FR2514142A1 - Appareil a ultra-sons pour l'examen non destructif des materiaux - Google Patents

Abstract

L'APPAREIL A ULTRA-SONS, DESTINE A L'EXAMEN NON DESTRUCTIF DE PIECES, COMPORTE UN ECRAN DE VISUALISATION D'IMPULSIONS ULTRA-SONORES. LES VALEURS MAXIMALES DES IMPULSIONS ULTRA-SONORES 3 SURVENANT A L'INTERIEUR D'UN DIAPHRAGME TEMPOREL SONT AFFICHEES AU MOYEN D'UNE BARRE D'AFFICHAGE 5 QUI CONSTITUE SIMULTANEMENT BARRE DE DIAPHRAGME. LES AUGMENTATIONS DE LA VALEUR MAXIMALE DE L'IMPULSION CONCERNEE, D'UN DECLENCHEMENT A L'AUTRE, DEPLACENT LA BARRE D'AFFICHAGE VERS LE PIC D'IMPULSIONS. LES DIMINUTIONS DE LA HAUTEUR D'IMPULSION N'INFLUENCENT PAS LA HAUTEUR DE LA BARRE. LA BARRE D'AFFICHAGE 5 PERMET AINSI AUSSI BIEN DE VISUALISER LA DUREE DU DIAPHRAGME AINSI QUE LA HAUTEUR MAXIMALE DE L'IMPULSION SURVENUE PENDANT LA MESURE, DE MANIERE CONTINUE ET EN MEME TEMPS QUE L'IMAGE HABITUELLE DES IMPULSIONS.

Description

Appareil à ultrasons pour l'examen non destructif des matériaux.

L'invention concerne un appareil à ultrasons pour l'examen non destructif des matériaux comportant un écran pour visualiser les signaux ultrasonores réfléchis par des réflec-

teurs présents dans une pièce à examiner ainsi qu'un diaphrag-

me temporel ou fenêtre pour évaluer les signaux ultrasonores reçus, le diaphragme temporel étant représenté sur l'écran sous forme d'une barre (barre de diaphragme) dont la position et l'allongement peuvent 9 tre modifiés, et la longueur de la barre de diaphragme correspondant à chaque instant à la durée du diaphragme temporel tandis que sa hauteur correspond à une

tension de comparaison ou référence.

lors de l'examen non destructif de matériaux au moyen d'impulsions ultrasonores, il est habituel de masquer à l'aide de diaphragmes électroniques des parties sélectionnées du temps de parcours qui correspondent à des plages de profondeur définies dans le matériau à examiner Les impulsions d'écho peuvent ensuite 9 tre traitées séparément selon les plages de temps de parcours On peut ainsi établir un diaphragme pour la zone o l'on s'attend à trouver des réflecteurs, c'est-à-dire la zone o l'on s'attend à trouver des défauts, et un autre pour la paroi arrière Lors de l'examen, la t 8 te d'examen

est généralement déplacée sur la surface de la pièce examinée.

L'émission et la réception des impulsions ultrasonores s'effectue à intervalles de quelques centièmes à quelques millièmes de seconde et sont commandées par une impulsion de déclenchement Sur l'écran de l'appareil à ultrasons, on n'observe par conséquent qu'une oscillation de l'impulsion

affichée en raison du déplacement de la tête d'examen.

la position o apparaît l'amplitude d'impàlsion la plus élevée à l'intérieur d'une plage de recherche revêt une importance particulière pour l'examen Dans le cas de l'examen manuel on déplace par conséquent dans un sens et dans l'autre la tête d'examen sur la pièce à examiner et dans certaines circonstances, on la fait également tourner autour de son axe

longitudinal, jusqu'à ce qu'on obtienne l'amplitude d'impul-

sion maximale L'obtention de l'amplitude d:impulsion maximale est indispensable pour l'évaluation des défauts dans la pièce

examinée et exige une assez grande attention lors de l'obser-

vation de l'écran En effet, les fluctuations de l'amplitude de l'impulsion sont très rapides et il est très difficile

d'observer la valeur maximale de l'amplitude d'impulsion.

