FR2529342A1 - Procede et dispositif de controle sonique de pieces - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF POUR MAINTENIR UNE RELATION DE PARALLELISME ENTRE LA FACE DE TRAVAIL D'UN TRANSDUCTEUR SONIQUE 10 ET UNE SURFACE PLANE D'UNE PIECE OU OBJET 24, ET POUR MESURER ET REGLER L'EPAISSEUR D'UNE COUCHE DE LIQUIDE 28 PLACEE ENTRE LE TRANSDUCTEUR ET L'OBJET. LE PROCEDE CONSISTE A EXCITER LE TRANSDUCTEUR 10 PAR DES IMPULSIONS PRODUITES PAR UN GENERATEUR 12, A INTEGRER LE TRAIN D'IMPULSIONS PRODUITES DE FACON A OBTENIR UN SIGNAL ANALOGIQUE ET PROPORTIONNEL A LA QUANTITE TOTALE D'ENERGIE SONIQUE RECUE PAR LE TRANSDUCTEUR, CETTE QUANTITE ETANT MAXIMALE LORSQUE LA FACE DU TRANSDUCTEUR EST PARALLELE A LA SURFACE PLANE DE L'OBJET, ET A UTILISER LE SIGNAL ANALOGIQUE POUR MAINTENIR CETTE RELATION DE PARALLELISME ENTRE LA FACE DE TRAVAIL DU TRANSDUCTEUR 10 ET LA SURFACE PLANE DE L'OBJET 24.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONTROLE SONIQUE DE PIECES

La présente invention concerne, d'une façon générale, un examen

sonique de pièces et d'autres objets et elle a trait, plus particulière-

ment, à un système automatisé qui maintient une relation parallèle entre la face de travail d'un transducteur sonique et la surface plane d'une pièce. Lors de l'utilisation d'une énergie sonique et ultra-sonique pour examiner une pièce en vue de déceler des discontinuités qui pourraient inclure des criques et d'autres défauts se trouvant dans la pièce, il

est souhaitable de maintenir la face du transducteur qui dirige l'éner-

gie sonique dans la pièce, én relation parallèle à la pièce De cette manière, le transducteur reçoit une quantité maximale d'énergie réfléchie par la pièce au cours du processus d'examen La réception d'un signal maximal provenant de la pièce en cours d'examen assure une lecture correcte de la structure interne et de l'intégrité de la pièce Il est à noter que, si le transducteur et le circuit d'examen associes ne reçoivent pas le meilleur signal possible provenant de la pièce, les résultats de l'examen

sont compromis.

Dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N O 4 043 185, des têtes d'examen ultra-soniques sont maintenues parallèlement à une plaque ou tôle en train d'être examinée en disposant les têtes sur et en contact physique avec la plaque, par utilisation de patins à faible frottement en contact avec la plaque Une tringlerie pouvant pivoter mécaniquement

supporte les tètes Des moyens de ce genre présentent certains inconvé-

nients du fait que les lectures faites par les têtes peuvent être affectées par des conditions d'inégalité de surface de la plaque De même, un mouvement des têtes et de la tringlerie, au bout d'une certaine période

de temps et d'utilisation, peut provoquer une usure dans les joints d'arti-

culation, de sorte qu'il peut en résulter (à nouveau) des résultats erronés.

En outre, il est préférable de prévoir une lame d'eau et de la main-

tenir entre les têtes d'examen et la surface de l'objet en cours d'examen, la lame d'eau créant un moyen d'application de l'énergie sonique à l'objet en cours d'examen, qui n'est pas affecté par les conditions de surface de l'objet ou de la pièce Enfin, un contact physique avec la pièce

introduit un risque de rayage ou d'un autre dommage ou marquage de la sur-

face de pièce.

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour main-

tenir une relation parallèle entre un ou plusieurs transducteurs et une pièce ou objet en cours d'examen, comportant une surface plane, pendant que le transducteur est espacé de la pièce de façon qu'une lame d'eau (ou autre liquide) établisse entre la pièce et le transducteur une distance constante Cela est réalisé en faisant tourner le transducteur autour

de deux axes mutuellement perpendiculaires qui sont parallèles à la sur-

face plane de la pièce Le transducteur est tourné en réponse à la grandeur

d'un signal vidéo représentant la sortie du transducteur.

