone de l'hétérogénéité 3. Comme déjà mentionné, les vibrations ultra-sonores, grâce à la magnétostriction, modulent la densité des "charges magnétiques" et, par conséquent, le champ créé par celles-ci. Cependant, si l'hétérogénéité 3 est suffisamment éloignée de la surface du matériau à contrôler 2, c'est-à-dire si elle se trouve à une distance supérieure à l'épaisseur de la couche superficielle du courant, dans laquelle se produit une atténuation des vibrations électromagnétiques, le signal

utile ntest pas détecté par le transducteur 11. La détec-

tion des hétérogénéités internes 3 disposées à une

profondeur supérieure à l'épaisseur de la couche super-

ficielle du courant est quand même possible, étant donné que le champ magnétique engendré à l'intérieur du matériau à contrôler 2 par les "charges magnétiques" dues à l'hétérogénéité 3 forme sur la surface de ce dernier des

"charges magnétiques" secondaires. La modulation ultra-

sonore des "charges I secondaires assure l'émission de

vibrations électromagnétiques détectées par le trans-

ducteur 11. Mais la modulation des c7charges"secondaires superficielles, vu le caractère longitudinal de la

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magnétostriction dans le matériau à contrôler 2,ne peut être effectuée qu'à l'aide de vibrations acoustiques dont le vecteur de polarisation comprend une composante normale à la surface du matériau magnétique 2. Ainsi, par exemple, les ondes longitudinales se propageantparallèlement à la surface du matériau 2 et dont la composante normale du vecteur de polarisation est égale à zéro, n'assurent pas la modulation requise. Au contraire, les ondes de Rayleigh superficielles qui comportent une composante de polarisation

normale à la surface permettent la détection des hétéro-

généités 3. C'est aussi le cas des ondes normales dans les milieux limités qui présentent, dans le cas général, la composante de polarisation requise. Ainsi, le choix indiqué de la polarisation des vibrations ultra-sonores assure la

détermination des hétérogénéités internes 3.

Le procédé de détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, selon l'invention, en cas d'action,

sur le milieu magnétostrictif, de vibrations électromagné-

tiques, est réalisé dans un dispositif (figure 1) dans lequel la position des contacts des commutateurs A, B, C, D du dispositif de commutation 8 est celle montrée sur la

figure 3.

Dans ce cas le transducteur 11 est connecté au générateur principal 4, et le transducteur 10 est branchésur l'amplificateur principal 5.

Lors du balayage de la surface du matériau à étudier 2 par les transducteurs 10, 11, le transducteur 11 émet par l'intermédiaire du générateur principal 4 des vibrations électromagnétiques qui, en présence d'un champ magnétique dé à l'hétérogénéité 3 et par suite de l'effet magnétostrictif, engendrent dans le matériau à contrôler 2 des vibrations ultra-sonores qui sont détectées par le transducteur 10, amplifiées par l'amplificateur principal 5 et appliquées à l'indicateur 9. Le choix d'une polarisation du champ électromagnétique pour laquelle le vecteur du champ d'aimantation continu est perpendiculaire au vecteur du champ magnétique alternatif dans l'onde électromagnétique, conduit à ce qu'en cas d'absence d'une hétérogénéité 3 dans le matériau à contrôler 2, les ultra-sons ne sont pas engendrés. En cas de présence d'une hétérogénéité 3, la répartition du champ magnétique dans le matériau à contrôler 2 se modifie. En particulier, apparaissent des composantes du champ magnétique qui étaient absentes, ce qui rend possible la production d'ultra-sons. Il est à noter que si l'on choisit une polarisation de l'onde électromagnétique différente de celle décrite ci-dessus et pour laquelle la production d'ultra-sons est possible même en l'absence-d'une hétérogénéité 3, l'apparition d'une hétérogénéité 3 provoque une modification de l'amplitude des ultra-sons. D'après cette modification on peut déterminer la présence d'une hétérogénéité 3, mais dans ce cas le rapport "signal utile/bruit"s'altère considérablement. Le procédé décrit permet de déterminer tant les hétérogénéités externes que les hétérogénéités internes. Il est à noter que l'amplitude de l'ultra-son

d'après laquelle on détermine la présence dUne hétérogé-

néité 3 selon le procédé conforme à l'invention est supérieure à l'amplitude du signal acoustique utile dans les procédés connus, étant donné que l'onde acoustique à

détecter n'est pas le résultat de la diffusion des ultra-

sons sur l'hétérogénéité 3, comme c'est le cas dans les procédés connus. Outre cela, dans le procédé décrit, le diagramme de directivité des ultrasons produits sur l'hétérogénéité 3 peut être formé par le transducteur 11, de sorte que le transducteur 10, qui détecte les vibrations

acoustiques, se trouve dans la zone de rayonnement maximum.