De plus on dépasse souvent la valeur maximale de l'amplitude -

d'impulsion lors de ce déplacement de la tête d'examen et on doit de nouveau la retrouver Il manque une comparaison immédiate des valeurs maximales présumées survenues à des instants différents On s'aide souvent d'un crayon gras ou d'un moyen de ce type pour marquer la valeur maximale présumée sur l' écran de l'appareil à ultrasons jusqu'à ce qu'on trouve

le cas échéant une valeur encore plus élevée Une telle métho-

de complique l'examen et demande beaucoup de temps Pour

éviter d'être gené par des affichages d'impulsions ultra-

sonores non significatives, on se donne au préalable des valeurs de seuil dans les plages d'attente de réflecteur et on n'affiche que les amplitudes d'impulsions qui dépassent les seuils correspondants (voir "Werkstoffpr Ufung mit

Ultraschall", 3 ème édition, Springer-Verlag, Berlin, p 247).

On connaft également un procédé et un circuit DE-A-29 45 201), permettant d'ajuster la hauteur du seuil et la durée de la plage de recherche et de les représenter sur l'écran à partir des coordonnées choisies sous forme d'une barre Ces méthodes

connues ne permettent pas de saisir et d'afficher automati-

quement l'amplitude la plus élevée de plusieurs signaux -

ultrasonores reçus successivement.

On connait en outre un circuit pour permettre de déterminer et d'afficher la valeur maximale de plusieurs impulsions ultrasonores reçues les unes après les autres (JP-A-23-125285) Dans ce but, la totalité de la plage de temps de parcours à examiner est divisée en plages partielles, les valeurs de l'amplitude sont comptées à l'aide d'un compteur d'amplitude dans chaque plage partielle de temps de parcours et les informations concernant le temps ainsi que l'amplitude sont stockées en mémoire, les compteurs d'amplitude étant conçus de manière à ne compter que vers le haut (couplage incrémental) Au moyen d'un commutateur à actionnement manuel, on peut rappeler les informations présentes dans les mémoires

et les afficher sur l'écran d'un appareil à ultrasons L'incon-

vénient est de ne permettre l'affichage sur l'écran de

l'amplitude de l'impulsion ultrasonore la plus importante sur-

venue jusqu'alors, qu'après avoir actionné un commutateur.

De plus, on ne reproduit sur l'écran qu'un seul écho maximal

survenu; une surveillance continue de l'augmentation de -

l'amplitude des échos ou des variations d'amplitudes de l'écho n'est pas possible Les dispositifs connus présentent en outre l'inconvénient de nécessiter des circuits relativement importants. La présente invention vise notamment à fournir un

circuit du type mentionné précédemment qui a de moindres exi-

gences en matière de circuits, que les dispositifs connus et avec lequel on peut lire facilement les amplitudes d'échos

maximales de plusieurs signaux ultrasonores reçus successive-

ment.

Dans ce but l'invention propose notamment un disposi-

tif du genre ci-dessus mentionné dans lequel chacun des signaux ultrasonores reçus qui survient pendant un intervalle de temps t 1-t 2 déterminé par le diaphragme temporel et dont l'amplitude est plus élevée que la tension de comparaison élève la barre de diaphragme jusqu'à ce quea la tension de comparaison et, par conséquent, la hauteur de la barre de diaphragme, correspondent à l'amplitude du signal ultrasonore-et dans lequel la hauteur de -la barre de" diaphragme sur l'écran n'est pas modifiée en cas de réception, à l'intérieur du diaphragme temporel de signaux ultrasonores présentant des amplitudes

inférieures à la tension de comparaison.

L'invention propose également divers modes de réali-

sation particulièrement avantageux définis dans les sous-

revendications.

Un avantage notable de l'invention réside également dans le fait que la valeur maximale des amplitudes d'écho de

hauteurs variables qui apparaissent lors du mouvement de va-

et-vient de la tête d'examen sur la pièce examinée, est non

seulement mesurée, mais est également affichée en continu.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui suit, référence étant faite aux dessins qui

l'accompagnent dans lesquelles: -

les figures la à id illustrent l'utilisation de la barre de diaphragme d'un appareil à ultrasons pour l'affichage de l'amplitude maximale du signal ultrasonore; la figure 2 est un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation d'un circuit de mise en oeuvre de l'invention la figure 3 est un schéma synoptique d'un générateur de seuil utilisable dans la figure 2; la figure 4 est une représentation destinée à illustrer le prépositionnement de la barre de diaphragme par approximations successives a la figure 5 représente un second mode de réalisation d'un circuit de l'invention;

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la figure 6 est un schéma impulsionnel correspondant à la figure 5, et la figure 7 est un schéma synoptique comportant la

mémoire de valeur maximale et le compteur.