Plus particulièrement, il est prévu un circuit pour recevoir et am-

plifier le signal de sortie du transducteur et pour fournir un signal vidéo à un oscilloscope de manière que le signal reçu par le transducteur puisse être visuellement observé Le signal vidéo se présente sous la forme de pics ou impulsions discrètes qui sont à leur tour intégrés pour produire un signal analogique qui est proportionnel à la quantité totale d'énergie reçue par'le transducteur en provenance de la pièce La quantité d'énergie

réfléchie, et par conséquent la grandeur du signal vidéo intégré, attei-

gnent un maximum lorsque la face de travail du transducteur et la surface plane de la pièce sont essentiellement parallèles entres-elles Un circuit calculateur numérique est prévu de manière à convertir le signal analogique

sous une forme numérique et à produire en réponse à un signal qui est uti-

lisé pour commander la position angulaire du transducteur par rapport à la surface plane de la pièce Le calculateur maintient la relation parallèle

en fonction de la réception du signal analogique maximal, lorsque le trans-

ducteur est déplacé le long de la pièce, par exemple pour examiner la tota-

lité de sa structure interne De cette manière, le système et le procédé établissent une relation parallèle entre le transducteur et la pièce, ce

qui permet d'assurer une inspection complète et précise de cette pièce.

Le système et le procédé décrits ci-dessus sont, en particulier, applicables à l'examen d'une plaque ou tôle d'aluminium pour l'industrie aéronautique L'industrie aéronautique exige des plaques ou tôles de haute qualité pour ses avions, pour des raisons évidentes Le système, selon l'invention, fait en sorte que le processus d'examen de la plaque soit

précis, rapide et efficace La précision du système est établie par uti-

lisation d'un processus d'étalonnage faisant intervenir un objet de réfé-

rence normalisé,dont la précision est connue et est prédéterminée par des

contrôles établis par le "National Bureau of Standards" Avant l'utilisa-

tion du transducteur et du système, le transducteur est positionné sur l'objet de référence et le gain du système est réglé de manière à être

adapté à la réponse connue et prédéterminée de l'objet de référence.

Ce réglage peut être effectué automatiquement par un second calcu-

lateur, tel qu'un micro-calculateur utilisé dans le processus d'examen de la plaque pour détecter des criques Le calculateur a mémorisé la valeur de la réponse de l'objet de référence Il compare cette réponse avec le signal de sortie du transducteur et de son circuit associé lorsqu'une énergie sonique est dirigée vers l'objet de référence et il règle le gain

du circuit jusqu'à ce que les deux réponses soient identiques.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis

en évidence dans la suite de la description, donnés à titre d'exemples

non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma d'un circuit d'intégration vidéo utilisé dans la présente invention; la figure 2 représente respectivement un train d'impulsions vidéo consécutives et une courbe représentant le résultat de l'intégration et de la sommation des surfaces des impulsions; la figure 3 est un schéma montrant le système de contrôle conforme à l'invention, dans lequel le signal vidéo intégré et une durée du signal de lame d'eau sont utilisés pour régler la position des transducteurs intervenant dans

le processus de contrôle; la figure 3 montrant, en ou-

tre, schématiquement un moyen d'étalonnage automatique du système; et

la figure 4 est une vue en plan de quatre transducteurs, représen-

tés schématiquement, pour examiner une plaque ou tôle d'un matériau, ces transducteurs pouvant être étalonnés

par utilisation d'un objet de référence.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un transducteur

sonique 10, qui est relié électriquement à un circuit de génération d'impul-

sions 12 et à un amplificateur haute fréquence 14 Les circuits de génération d'impulsions et d'amplification de l'invention sont électriquement isolés d'une manière bien connue Si la référence 10 représente deux transducteurs

destinés à être excités simultanément, le dispositif de génération d'impul-

sions et d'amplification peut être conforme à ce qui a été décrit dans la demande de brevet déposée aux Etats Unis d'Amérique sous le N O de série 333 706 le 23 décembre 1981, bien que la présente invention ne soit pas

limitée à cela.