En même temps, dans les procédés et dispositîfs connus, le diagramme de directivité des ultra-sons diffusés est formé par l'hétérogénéité 3 dont le sens d'orientation et les dimensions ne sont pas connus au préalable, et de ce fait, n'est détectée ordinairement qu'une partie insignifiante

de l'énergie acoustique de diffusion.

Le procédé de détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, selon l'invention, en cas d'action, sur le milieu magnétostrictif, simultanément de vibrations électromagnétiques et ultra-sonoresest mis en oeuvre dans un dispositif (figure 1) dans lequel la position des commutateurs A, B, C, D du dispositif de commutation e est celle représentée sur la figure 4. Dans ce cas, le transducteur 10 est branché sur

le générateur principal 4 et sur l'amplificateur supplé-

mentaire 7, et le transducteur 11 est connecté à l'ampli-

ficateur principal 5 et au générateur supplémentaire 6.

Lors du balayage de la surface du matériau à étudier 2 à l'aide des transducteurs 10, 11, le transducteur 10, par l'intermédiaire du générateur principal 4, engendre dans le matériau à contrôler 2 des vibrations ultra-sonores de polarisation indiquée plus haut, qui, en présence d'une hétérogénéité 3, convertissent les champs magnétiques

statiques de l'hétérogénéité 3 en oscillations électro-

magnétiques qui sont détectées par le transducteur 11.

Lesdites oscillations sont amplifiées par l'amplificateur

principal 5 et appliquées ensuite à l'indicateur 9.

Simultanément avec ce processus se déroule le processus suivant. Au moyen du générateur supplémentaire 6, le transducteur 11 agit sur le matériau magnétique 2 par des vibrations électromagnétiques de polarisation déterminée,

comme indiqué plus haut. En présence d'une hétérogénéité 3,.

dans le matériau à contrôler 2 sont engendrées des vibra-

tions acoustiques qui sont détectées par le transducteur 10 et transmises par celui-ci successivement à l'amplificateur

supplémentaire 7 et à l'indicateur 9.

L'utilisation simultanée de vibrations électro-

magnétiques et ultra-sonores en tant que vibrations agissant sur le milieu magnétostrictif permet d'obtenir durant un même intervalle de temps deux signaux utiles, ce qui augmente la fiabilité et améliore la protection

contre les bruits.

Lorsqu'on détermine les hétérogénéités des

matériaux magnétiques en utilisant le procédé décrit ci-

dessus, il est indispensable, comme il a été déjà indiqué, d'assurer une conversion électro-magnéto-acoustique des vibrations polarisées d'une manière déterminée sur la surface du matériau subissant le contrôle, ladite conversion électro-magnéto-acoustique étant conditionnée par la magnétostriction. Il s'ensuit qu'une interaction directe entre les vibrations et l'hétérogénéfté n'est pas obligatoire Ce fait signifie, en particulier, que lors du choix de la fréquence des vibrations selon ce procédé, il n'est pas

nécessaire de respecter le rapport f.<, L, qui est obliga-

toire pour les méthodes ultra-sonores connues (f étant la

fréquence des vibrations, et L, la dimension caractéris-

tique du grain du matériau.