La figure I représente l'écran 1 d'un appareil à ultrasons sur lequel est représentée l'image d'une impulsion ultrasonore comme on la voit habituellement sur l'écran lors de l'examen de pièces On peut voir, sur cette figure, l'impulsion émise 2 apparaissant sur l'écran l, un écho de réflecteur 3 provenant d'un défaut (ou écho de défaut) et un écho de paroi arrière provenant de la paroi arrière de la pièce examinée On peut également observer sur l'écran 1 une barre de diaphragme 5 dont la hauteur, la position dans le sens latéral et la longueur peuvent varier La longueur de la barre 5 correspond au diaphragme temporel (plage o l'on

s'attend à trouver un défaut) t 2-tl Conformément à l'inven-

tion la hauteur de la barre de diaphragme 5 correspond à la hauteur de la valeur maximale de toutes les amplitudes

d'échos de défaut 3 reçues au cours d'un intervalle de mesure.

Lors d'un processus d'examen, en déplaçant la tête d'examen à la surface de la pièce à examiner par rapport à un réflecteur, on reçoit à l'instant correspondant un écho de ce réflecteur sous forme d'une impulsion affichée 3 Selon

l'invention, si cette impulsion affichée survient à l'inté-

rieur d'un diaphragme temporel présélectionnable t 2-tl, une barre apparait au sommet de cette impulsion affichée La longueur de la barre correspond à la durée du diaphragme temporel t 2-tl Si la hauteur de l'impulsion affichée augmente lorsqu'on continue de déplacer la tête d'examen, la barre apparaft toujours sur le pic de l'impulsion (figure lb) Par contre, si l'impulsion affichée diminue lorsqu'on continue de déplacer la tête d'examen (figure lc), la barre reste affichée à la hauteur déjà atteinte une fois, tant que la hauteur de l'impulsion reste inférieure à la hauteur de la barre au cours du déplacement de la tête d'examen S'il appara It une impulsion affichée encore plus haute lorsqu'on continue de déplacer la tête d'examen (figure ld), la barre se place au sommet de cette impulsion encore plueshaute Par conséquent, la barre affichera toujours, lors d'un processus d'examen, la hauteur d'impulsion la plus élevée survenue jusqu'à l'instant considéré.

La figure 2 représente un circuit avantageux permet-

tant de commander la position en hauteur de la barre de diaphragme en fonction de l'amplitude d'écho reçue Dans cette figure, on peut voir un trigger ou déclencheur 27, un émetteur d'impulsions ultrasonores 25 et un amplificateur de réception 24 Ia sortie de l'émetteur et l'entrée du récepteur sont reliées à une tête d'examen 13 en contact avec la pièce à

examiner En outre, le circuit comporte une unité de généra-

tion de diaphragme temporel 6, un diaphragme d'amplitude 17, un générateur de seuil 23, une porte ET 19, des commutateurs

11 et 12 ainsi qu'un élément de formation d'image 10 essentiel-

lement constitué d'un tube à rayons cathodiques.

Le déclencheur 27 fournit des impulsions 21 pour déclencher l'émetteur d'impulsions ultrasonores 25 de façon à exciter la tête d'examen 13 pour qu'elle émette des impulsions ultrasonores Dans cet exemple, l'impulsion d'écho produite par un réflecteur 14 dans la pièce examinée 15 et l'écho provenant de la paroi arrière de la pièce examinée sont reçus par la m 8 me tête d'examen 13 à l'issue des temps de parcours correspondants de l'impulsion, sont convertis en impulsions

électriques et sont amplifiés dans l'amplificateur de récep-

tion 24 Le fait que l'impulsion d'écho soit reçue par la même tête d'examen 13 ou par d'autres têtes d'examen n'est pas déterminant pour l'invention L'impulsion de déclenchement 21 déclenche également une unité de diaphragme temporel 6 qui produit l'impulsion de diaphragme temporel 7 La longueur et le début de l'impulsion de diaphragme 7 ont l'avantage de pouvoir être sélectionnés et, comme le montrent les figures

1, 2, sont identifiés par les instants t 1 et t 2.

Si une première impulsion 3 survient dans le diaphrag- me temporel 6 des impulsions de positionnement ou localisation 18 sont produites comme décrit ci-après Ces impulsions de

localisation sont ensuite envoyées à l'entrée 23 e du gênéra-

teur de seuil 23, en lui-même connu, qui fournit sur sa sortie 23 a une tension de comparaison 8 dont la valeur augmente d'un

pas numérique à chaque impulsion 18 Cette tension de comparai-

son 8 est appliquée à une entrée 17 f du comparateur 17 et les

impulsions 2, 3 et 4 amplifiées par l'amplificateur de récep-

tion 24 sont envoyées à l'autre entrée 17 e du comparateur.