La sortie de l'amplificateur 14 est reliée à l'entrée d'un amplifi-

cateur vidéo 16 La sortie de l'amplificateur 16 est reliée à un circuit détecteur 17 et également à un circuit intégrateur 18 par-l'intermédiaire d'une résistance variable 20 Cette résistance 20 est employée pour régler le gain'de l'amplificateur 16 Les composants désignés par 14, 16, 17 et 18 sont des amplificateurs haute fréquence typiques comportant des entrées,

des résistances de commande de gain et des éléments de réaction appropriés.

Ceux-ci n'ont pas été représentés sur les dessins pour éviter une compli-

cation inutile Cependant, l'amplificateur 18 est représenté associé à un

condensateurde réaction 21, de manière à produire une fonction d'intégra-

tion qui sera décrite dans la suite.

La sortie de l'intégrateur vidéo est reliée à l'entrée d'un circuit qui garde,comme cela sera expliqué en détail dans la suite, le siqnal de sortie intégrée de l'amplificateur 18 Les amplificateurs 14 et 16, ainsi que l'intégrateur vidéo et le dispositif de mémorisation d'échantillons

18 et 22 de la figure 3, font partie d'un instrument et panneau 24 (repré-

sentés seulement schématiquement) assurant, entre autres, une défleion horizontale et verticale du signal vidéo de manière que le signal puisse

être visuellement observé sur un tube cathodique (non représenté) de l'ins-

trument Une commande de gain 20 fait partie de l'instrument et est par

conséquent utilisable pour un réglage par le personnel opératoire.

On va maintenant décrire le fonctionnement du circuit ainsi agencé.

Un générateur-d'impulsions 12 excite le transducteur 10 en lui appliquant des impulsions répétitives d'énergie électrique Les impulsions font vibrer

le transducteur a la fréquence de résonance du transducteur, cette fré-

quence étant une fréquence sonique (ou ultra-sonique) L'énergie du son *est rayonnée à partir d'une face de travail du transducteur, par exemple

la face 10 a sur la figure 1.

L'énergie sonique produite par le transducteur est transmise à une pièce 26, par l'intermédiaire d'une couche ou lame d'un liquide 28, tel que de l'eau Lorsque l'énergie a atteint la surface frontale ou supérieure de la pièce, une impulsion étroite (dans le temps) d'énergie sonique est réfléchie par la surface frontale et est renvoyée vers la face de travail

du transducteur Cela se produit après la cessation de l'impulsion élec-

trique qui a -excité le transducteur Le transducteur convertit l'impulsion sonique qu'il reçoit en provenance de la surface frontale de la pièce en

une impulsion électrique Cette impulsion est amplifiée par un moyen d'am-

plification approprié, désigné dans son ensemble par la référence 30 sur

la figure 3, et elle est envoyée par l'intermédiaire d'un moyen de trans-

mission approprié 32 (qui maintient la puissance du signal en éliminant

des pertes se produisant dans des câbles de connections etc) vers l'amplifi-

cateur 14 de l'instrument 24 La structure des composants 30 et 14 permet d'obtenir des étages d'amplification qui sont suffisants pour remplir les fonctions de détection vidéo et d'intégration comme cela va être expliqué dans la suite L'impulsion amplifiée constitue la première impulsion de la

série A d'impulsions représentées schématiquement sur la figure 2 Ces im-

pulsions peuvent être observées sur l'écran du tube cathodique (non repré-

senté) de l'instrument 24.

L'énergie sonique dirigée vers la pièce 26 pénètre dans celle-ci.

Lorsque l'énergie a atteint la face arrière ou inférieure de la pièce 26, elle est réfléchie en retour au travers de la pièce et au travers de la couche d'eau 28 en direction du transducteur Le transducteur produit,

à nouveau, à sa sortie une impulsion d'énergie électrique en réponse à l'é-

nergie sonique réfléchie par la surface arrière de la pièce 26, cette impul-

sion étant à nouveau amplifiée et appliquée au composant 18 Sur la figure

2, cette impulsion est représentée par le troisième pic de la série d'impul-

sions A. La première et la troisième impulsions de la figure 2 ont une ampli tude qui-est supérieure à celle d'une seconde impulsion intermédiaire Cette impulsion intermédiaire est représentée sur la figure 2 pour indiquer une

petite discontinuité dans la pièce 26.