D'autre part, il est connu que le contrôle des matériaux à gros grains est très compliqué, à cause de la diffusion des ultra-sons sur les grains, qui augmente avec l'élévation de la fréquence f. Ainsi, en choisissant, lors de l'utilisation du procédé décrit, la-fréquence f des vibrations conformément à l'inégalité f Cf

L

o f est la fréquence des vibrations,

Cf est la vitesse de phase de propagation des ultra-

sons dans le matériau à étudier, il devient possible de réduire sensiblement les bruits dus à la structure du matériau et d'effectuer le contrôle de matériaux à gros grains. La modulation par ultra-sons des champs magnétiques continus des hétérogénéités, ainsi que la génération d'ultra-sons par les vibrations électromagnétiques en présence d'une hétérogénéité, résultent du caractère magnétostrictif du milieu. En cas d'action, sur le milieu magnétostrictif, de vibrations ultra-sonores, la conversion se produit par suite d'un effet magnétostrictif inverse, tandis qu'en cas d'action exercée par les vibrations électromagnétiques, la production d'ultra-sons est due à un effet magnétostrictif directe Outre cela, il est connu que pour la plupart des métaux magnétiques, en particulier pour les aciers magnétiques, les extremums des constantes de magnétostriction dynamique directe et inverse dépendent de la valeur de l'intensité du champ magnétique continu, La figure 5 représente une relation type entre la constante dynamique directe relative de la magnétotriction X /10ax (portée sur l'axe des ordonnées) et la valeur H (en Oe) de l'intensité du champ magnétique (portée sur l'axe des abscisses), o À est la valeur maximale de la constante dynamiqueaàirecte de la magnétostriction. Il en résulte qu'en cas d'utilisation du procédé proposé, la valeur de l'intensité du champ magnétique doit être choisie de façon à obtenir la valeur maximale nécessaire de la constante dynamique de la magnétostriction, ce qui correspond aux conditions optimales de la conversion électro-magnétoacoustique. En même temps, dans le procédé magnétique connu de détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, on utilise les valeurs maximales

possibles des champs magnétiques, même jusqu'à la satura-

tion du matériau magnétique. Ainsi, la valeur optimale de l'intensité H du champ magnétique dans le procédé décrit (de l'ordre de quelques unités et quelques dizsioesd'oersteds)est sensiblement inférieure aux valeurs correspondantes de

l'intensité H (.. 103 à 105 Oe) dans le procédé donnu.

Il en résulte qu'en choisissant la valeur de l'intensité du champ magnétique de façon à obtenir la valeur maximale de la constante de magnétostriction dynamique et en assurant ainsi uneefficacité maximale de la transformation, il devient possible en même temps de rendre moins sévères

les exigences de construction imposées au système d'aiman-

tation, étant donné que les valeurs requises de l'intensité

des champs sont réduites.

La figure 6 représente une variante de réalisation du dispositif servant à déterminer les hétérogénéités des matériaux magnétiques, dans lequel on utilise en tant que milieu magnétostrictif une couche intermédiaire 12 réalisée sous forme d'une plaque (dans ce qui suit, ladite plaque

sera désignée par le chiffre de référence 12).

Le procédé de détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, selon l'invention, en cas d'utilisation en tant que milieu magnétostrictif, d'une couche intermédiaire disposée à proximité du matériau à étudier sur lequel on fait agir des vibrations ultra- sonores ou bien des vibrations électromagnétiques, ou bien encore, simultanément, des vibrations ultra-sonores et électromagnétiques, est mis en oeuvre dans un dispositif (figure 6) dans lequel les positions des commutateurs A, B,

C, D du dispositif de commutation 8 sont celles représen-

tées sur les figures 2 à 4.

A titre d'exemple, on va considérer le fonctionne-

ment du dispositif lors de la réalisation du cas le plus général, consistant à faire agir simultanément sur la

plaque 12 des vibrations électromagnétiques et ultra-

sonores (la position des commutateurs A, B, C, D est

montrée sur la figure 4).

Au moyen du générateur principal 4, le transduc-

teur 10 engendre dans la plaque 12 des vibrations ultra-

sonores qui, en se propageant dans la plaque 12, se transforment, audessus de la zone de l'hétérogénéité 3 du matériau à contrôler 2, en vibrations électromagnétiques qui sont détectées par le transducteur 11, amplifiées par

l amplificateur principal 5 et appliquées à l'indicateur 9.