Par conséquent, ces impulsions sont présentes à la sortie 17 a du comparateur, lorsque les impulsions 2, 3, 4 appliquées l'entrée 17 e du comparateur présentent des valeurs crates plus élevées que la tension decomparaison 8 présente à l'autre entrée Ces impulsions produites par le comparateur sont envoyées à une entrée 19 f de la porte ET 19 tandis que l'impulsion de diaphragme temporel 7 provenant du diaphragme

temporel 6 est appliquée à l'autre entrée 19 de cette porte ET.

Par conséquent, parmi les impulsions appliquées à l'entrée 19 f, la seule impulsion traversant la porte ET est celle qui est

présente pendant l'impulsion de diaphragme temporel 7, c'est-

à-dire, dans l 'exemple donné, l'impulsion 3 Cette impulsion est envoyée sur l'entrée 23 e du générateur de seuil 23 en tant

qu'impulsion de positionnement 18.

Si,du fait de la réception d'un nombre correspondant d'impulsions de positionnement 18, la tension de comparaison 8 est plus élevée d'un pas numérique que l'une des valeurs cr Ctes des impulsions 2, 3 ou 4, le comparateur empêchera le passage de cette impulsion et ne produira aucune impulsion-à sa sortie à cet instant Si cela est le cas pour l'impulsion 3, aucune impulsion traversera la porte ET entre les temps

ti et t 2 déterminés par l'impulsion de diaphragme temporel 7.

Il n'est plus nécessaire ici de considérer les autres impulsions étant donné que dans tous les cas, elles ne peuvent pas traverser la porte ET Mais, si aucune autre impulsion de positionnement 18 n'est produite, le générateur de seuil 23 ne peut plus augmenter la tension de comparaison 8 à-sa sortie Ce n'est que lorsque survient, pendant l'impulsion de diaphragme temporel 7, une impulsion 3 de valeur crête plus élevée que celle qui correspond à la tension de comparaison 8, qu'une nouvelle impulsion de

positionnement 18 est produite et que la tension de comparai-

son 8 est encore accrue jusqu'à ce qu'elle dépasse de nouveau

d'un pas numérique la valeur crête de cette impulsion.

A l'aide d'un premier commutateur 11, fonctionnant de préférence électroniquement, on relie à l'amplificateur de signaux de l'élément de formation d'image 10 de l'appareil à ultrasons, de préférence à l'amplificateur dans la direction Y, à cadence temporelle et, mieux encore, de façon alternée, une fois la sortie de l'amplificateur de réception 24 pour la visualisation des impulsions 2, 3, 4 et une fois la tension de comparaison 8, pour afficher la plus élevée des crêtes d'impulsion reçues précédemment à l'intérieur du diaphragme temporel 6 En conséquence, une barre apparait sur l'écran 1 de l'élément de formation d'image 10 de l'appareil à ultrasons à la hauteur de l'impulsion la plus élevée survenue jusqu'à l'instant considéré Un second commutateur 12 illumine l'écran pour former l'image d'impulsion sur l'écran dans la position correspondante du premier commutateur 11, pendant la totalité du balayage de ligne produit par l'élément de formation d'image, tandis que dans l'autre position du commutateur 11, l'écran n'est illuminé que pendant la durée du diaphragme temporel 6, et, de façon avantageuse par

l'intermédiaire de l'impulsion de diaphragme temporel 7 elle-

méme Cela présente l'avantage de ne faire appara tre la barre sur l'écran que pendant la durée du diaphragme temporel 6, c'est-à-dire entre les instants tl et t 2. Pour entamer un nouveau processus de mesure, on peut à l'aide d'un commutateur 20 ramenerle générateur de seuil dans son état initial de façon que la tension de comparaison

8 reprenne sa valeur de base.