A la suite de la troisième impulsion vidéo de la figure 2, on a in-

diqué des impulsions additionnelles qui diminuent d'amplitude au cours du

temps Ces impulsions représentent à nouveau l'énergie reçue par le trans-

ducteur 10 en provenance des surfaces avant et arrière de la pièce 26, l'énergie sonique se réfléchissant vers l'arrière et vers l'avant entre les surfaces avant et arrière de la pièce, avant de sortir de celles-ci et

d'arriver au transducteur.

En-dessous du train d'impulsions vidéo de la figure 2, on a indiqué

une courbe B qui représente le signal de sortie du circuit intégrateur 18.

Le signal appliqué au circuit 18 par le composant 16 est une forme d'onde vidéo associée à une logique de minutage En utilisant cette forme d'onde et cette logique, le circuit 18 calcule la surface de chaque impulsion qu'il reçoit et il additionne cette surface avec celle de l'impulsion immé-

diatement suivante, de façon à établir une fonction qui augmente par éche-

lons jusqu'à une valeur maximale pendant une période de temps déterminée par la logique de 18 Cette période de temps est choisie pour permettre l'apparition et la réception du nombre d'impulsions vidéo qui est suffisant pour créer le signal maximal de la figure 2 Le circuit 18 revient ensuite automatiquement à zéro pour attendre une autre série d'impulsions provenant dutransducteur Juste avantque le circuit 18 revienne à zéro, il assure cependant le transfert de la valeur intégrée aucircuit de garde ou de mémorisation 22 Ce circuit 22 constitue pratiquement une mémoire analogique qui garde là valeur provenant du circuit 18 en vue d'une utilisation future dans le système conforme à l'invention d'une manière qui va être expliquée dans la suite. Dansdes systèmes utilisant plus d'un transducteur, on peut prévoir

une mémoire analogique pour chaque transducteur Dans le cas o deux trans-

ducteurs sont accouplés ensemble, une seule mémoire analogique est néces-

saire puisque, lorsqu'un transducteur est mis de niveau, l'autre est égale-

ment mis de niveau Les contenus de chaque circuit de mémorisation peuvent

alors représenter les deux transducteurs et sont disponibles pour un exa-

men Dans le cas o on utilise plusieurs transducteurs ou paires de trans-

ducteurs, on peut prévoir un circuit de mémorisation 22 pour chaque trans-

ducteur ou chaque paire de transducteurs Les circuits de mémorisation peu-

vent recevoir leurs signaux d'entrée en provenance d'un seul circuit d'in-

tégration 18 et un dispositif de multiplexage (non représenté) peut opérer

pour échantillonner séquentiellement le signal de sortie de chaque trans-

ducteur, pour l'appliquer au circuit d'intégration et pour transmettre et

mettre à jour séquentiellement l'information provenant du circuit d'inté-

gration à chaque circuit de mémorisation En outre, un tel multiplexage permet d'étalonner chaque transducteur d'une manière qui va être expliquée

dans la suite.

La figure 3 représente schématiquement un système qui utilise le signal vidéo intégré des figures 1 et 2 pour commander l'angle d'une unité de recherche (composée de deux transducteurs l O Aet l OB accouplés ensemble)

et qui effectue certaines autres fonctions décrites dans la suite.

Pour obtenir les meilleurs lectures possibles lors de la détection de criques dans une pièce, comme expliqué précédemment, il est nécessaire de maintenir la face de travail d'un ou plusieurs transducteurs soniques parallèlement à la pièce Le système de la figure 3 permet d'obtenir ce résultat de la manière suivante. Le signal de sortie, de l'unique transducteur B de la figure 3, est appliqué à l'instrument 24 ainsi qu'à un micro-calculateur 58, du fait que

les transducteurs A et B sont accouplés ensemble Comme mentionné précédem-

ment, le signal de sortie de l OB est d'abordamplifié par 30 et fl est

oardé par le composant 32.