En même temps, à l'aide du générateur supplémentaire 6, le transducteur 11 émet des oscillations électromagnétiques qui, en présence d'une hétérogénéité 3, se transforment dans la plaque 12 en vibrations ultrasonores qui sont détectées par le transducteur-10 et amplifiéespar l'amplificateur supplémentaire 70

En cas d'utilisation du procédé décrit de déter-

mination des héterogénéités 3 dans les matériaux magnétiqtz 2, comme il a été déjà indiqué ci-dessus, il n'est pas nécessaire qu'il y ait une interaction directe entre les oscillations utilisées et l'hétérogénéité 3O Dans une telle situation, il devient possible d'utiliser en tant que milieu magnétostrictif la plaque 12 placée à proximité du matériau à contrôler 2. Dans ce cas, les "charges magnétiques" efficaces se trouvant sur la surface du matériau à contrôler 2 magnétisé forment un champ magnétique qui, à son tour, forme les "charges magnétiques" sur les surfaces de la plaque 12. En cas d'action, sur la plaque 12,

* de vibrations électromagnétiques ou de vibrations ultra-

sonores, ou bien simultanément de vibrations électro-

magnétiques et ultra-sonores s'exerçant dans la zone de

l'hétérogénéité magnétique de la plaque 12, due à l'appari-

tion de "charges magnétiques" secondaires, il se produit une conversion des ondes en ondes électromagnétiques ou

acoustiques, respectivement, qui sont détectées. L'utilisa-

tion, en tant que milieu magnétostrictif, de la plaque 12 donne la possibilité d'appliquer la méthode sans contact, même en cas d' utilisation en tant que transducteur 10 d'un transducteur piézoélectrique. Dans ce cas, ce dernier est monté avec le transducteur inductif 11 sur la surface de la plaque 12, en formant avec celui-ci un bloc constituant un convertisseur servant à déterminer

l'hétérogénéité 3 dans le matériau à contrôler 2.

L'efficacité du procédé décrit de détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques dépend

considérablement de la valeur de la constante de magnéto-

striction dynamique du matériau. En cas d'utilisation d'une couche intermédiaire dans laquelle s'effectue une

transformation électro-magnéto-acoustique due à la magnéto-

striction, il devient possible d'assurer un accroissement de l'efficacité de ce convertisseur grâce à l'utilisation, en tant que couche intermédiaire, d'un matériau dont la constante de magnétostriction dynamique >. n'est pas inférieure à celle d'un alliage "Permendur" (X p). Ainsi, il devient possible d'utiliser avec le maximum d'avantages le procédé décrit même pour le contrôle de matériaux magnétiques dont la constante de magnétostriction dynamique

( A. 6p) est très petite.

Lors de la détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, il est nécessaire, comme déjà indiqué, de choisir la polarisation des vibrations de la manière décrite plus haut, Cependant, dans la couche intermédiaire peuvent se propager des vibrations de

différentes natures: ondes de Lamb symétriques et anti-

symétriques, les ondes S, H transversales, les ondes superficielles. Dans ce cas, la nature de l'onde se propageant dans la couche et la répartition dans ladite onde des composantes de déplacements des particules dépendent du produit de la fréquence des vibrations par l'épaisseur de la couche. Mathématiquement, cela setraduit par la présence de courbes de dispersion des ondes dans la couche. Lesdites courbes représentent les vitesses de phase des ultra-sons Cf ern fonction du produit de la fréquence f par l'épaisseur d de la couche. Les courbes types pour les ondes de Lamb dans une couche dont le coefficient de Poisson est Si = 0,29 sont représentées sur la figure 7. Sur l'axe des abscisses est porté le produit fd, MHz.mm, et suivant l'axe des ordonnées, Cf. 106 mm/s. Le graphique représente une série de courbes montrées par des lignes discontinues a0, a1, a2, aY, respectivement, pour les modes zéro, premières, deuxièmes et troisièmes antisymétriques, et SO, Sl' S21 S3 pour les modes de zéro, premières, deuxièmes, troisièmes

symétriques montrées par les lignes ininterrompues.

Le choix de l'épaisseur de la plaque 12 (figure 6) va être expliqué par l'exemple suivant. On détermine

l'hétérogénéité 3 à une fréquence des vibrations ultra-

sonores f = 2,5 MHz suivant la courbe SO des modes symétriques zéro. L'onde S. comporte les composantes requises du vecteur de polarisation, comprises dans la gamme fd ú 0,8 à 1,5 PHzz mm. A la fréquence choisie des vibrations ultra-sonores f = 2,5 MHz, l'épaisseur

"d" de la plaque 12 est égale à 0,3 * 0,6 mm.