Selon un mode de réalisation de l'invention, corres-

pondant à la figure 3, le générateur de seuil 23 est constitué d'un convertisseur numérique/analogique 231, d'un étage à bascule 232 et d'un micro-processeur 233 De cette manière, les impulsions de positionnement 18 produites par la porte ET 19 sont de préférence tout d'abord appliquées à l'étage à bascule 232 pour la formation d'impulsions Cet étage est

ramené dans son état initial par le microprocesseur 233 à cha-

que processus de déclenchement de l'étage de déclenchement 27 sur la liaison 234 L'étage à bascule produit une impulsion 26 qui est envoyée, en tant qu'impulsion de positionnement, au convertisseur numérique/analogique ce qui accroit la tension

de comparaison 8 d'un pas numérique Si la tension de compa-

raison 8 est supérieure d'un pas numérique à l'amplitude de l'impulsion ultra-sonore 3, le comparateur 17 interrompt le passage-des impulsions Si, comme cela a déjà été décrit, aucune nouvelle impulsion de positionnement 18 n'est produite, l'étage à bascule n'est pas ramené dans son état initial et ne fournit par conséquent plus d'impulsions de positionnement au

convertisseur numérique/analogique.

Ce n'est que lorsque survient pendant l'impulsion de diaphragme temporel 7, une impulsion 3 présentant une valeur cr 9 te plus élevée que celle qui correspond à la tension de comparaison 8, que l'étage à bascule est ramené dans son état initial et que la tension de comparaison 8 augmente jusqu'à ce qu'elle dépasse de nouveau d'un pas numérique la valeur

crtte de cette impulsion.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, en vue d'ajuster plus rapidement la tension de comparaison 8 sur la valeur crgte d Vune impulsion, comme le représentent les figures 4 a-d, on préajuste la tension de comparaison à la

moitié de la hauteur possible de l'impulsion-(figure 4 a).

Comme cela a déjà été décrit, on effectue ensuite une compa-

raison dans le comparateur 17 et la tension de comparaison est soit diminuée d'un quart de la hauteur d'impulsion possible (figure 4 b) lorsque le comparateur ne produit pas de signal de sortie à l'intérieur du diaphragme temporel, soit augmentée d'un quart de la hauteur d'impulsion possible lorsque le comparateur envoie des impulgions à l'intérieur du diaphragme temporel à l'étage à bascule 232 Aux stades suivants, la tension de comparaison est ensuite augmentée ou diminuée de 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128 de la hauteur d'impulsion possible ( 4 c-4 d) , par exemple, jusqu'à ce que, après réception de la 7 ème impulsion de déclenchement, la tension de comparaison soit si proche de la valeur crtte de l'impulsion qu'il suffit ensuite d'un petit nombre de pas numériques suppleémentaires' pour que la tension de comparaison dépasse dudit pas numérique la valeur du pic de l'impulsion Il est préférable d'effectuer cette approximation successive à l'aide du microprocesseur 233 (figure 3), la liaison 235 entre le microprocesseur et le convertisseur numérique/analogique 231 devant par conséquent comporter un nombre correspondant de lignes, ce nombre étant ici par exemple de 8, en règle générale, l'approche sera

prévue en moins de 10 pas.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, s'appliquant particulièrement au traitement analogique des signaux, on utilise d'une manière connue une mémoire de valeur maximale Une mémoire de valeur maximale de ce type met en jeu la charge d'un condensateur et est décrite par exemple par J R Nayler (Digital and Analog Signal Applications of

Operationnal Amplifiers, IEEE Spectrum, Juin 1971, p 41/42).

Cette mémoire de valeur maximale présente cependant l'incon- vénient qu'on ne peut pas suivre l'accroissement de l'impulsion ultrasonore qui se répète à l'intérieur du diaphragme temporel et que des impulsions parasites d'amplitudes plus élevées que l'impulsion ultrasonore à mesurer conduisent à des mesures

erronées.

La figure 5 illustre schématiquement un mode de réalisation correspondant et avantageux de l'invention Elle représente un appareil à ultrasons classique comportant: l'étage de déclenchement 27, l'émetteur d'impulsion 25, une t 9 te d'examen 13 couplée à la pièce à examiner 15 qui contient un réflecteur 14, l'amplificateur de réception 24, un étage de diaphragme temporel 6, l'élément de formation d'image 10 comportant l'étage de balayage 101 destiné à la production du balayage de ligne et l'étage d'allumage 102 pour le tube de visualisation Conformément à l'invention, on retrouve dans cet exemple de circuit, dans la zone désignée par le numéro de référence 35 une porte ET 30, une mémoire de valeur maximale 31, de type connu, et des commutateurs déclenchables

11 et 12.

Pour mieux comprendre la constitution du circuit et

les relations fonctionnelles on se réfèrera-au schéma impul-

sionnel de la figure 6 Dans cette figure, le diaphragme temporel 6 est représenté par l'impulsion de diaphragme

temporel 7 Le numéro 21 désigne les impulsionsde déclenche-

ment qui déclenchent la répétition de chacun des processus de mesure; le numéro 3 désigne les impulsions ultrasonores reçues pendant la durée du diaphragme temporel (plage

d'attente) Le balayage de ligne destiné au tube de visualisa-

tion 10 est représenté par le signal en dents de scie 103.