En référence à la figure 3, la sortie de l'intégrateur 18 de l'ins-

trument 24 est reliée à un circuit de calcul d'angle 34 par l'intermédiaire d'un bus ou câble de transmission de données 36 On a désigné par 34, un dispositif à circuit, tel qu'une carte de calculateur enfichable, pouvant recevoir le signal de sortie analogique de l'intégrateur 18, le convertir

sous une forme numérique et ordonner un changement de l'angle des transduc-

teurs 1 OA et l OB (par rapport à la pièce 26), lorsque le dispositif 34 dé-

tecte une réduction du niveau du signal provenant de 18 et 22 Le dispositif

34 a mémorisé une valeur représentant la grandeur maximale des signaux pro-

venant de 18 et 22.

Une réduction de grandeur du signal se produit par exemple lorsque l'angle des transducteurs est tel qu'une partie de la réflexion provenant des surfaces avant et arrière de la pièce est perdue Sur la figure 2, cela correspond à une perte ou une réduction de dimension du troisième pic ou impulsion intervenant dans la série A, ce qui se traduit par une diminution

directe de la grandeur de la valeur intégrée du signal B de la figure 2.

La sortie numérique du circuit 34 est reliée par l'intermédiaire

d'un bus ou câble de transmission de données 38 à un ensemble de trois cir-

cuits, désignéepar 4 O sur la figure 3 et est conçue pour commander deux moteurs de "réglage angulaire" 42 et 44 et un moteur de "positionnement vertical" 46 de la figure 3 L'ensemble de circuits 40 peut être une petite

carte enfichable contenant des composants appropriés pour utiliser le si-

gnal de sortie du circuit 34, cette carte étant connectée de façon à com-

mander un mouvement pas à pas des moteurs La carte enfichable et les moteurs sont disponibles, dans le commerce, auprès de fabricants tels que

"Superior Electric Company" Bristol, Connecticut, bien que d'autres disposi-

tifs de commande et d'autres moteurs puissent être utilisés.

Comme le montre schématiquement la figure 3, les transducteurs 10 252934 r

sont montés à l'extrémité inférieure d'une tige verticale 48, dont l'extré-

mité supérieure est fixée sur une structure 50 agencée pour supporter les

moteurs 42 et 44 L'extrémité inférieure de la tige 48 supporte les trans-

ducteurs A et B sur une plateforme 51 et d'une manière permettant leur mouvement angulaire autour de deux axes mutuellement perpendiculaires (x, y) qui sont parallèles à la pièce 26 De préférence, la tige 48 est creuse de façon à pouvoir recevoir des fils qui assurent la liaison électrique des transducteurs avec les circuits associés des composants 12 et 30, ainsi que des moyens mécaniques (non représentés) pour faire déplacer les transducteurs

autour des axes mutuellement perpendiculaires Les moteurs 42 et 44 par exem-

ple, peuvent être reliés à la plateforme 51 par deux mécanismes à vis qui

sont logés dans la cavité de la tige 48.

Le moteur 46, comme indiqué sur la figure 3, est accouplé mécanique-

ment à la tige 48 par le dispositif à vis désigné dans son ensemble par la référence 52 Des dispositifs à palietslinéaires (non représentés) supportent

la tige 48 de façon à permettre son mouvement vertical à l'aide de la vis 52.