Le choix de l'épaisseur de là couche intermédiaire justifié comme cidessus donne la possibilité d'assurer l'utilisation de vibrations de polarisation requise et

d'accroître ainsi l'efficacité de la méthode.

La figure 8 représente une variante de réalisation du dispositif, utilisée en cas d'action simultanée, sur la

plaque 13, de vibrations électromagnétiques et ultra-

sonores. Dans ce cas, la plaque 13 a la forme d'un disque, le transducteur 11 est monté au centre du disque et est réalisé sous fOEme d'une bobine rOrIded'inductance dont les

spires sont concentriques à la circonférence du disque.

Le dispositif comporte également un compteur 14 des impulsions reçues par l'amplificateur principal 5 et un comparateur 15 branchés en parallèle sur l'amplificateur

principal 5.

Le dispositif fonctionne en conformité avec les positions des commutateurs A, B, C, D du dispositif de

commutation 8, représentées sur la figure 9.

- A l'aide du générateur supplémentaire 6 le convertisseur 11 fait agir sur le centre de la plaque 13 des vibrations électromagnétiques, en engendrant, en

présence d'une hétérogénéité 3, des vibrations ultra-

sonores qui, étant réfléchies par les bords du disque, se rassemblent de nouveau au centre, se transforment en vibrations électromagnétiques et sont détectées par le transducteur 11, amplifiées par l'amplificateur principal 5 et transmises à l'indicateur 9 et, parallèlement>au

compteur d'impulsions 14 et au comparateur 15.

L'utilisation de la plaque 13 (figure 8) ayant la forme d'un disque donne la possibilité, indépendamment de la direction de propagation des ultrasons, d'enregistrer toute l'énergie des vibrations acoustiques engendrées dans la zone de l'hétérogénéité 3. Le transducteur 11, en présence de l'hétérogénéité 3, détecte les vibrations ultra-sonores réfléchies à plusieurs reprises par le bord

du disque.

- La présence d'un signal réfléchi à plusieurs reprises est due au fait que, lors de la production de vibrations acoustiques dans le disque, lesdites vibrations, en étant réfléchies à plusieurs reprises par le bord du disque, passent plusieurs fois par le centre en fournissant chaque fois un signal relatif à l'hétérogénéité 3. Le nombre de signaux multiples est d'autant plus élevé que l'énergie acoustique des ultra-sons produits est plus grande et, par conséquent, que l'hétérogénéité 3 est plus importante. Il s'ensuit qu'en comptant à l'aide du compteur d'impulsions 14 le nombre d'impulsions détectées en présence de l'hétérogénéité 3, il est possible de juger

de la grandeur de l'hétérogénéité.

A l'arrivée des signaux multiples au comparateur

15, on évalue la valeur relative des impulsions voisines.

Cette valeur est déterminée par l'atténuation des ondes acoustiques dans le matériau de la plaque 13. L'atténuation dans le matériau de la plaque 13 est connues ou bien elle peut être déterminée au préalables De ce fait, la valeur de la diminution relative des amplitudes des ultra-sons connue au préalable et introduite dans le comparateur 15 est comparée avec la valeur relative mesurée ce qui donne

la possibilité de séparer les signaux utiles des bruits.

Ainsiî,ltutilisation de la variante de réalisation du dispositif représenté sur la figure 8 permet de déterminer la valeur de l eétérogéneéitée 3 et augmente

l'immunité aux bruits de la méthode.

La figure 10 représente une variante de réalisa-

tion du dispositif pour le cas o.le matériau à etudier 16 présente une courbure 17 et la surface d'une plaque 18 est congruente à la surface du matériau à étudier 16. Dans ce cas, le transducteur 19 est réalisé sous forme d'un solénolde embrassant la plaque 18 à l'endroit de la courbure 17 du matériau 160 Le dispositif comporte aussi un électro-aimant réglable 20 disposé à proximité du transducteur 19 de sorte que les lignes de force dudit champ magnétique soient perpendiculaires à la surface de la plaque 18 dans la zone de montage du transducteur 19. Dans cette variante de réalisation9 la forme de la plaque 18 repète la forme de la courbure 17 du cordon de soudure du joint soudé du

matériau à contr8ler.

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Le dispositif (figure 10) fonctionne avec les positions des commutateurs A, B, C, D du dispositif de

commutation montrées sur les figures 2 à 4.