Le numéro 38 désigne la tension appliquée à chaque instant à la mémoire de valeur maximale 31 En aval du commutateur 11, cette tension de comparaison n'est appliquée à l'élément de formation d'image 10 que sous forme d'impulsions, et est représentée par les impulsions 39 Le numéro 3/39 désigne les impulsions visualisées par 'le tube de visualisation pour chaque processus de déclenchement et les numéros 3 + 5 désignent l'image d'impulsion visible à l'oeil, dans laquelle la

hauteur de la barre 5-correspond à la hauteur d'impulsion 39.

Dans les figures 5 et 6 et la description on n'a considéré

que les impulsions 3 reçues à l'intérieur du diaphragme tempo-

rel Les autres impulsions évidemment présentes, comme l'impulsion d'émission, l'impulsion de paroi arrière et d'autres impulsions, se trouvant à l'extérieur du diaphragme temporel, ne sont pas représentées car elles ne jouent aucun

r 8 le dans la présente invention.

Dans l'exemple correspondant aux figures 5 et 6, pour effectuer conformément à l'invention l'affichage de l'amplitude la plus élevée obtenue au cours d'une période de mesure, la mémoire de valeur maximale 31 est tout d'abord réglée à une valeur inférieure par fermeture du commutateur Si on ouvre le commutateur 20, et si l:amplificateur de réception 24 produit des impulsions, celles-ci sont alors envoyées à l'entrée 30 g de la porte ET 30 A l'entrée 30 e de cette porte ET est appliquée l'impulsion de diaphragme temporel 7 de sorte que l'impulsion reçue, dans la mesure o elle se trouve dans la plage de diaphragme temporel, peut traverser la porte ET et atteindre la mémoire de valeur

maximale 31.

Le condensateur 36 est par conséquent chargé par la tension crête de ces impulsions Les impulsions suivantes dont le pic de tension est inférieur à la tension de charge du condensateur 36 n'ont pas d'influence sur la tension de charge Par conséquent, le condensateur 36 reste chargé à la valeur de tension la plus élevée présentée jusqu'à l'instant

considéré par une impulsion.

A chaque impulsion de déclenchement 21, l'étage de balayage 101 destiné au tube de visualisation est déclenché et le diaphragme temporel 6 qui produit l'impulsion de

diaphragme temporel 7 est ajuste sur une plage d'attente.

L'impulsion de déclenchement commute également les commuta-

teurs 11 et 12, de préférence de façon alternée lorsque les commutateurs sont en position haute, l'image de l'impulsion ultra-sonore normale est visualisée sur l'écran du tube de visualisation et lorsqu'ils sont en position basse, on ne représente que la tension de charge 38 appliquée à la mémoire de valeur maximale 31 pendant l'impulsion de diaphragme temporel 7, et il est avantageux à ce stade de ne pas provoquer l'allumage du tube de visualisation au moyen de l'étage d'allumage 102, mais de l'effectuer au moyen de l'étage de diaphragme temporel 6 On peut également facilement déclencher

l'émetteur 25 de telle manière qu'aucune impulsion ultra-

sonore ne soit produite pendant la visualisation de la tension 38 L'impulsion de déclenchement 21 est produite plusieurs

centaines de fois à plusieurs milliers de fois par seconde de -

sorte que, lors de la commutation de l'image d'écho à la visualisation de la tension 38, l'oeil ne peut pas suivre ce changement et onvoit sur l'écran aussi bien l'image d'impulsions ultrasonores habituelles que la visuacisation de la tension 38 appliquée à la mémoire de valeur maximale qui est visible conformément à l'invention sous forme d'une barre 5 pendant la durée du diaphragme temporel, c'est-à-dire avec les mêmes coordonnées d'affichage sur l'écran que le pic de l'impulsion

la plus élevée survenue jusqu'à l'instant considéré.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, destiné à éviter les erreurs de mesure dues à des'impulsions parasites, on n'envoie à la mémoire de valeur maximale que les impulsions reçues N fois à l'intérieur du diaphragme temporel sans interruption par chaque processus de déclenchement Pour cela, dans le cas de la figure 7, on utilise en plus un

compteur d'impulsions-32, une autre porte ET 34, et un compa-

rateur 33 On utilise un type de porte ET 30 à 3 entrées.