On va maintenir décrire le fonctionnement du système Le circuit de

calcul angulaire 34 est programmé pour examiner le signal vidéo intégré pro-

venant de 18 et 22 afin de déterminer la valeur du signal qui est transmise

séquentiellement par les transducteurs Si le transducteur 10 B n'est pas pa-

rallèle à la pièce 26, la grandeur du son réfléchi par la pièce vers letrans-

ducteur est inférieure à un maximum Le signal de sortie du transducteur est à son tour inférieur à un maximum, de sorte que la valeur intégrée établie par 18 et gardé dans 22 est inférieure à la valeur maximale connue pour le circuit 34 Ce circuit 34 effectue immédiatement cette comparaison et il fournit à sa sortie un signal numérique appliqué au composant 40 qui transmet, à son tour, un signal aux moteurs 42 et 44 Si la relation de parallélisme est décalée seulement dans une direction, à savoir dans la direction de l'axe x, seul le moteur "x" (parmi les moteurs 42 et 44) effectue un mouvement par incréments pour faire tourner la plateforme 51 en vue d'établir une relation de parallélisme entre les transducteurs 10 A et 10 B et la pièce, c'est-à-dire jusqu'à ce que la grandeur du signal provenant

du circuit de garde d'échantillons 22, atteigne à nouveau un maximum.

Lorsque cela se produit, le circuit 34 arrête de fournir des instructions

au composant 40.

Un autre aspect critique d'une détection sonique de criques concerne la profondeur ou-l'épaisseur de la lame d'eau existant entre le transducteur et la pièce L'épaisseur de la lame d'eau doit être maintenue à une valeur g optimale pour permettre une détection précise de discontinuités et pour obtenir un processus d'inspection qui soit compatible avec l'étalonnage du

système, comme cela va être décrit dans la suite.

Le circuit calculateur 34, conforme à la présente invention, a la possibilité de mesurer l'épaisseur de la lame d'eau existant entre les transducteurs et la pièce et de commander le moteur 46 pour faire monter ou descendre les transducteurs en fonction des résultats du calcul effectué

par le circuit 34.

Le temps de déplacement du son dans l'eau constitue une donnée connue et l'épaisseur de la lame d'eau en vue d'obtenir des performances optimales du système constitue également une donnée connue Cette dernière donnée, de préférence sous la forme d'une période de temps fixe représentant le temps mis par le son pour parcourir la distance optimale dans l'eau, est mémorisée dans le circuit 34 Ce circuit calculateur mesure alors périodiquement la période de temps s'écoulant entre l'apparition qui excite le transducteur et la réception d'un écho par le transducteur, à partir de la surface avant

de la pièce Le calculateur 34 compare cette période de temps, qui corres-

pond à un double parcours au travers de l'eau (vers et à partir du transduc-

teur) avec la donnée représentant le temps optimal de parcours.

S'il existe une différence entre les deux temps, le calculateur trans-

met cette différence au circuit de commande 40 Ce circuit de commande 40

fournit à'son tour les instructions appropriées au moteur 46, qui fait mon-

ter ou descendre la tige 48, jusqu'à ce que la période de temps contrôlée par le circuit calculateur 34 soit égale au temps optimal mémorisé Lorsque cela se produit, le circuit calculateur 34 cesse de fournir des instructions

au moteur 46.

Le système conforme à l'invention peut être étalonné en utilisant un objet standard ou de référence 53 (figure 4), qui a une épaisseur et une composition qui sont connues et qui correspond à la matière de la pièce à examiner La précision de l'objet de référence est normalisée canfd rmérent aux réglementations telles que celles définies par exemple par le "National

Bureau of Standards".

Un tel objet de référence 53 a été représenté en vue en perspective sur la figure 4 Plus particulièrement, l'objet 53 comprend une pièce de

matière ayant une épaisseur et une composition connues comme indiquées ci-

dessus, cette pièce ayant également une largeur suffisante pour couvrir la

largeur de plusieurs transducteurs soniques, par exemple quatre transduc-

teurs comme indiqué sur la figure 4 L'objet de référence 53 comporte une 10. rainure ou fente étroite 54 qui est ménagée dans une de ses faces (la face inférieure) de façon à créer une épaisseur précise et connue de matière entre la surface supérieure et la surface réfléchissante de la fente et à

obtenir une réponse ultra-sonique précise à partir de la surface réfléchis-

sante de la fente L'objet de référence est placé dans la masse d'eau 28 de la figure 3, la fente 54 étant orientée dans une direction opposée aux quatre transducteurs Les transducteurs, qui comprennent deux unités de recherche désignées par 10 et 10 ' sur la figure 4, sont déplacés dans l'eau séquentiellement au-dessus de l'objet de référence, comme indiqué par la flèche 56 Lorsque le transducteur 10 ' est positionné au-dessus de l'objet

de référence, il est mis de niveau en utilisant le processus décrit ci-

dessus en référence à l'examen de la pièce 26 En outre, avant l'étalonnage des transducteurs, on mesure l'épaisseur de la lame d'eau existant entre les transducteurs et l'objet de référence 53 à l'aide du circuit 34 et on règle verticalement les transducteurs si l'épaisseur de la lame d'eau n'est

pas optimale.