En cas de détermination des hétérogénéités 3 dans des matériaux magnétiques 16 à surface courbe à l'aide de la plaque 12 (figure 6), entre ladite plaque et le matériau à étudier 16 apparaît un jeu irrégulier, ce qui, à son tour conduit à une sensibilité irrégulière du

procédé aux hétérogénéités en fonction de leur emplacement.

En réalisant la surface de la plaque 18 de façon qu'elle soit congruente à la surface du matériau à étudier 16 et en utilisant simultanément en tant que transducteur 19 un solénoïde embrassant la plaque 18 à l'endroit de la courbure 17, il devient possible d'obtenir un jeu uniforme et d'égaliser la sensibilité aux hétérogénéités 3 du

matériau 16.

L'utilisation dudit dispositif est très avanta-

geuse en cas de détermination des hétérogénéités 3 dans les assemblages soudés magnétiques dans lesquels la courbure 17 de la surface du matériau à étudier 16 est due

à la présence d'un cordon de soudure.

En cas de contrôle d'articles de forme cylindrique, tels que: tubes, barres, fil, etc., on donne à la plaque 18 la forme d'une surface cylindrique congruente à la

surface du matériau à étudier 16.

Un électro-aimant supplémentaire 20 engendre un champ magnétique qui entre en interaction avec les champs magnétiques statiques des hétérogénéités 3 et amplifie ces derniers. En faisant varier l'intensité du courant passant par l'enroulement de l'électro-aimant 20, on

modifie la valeur de l'intensité du champ à engendrer.

L'utilisation d'un électro-aimant réglable 20 dont les lignes de force sont perpendiculaires à la surface de la plaque 18 permet d'accroître l'amplitude des signaux à enregistrer et d'élever, en particulier, l'efficacité de l'enregistrement du champ magnétique alternatif. L'utilisation, en tant que source de champ

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magnétique, d'un électro-aimant 20 dans lequel il est possible de régler l'intensité du courant passant par l'enroulement permet de modifier la sensibilité du dispositif. La figure 11 représente le schéma synoptique du dispositif pour la détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques en cas d'action, sur le milieu magnétostrietif, de vibrations ultra-sonores. Au voisinage de la plaque 12 disposée près du matériau à étudier 2 il y a une autre plaque similaire 21 montée de façon coplanaire. Sur la plaque 12, comme dans la variante représentée sur la figure 6, est monté le transducteur piézo-électrique 10, tandis que sur l'autre plaque (21) est monté un autre transducteur piézo-électrique 22, du

côté opposé à l'endroit o est monté le transducteur 10.

La plaque 21 porte aussi un transducteur piézo-électrique

23 monté du côté opposé au transducteur 22, ledit trans-

ducteur 23 étant branché à travers le dispositif de commutation 8 sur l'amplificateur supplémentaire 7. Au lieu des transducteurs piézoélectriques 12, 22, 23 il

est possible d'utiliser dans le dispositif des transduc-

teurs électro-magnéto-acoustiques. Le dispositif comporte aussi un mesureur d'intervalles de temps branché sur

l'amplificateur supplémentaire 7.

Le procédé de détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, en cas d'action exercée par des vibrations ultra-sonores sur la couche intermédiaire 12 est mis en oeuvre dans le dispositif (figure 11), les positions des commutateurs A, B, C, D du dispositif de commutation 8 étant celles montrées sur la figure 12. Dans ce cas, le transducteur 10 est connecté au générateur principal 4, le transducteur 22 est branché sur l'amplificateur principal 5, et lVautre transducteur 25

est relié à lamplificateur supplémentaire 7.

A l'aide du générateur principal 4 le transduc-

teur 10 engendre dans la plaque 12 des vibrations ultra-

sonores qui modulent les champs magnétiques statiques des hétérogénéités 3 traversant la plaque 12. Les vibrations électromagnétiques qui apparaissent lors de la modulation ultra-sonore engendrent dans la plaque 21 grâce à la magnétostriction, des vibrations ultra-sonores qui se propagent des deux côtés de l'hétérogénéité 3 et sont

détectées aux bords de la plaque 21 par les transduc-

teurs 22, 23.