Dans ce mode de réalisation, la mémoire de valeur maximale est

amenée à une valeur inférieure par l'intermédiaire du commuta-

teur 20, le compteur 32 étant mis à zéro, conformément-à sa

fonction décrite ultérieurement Si on ouvre alors le commu-

tateur 20, et si l'amplificateur de réception 24 fournit des impulsions, celles-ci sont également présentes à l'entrée 33 f du comparateur 33 A l'entrée 33 e du comparateur, une tension basse est présente étant donné que le condensateur 36 n'a pas encore été chargé Le comparateur laisse par conséquent passer les impulsions provenant du récepteur et les dirige; vers l'entrée 34 e de la porte ET 34 L'impulsion de diaphragme temporel 7 est appliquée à l'entrée 34 f de cette porte ET de façon que l'impulsion reçue puisse traverser la porte ET dans la mesure o elle s'est produite à l'intérieur du diaphragme temporel, et soit envoyée à l'entrée 32 e du compteur 32 Ce compteur 32 est agencé de telle manière qu'il engendre à sa sortie 32 a une impulsion de tension continue lorsqu'il a reçu

sur son entrée 32 r une impulsion N fois consécutives, c'est-

à-dire pour des impulsions de diaphragme temporel 7 qui se suivent Si une fois, il ne reçoit aucune impulsion sur son entrée 32 e pendant une impulsion de diaphragme temporel 7, le compteur est remis à zéro Du fait de cet agencement du compteur, une impulsion d'ouverture est présente à la sortie du compteur 32 a, et de ce fait, à la troisième entrée 3 Èf de la porte ET 30, dans la mesure o une impulsion 3 à mesurer a été présente N fois consécutives dans l'impulsion de diaphragre temporel La porte ET 30 reçoit également sur son entrée 30 e, l'impulsion de diaphragme temporel 7 et, sur son entrée 30 g, les impulsions 3 envoyées par le récepteur 24 Par conséquent, à la sortie 30 a de la porte, on ne trouve des impulsions venant du récepteur 24 que si elles surviennent à l'intérieur du diaphragme temporel et si N impulsions ont été comptées l'une après l'autre par le compteur La mémoire de valeur maximale 31 est alors chargéeà la tension crète de cette impulsion Etant donné que la mémoire de valeur maximale est également appliquée à l'entrée 33 e du comparateur 33, il est préférable que seules les impulsions suivantes qui dépassent cette valeur de tension, puissent atteindre le compteur 32 et qu'elles ne soumettent ensuite le condensateur à une charge supplémentaire, que lorsque ce processus s'est produit N fois

consécutives avec N déclenchements qui se suivent Les impul-

sions dont la tension crgte est inférieure à;la tension de

charge du condensateur 36 ne peuvent plus traverser le compa-

rateur 33 Le condensateur 36 reste par conséquent toujours chargé à la tension d'impulsion la plus élevée qui se sera répétée N fois dans chaque diaphragme temporel S'il-survient à un moment quelconque à l'intérieur du diaphragme temporel une impulsion parasite dont la valeur crète présente une tension plus élevée que celle qui correspond à la charge du condensateur 36, cette impulsion parasite pourra en fait traverser le comparateur 33 et la porte ET 34, et sera comptée par le compteur 32 Cependant, comme une impulsion parasite

ne peut, dans la pratique se répéter N fois, à chaque déclen-

chement et sans interruption, il se produit au moins une fois un diaphragme temporel sur le compteur 32, pendant lequel aucune impulsion n'apparaîtra sur son entrée 32 e, de sorte que

le compteur sera remis à zéro.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1 Appareil à ultrasons pour l'examen non destructif des matériaux, comportant un écran de présentation des signaux ultrasonores réfléchis par des réflecteurs contenus dans une pièce à examiner, ainsi qu'un diaphragme temporel pour évaluer les signaux ultrasonores reçus, le diaphragme temporel étant également représenté sur l'écran sous la forme d'une barre

dont la position et l'allongement sont modifiables, la lon-

gueur de la barre de diaphragme correspondant à chaque instant à la durée du diaphragme temporel et sa hauteur, à une tension de comparaison, caractérisé en ce que chacun des signaux ultrasonores reçus ( 3) qui survient pendant un intervalle de temps tl-t 2 déterminé par le diaphragme temporel ( 6) et dont l'amplitude est plus élevée que la tension de comparaison ( 8; 38) élève la barre de diaphragme ( 5) jusqu'à ce que la tension de comparaison et, par conséquent, la hauteur de labarre de diaphragme, correspondent à l'amplitude du signal ultrasonore et en ce que la hauteur de la barre de diaphragme sur l'écran n'est pas modifiée en cas de réception, à l'intérieur du diaphragme temporel, de signaux ultrasonores présentant des

amplitudes inférieures à la tension de comparaison.