Lors de la détermination des hétérogénéités 3 par le procédé proposé, on fait appel tant à l'effet de

magnétostriction direct qu'à l'effet inverse.

L'effet inverse est utilisé pour la modulation des champs magnétiques statiques, et l'effet direct, pour la production, au moyen des vibrations électromagnétiques,

d'ultra-sons dans la plaque 21.

A la différence des procédés décrits ci-dessus, la détermination des hétérogénéités 3 par le procédé

considéré n'exige pas un balayage du matériau à étudier 2.

Cela est dû au fait qu'en cas de contrôle de matériaux de grande étendue (par exemple de produits de laminage plats), il est possible que les dimensions des plaques 12, 21

soient supérieures à la largeur du matériau à étudier 2.

Dans ce cas, une hétérogénéité 3 est enregistrée indé-

pendamment de son emplacement. Cela permet d'élever

sensiblement le rendement du procédé.

Comme le montre la disposition des transducteurs 22, 23 (figure 11), la distance parcourue par l'onde ultra-sonore (partiellement à travers la plaque 12 et

partiellement à travers la plaque 21) entre le transduc-

teur 10 et le transducteur 22 est toujours constante, étant donné que l'amplitude du signal utile détecté par le transducteur 22 ne dépend que des dimensions de l'hérérogénéité 3. En même temps, la distance parcourue par le signal jusqu'au transducteur 23 dépend tant des

dimensions de l'hétérogénéité 3-que de son emplacement.

Ainsi, il devient possible, d'après l'amplitude du signal reçu par le transducteur 22, de juger des dimensions de l'hétérogénéité, et d'après le temps d'arrivée du signal au transducteur 23, mesuré par le

mesureur d'intervalles de temps 24, de juger des coordon-

nées de l'hétérogénéité 3.

Ainsi, le procédé revendiqué de détermination des hétérogénéités des matériaux magnétiques, mis en oeuvre à l'aide des disposilifs décrits cidessus, permet de déterminer les défauts dans différents genres de matériaux (produits de laminage plats, tubes, fils, barres) avec un haut degré de précision et d'immunité

aux bruits dans les conditions industrielles.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises

en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée.

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R E V E la D I C A T I 0 N; S 1.- Procédé de détermination des hétérogénéités dans les matériaux magnétiques, du type consistant è placer le matériau à étudier dans un champ magnétique, à faire Eir des vibrations sur la surface d'un milieu magnéto- strictif disposé à proximité de la zone des hétérogénéités du matériau, et à enregistrer les signaux apparaissant par suite de la conversion électro-magnéto- acoustique au sein dudit milieu, caractérisé en ce qu'en tant que vibrations on utilise des vibrations ultra-sonores dont le vecteur -de polarisation comporte une composante normale à la surface du milieu magnétostrictif, ou des vibrations électromagnétiques dont le vecteur de polarisation est perpendiculaire au vecteur du champ magnétique, ou bien, simultanément, des vibrations ultra-sonores et des

oscillations électromagnétiques ainsi polarisées.

2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la conversion électromagnéto-acoustique des

vibrations ultra-sonores ou des vibrations électromagnéti- ques ou des vibrations ultra-sonores et électromagnétiques - de

polarisation choisie est effectuée dans un champ magnétique dont l'intensité correspond à la valeur maximale de la constante de magnétostriction dynamique du matériau

à étudier.

-25 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce qu'en tant que milieu magnétostrictif on utilise une couche intermédiaire disposée au voisinage du matériau à étudier et sur laquelle on fait agir des

vibrations ultra-sonores, ou des oscillations électro-

magnétiques, ou, simultanément, des vibrations ultra-

sonores et électromagnétiques.

4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'en tant que couche intermédiaire on utilise un matériau dont la constante de magnétostriction dynamique

n'est pas inférieure à celle d'un alliage "Permendur".

5.- Procédé selon l'une des revendications 3 et 4,

caractérisé en ce que, pour une fréquence donnée des

vibrations ultra-sonores, ou des vibrations électromagné-

tiques, ou des vibrations ultra-sonores et électromagné-

tiques, on choisit l'épaisseur de la couche intermédiaire d'après les courbes de dispersion, dans ladite couche, des ondes ultra-sonores à composante normale à cette couche.

6.- Procédé selon l'une des revendications 3 à 5,

caractérisé en ce que, en plus, on magnétise la couche intermédiaire au moins dans la zone de détection de sorte que les lignes de force du champ magnétique supplémentaire

soient perpendiculaires à la surface de ladite couche.

7.- Procédé selon l'une des revendications 3 à 6,

caractérisé en ce que dans le cas o l'on fait agir sur la couche intermédiaire des vibrations ultra-sonores, on dispose au voisinage de ladite couche une autre couche intermédiaire similaire, et que du côté opposé à la zone d'action des vibrations ultra-sonores sur la couche intermédiaire citée en premier on détecte les vibrations ultra-sonores engendrées dans l'autre couche intermédiaire par les vibrations électromagnétiques produites dans la

couche intermédiaire au voisinage de la zone d'hétérogé-

néité dans le matériau à étudier.

8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la détection des vibrations ultra-sonores dans la couche intermédiaire supplémentaire est effectuée en outre dans la zone disposée du côté opposé à la zone de

détection dans la même couche intermédiaire.

9.- Dispositif pour la détermination des hétéro-

généités dans les matériaux magnétiques, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, du type comportant un système de magnétisation dont le flux magnétique passe à travers uX1 milieu magnétostrictif disposé au voisinage de la zone des hétérogénéités du matériau à étudier, et deux transducteurs montés sur la surface dudit milieu magnétostrictif et reliés électriquement à un générateur principal d'impulsions radio et à un amplificateur principal connecté à un indicateur, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur d'Impulsions radio supplémentaire, un amplificateur supplémentaire et un dispositif de commutation reliés entre eux électriquement de sorte que, dans le cas o

l'on fait agir sur le milieu magnétostrictif des oscilla-

tions ultra-sonores ou électromagnétiques, l'un des transducteurs soit relié par l'intermédiaire du dispositif de commutation au générateur principal d'impulsions radio

et que l'autre transducteur soit connecté par l'intermé-

diaire dudit dispositif de commutation à l'amplificateur principal, et que dans le cas o l'on fait agir sur ledit milieu simultanément des vibrations électromagnétiques et ultra-sonores, l'un des transducteurs soit relié par l'intermédiaire du dispositif de commutation au générateur

principal d'impulsions radio et à l'amplificateur supplé-

mentaire et que l'autre transducteur soit connecté par l'intermédiaire dudit dispositif de commutation au générateur d'impulsions radio supplémentaire et à

l'amplificateur principal.

10.- Dispositif selon la revendication 9, pour

la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications

3 à 5, caractérisé en ce que le milieu magnétostrictif est réalisé sous forme d'une plaque disposée au voisinage

de la surface du matériau à étudier.

11.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que, dans le cas o l'on fait agir sur

ladite plaque des vibrations ultra-sonores et électro-

magnétiques, ladite plaque a la forme d'un disque, au

centre duquel est monté l'un des transducteurs.

12.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte un compteur d'impulsions et un comparateur branchés en parallèle sur l'amplificateur

principal.

13.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que dans le cas o le matériau à étudier présente au moins une courbure, la surface de ladite plaque est réalisée congruente à la surface du matériau à étudier, et que l'un des transducteurs est réalisé sous forme d'au moins un solénoïde embrassant la plaque à l'endroit de sa courbure.

14.- Dispositif selon l'une des revendications

à 13, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce quil comporte un électro-aimant réglable disposé au voisinage de l'un des transducteurs de sorte que les lignes de force du champ magnétique engendré par ledit électro-aimant réglable soient perpendiculaires à la surface de ladite plaque

dans la zone o est disposé ce transducteur.

15.- Dispositif selon la revendication 10,

pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendica-

tions 7 et 8, caractérisé en ce que,dans le cas o l'on fait agir sur le milieu magnétostrictif des vibrations ultra-sonores, on dispose au voisinage de ladite plaque, d'une façon coplanaire, une autre plaque identique, sur laquelle est monté un autre transducteur du côté opposé au transducteur monté sur la plaque la plus proche du

matériau à étudier.

16.- Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte un mesureur d'intervalles de temps relié à l'amplificateur supplémentaire, et encore un transducteur, monté sur ladite autre plaque du côté opposé au transducteur monté sur cette même plaque, et relié par l'intermédiaire du dispositif de commutation

audit amplificateur supplémentaire.