2 Appareil à ultrasons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tension de comparaison ( 8) correspond à la tension de seuil d'un diaphragme d'amplitude comprenant un comparateur ( 17) à une entrée ( 17 f) duquel la tension de seuil est appliquée et à l'autre entrée ( 17 e) duquel le signal ultrasonore est appliqué, en ce que la sortie ( 17 a) du comparateur ( 17) est reliée à une entrée ( 19 f) d'une porte ET ( 19) dont l'autre entrée ( 19 e) reçoit le diaphragme temporel ( 6), en ce que la sortie ( 19 a) de la porte ET ( 19) est reliée à l'entrée ( 23 e) du générateur de seuil ( 23), à la sortie ( 23 a) duquel il se produit toujours ensuite une augmentation d'un pas numérique de la tension de comparaison analogique ( 8) lorsque survient une impulsion à l'entrée ( 23 e) du générateur de seuil, et en ce que la sortie ( 23 a) du générateur de seuil est reliée aux plaques de mesures du tube de visualisation ( 10) de l'appareil à ultrasons 3 Appareil à ultrasons selon la revendication 2,

caractérisé en ce que le générateur de seuil comprend essen-

tiellement un microprocesseur ( 233) auquel est raccordé en

série un convertisseur numérique/analogique ( 231) -

4 Appareil à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diaphragme temporel ( 6) est appliqué à une entrée ( 30 e) d'une porte ET( 30) dont une seconde entrée ( 30 g) reçoit le signal ultrasonore en ce que la sortie ( 30 a) de la porte ET( 30) est reliée à l'entrée d'une mémoire analogique de valeur maximale ( 31), et en ce que la sortie de la mémoire de valeur maximale ( 31) est reliée à l'entrée de mesure du tube de visualisation

( 10) de l'appareil à ultrasons.

Appareil à ultrasons selon la revendication 4, caractérisé: en ce que la porte ET( 30) comporte 3 entrées ( 30 e, f, 30 g), et en ce que la troisième entrée ( 30 f) de la porte ET est reliée par l'intermédiaire d'un compteur de signaux parasites ( 32) et d'un comparateur ( 33) raccordé en série à ce compteur, à la sortie de la mémoire de valeur maximale 31, le signal ultrasonore étant envoyé à une entrée ( 33 f) du

comparateur ( 33).

6 Appareil à ultrasons suivant la revendication 5, caractérisé par une porte ET( 34) qui est située entre le compteur ( 32) et le comparateur ( 33) qui reçoit, sur une de ses entrées ( 34 f), le diaphragme temporel ( 6) et, sur une

autre de ses entrées ( 34 e), la sortie ( 33 a) du comparateur.

7 Appareil à ultrasons selon les revendications 1

à 3, caractérisé en ce que la liaison du microprocesseur ( 233) au convertisseur N/A ( 231) est constituée de plusieurs lignes ( 235) et en ce que sur ces lignes, le convertisseur numérique/

analogique ( 231) produit tout d'abord une tension de comparai-

$ son égale à la moitié de sa valeur finale possible et qui est ensuite chaque fois augmentée ou diminuée de moitié après comparaison avec l'amplitude du signal ultrasonore jusqu'à ce que la tension de comparaison s'approche approximativement de l'amplitude du signal ultrasonore en moins de 10 pas

d'approximations successives.

8 Appareil à ultrasons selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la liaison entre la mémoire de

valeur maximale ( 31) et l'entrée de mesure du tube de visua-

lisation ( 10) et l'envoi des signaux ultrasonores reçus au tube de visualisation, s'effectuent de façon alternative ou à cadence prédéterminée par rapport au balayage de ligne du

tube de visualisation.

9 Appareil à ultrasons selon la revendication 2 ou

3, caractérisé en ce que la liaison entre la sortie du géné-

rateur de seuil ( 23) et les plaques de mesure du tube de visualisation ( 10) et l'envoi des signaux ultrasonores reçus au tube de visualisation s'effectuent en alternance ou selon une cadence prédéterminée par rapport au-balayage de ligne

du tube de visualisation.