Lorsque chaque transducteur est placé au-dessus de la fente 54 et

est excité par des impulsions produites par le générateur 12,, le trans-

ducteur produit à sa sortie des impulsions qui sont commandées par un micro-

calculateur de commande de processus 58 faisant partie du dispositif de dé-

tection de criques du système (non représenté autrement), qui est programmé pour comparer l'amplitude des impulsions produites par le détecteur 17 et

mesurées-'par des circuits de détection de crêtes (non représentés) (ces im-

pulsions étant transmises à 58 seulement lorsque le composant 16 produit des impulsions d'amplitude maximales, d'une manière bien connue), avec la réponse connue de l'objet de référence, la valeur de cette réponse étant

mémorisée dans le micro-calculateur 58 Si l'amplitude des impulsions pro-

venant du détecteur 17 n'est pas égale à la donnée mémorisée pour l'objet

de référence, le micro-calculateur 58 ordonne un réglage du gain de l'am-

plificateur 30 jusqu'à ce que le signal de sortie du composant 16 soit égal à la donnée mémorisée et à la valeur connue de réponse ultra-sonique

de l'objet de référence.

Le calculateur 58 est un dispositif numérique, tandis que les ampli-

ficateurs 16 et 30 sont des dispositifs analogiques Pour cette raison, le calculateur 58 peut assurer une conversion interne analogique-numérique du signal de sortie du composant 16 et une conversion numérique- analogique du

signal de réglage appliqué au composant 30.

Lorsque chaque transducteur a été étalonné de la manière décrite il cidessus, les transducteurs sont maintenant près à être mis de niveau et

à être réglés verticalement au-dessus d'une pièce à examiner Cette opéra-

tion est effectuée individuellement pour chaque transducteur ou unité de recherche du système, lorsqu'on utilise plus d'un transducteur ou plus d'une unité de recherche.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisa-

tion décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses varian-

tes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit

de l'invention.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour maintenir une relation de parallélisme entre la face de travail d'un transducteur sonique et une surface plane d'un objet en cours d'examen par le transducteur et par un circuit électriquement associé au transducteur, caractérisé en ce qu'on place la face de travail du transducteur ( 10) dans une position adjacente à, mais espacée de la surface plane de l'objet ( 26), on dispose une couche de liquide ( 28) entre la face de travail du transducteur ( 10) et l'objet ( 26), on excite le transducteur ( 10 > de manière qu'une énergie sonique soit dirigée vers, et réfléchie par, l'objet après passage au travers de la couche de liquide,

l'énergie sonique réfléchie par l'objet étant reçue sur la face de tra-

vail du transducteur et ce transducteur produisant un train d'impulsions électriques en réponse à l'énergie réfléchie reçue par lui en provenance de l'objet, on intègre ledit train d'impulsions pour produire un signal analogique et proportionnel à la quantité totale d'énergie sonique reçue

par le transducteur, la quantité d'énergie sonique reçue par le transduc-

teur étant maximale lorsque la face du transducteur et la surface plane de l'objet sont essentiellement parallèles entre-elles, et on utilise le signal analogique pour maintenir une relation de parallélisme entre la

face de travail du transducteur ( 10) et la surface plane de l'objet ( 26) .

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'intégration consiste à intégrer les impulsions représentant une énergie

sonique réfléchie à la fois par les surfaces avant et arrière de l'objet.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'utilisation du signal analogique comprend l'étape consistant à faire déplacer le transducteur en réponse au signal autour d'axes (x et/ou y)

lesdits axes étant parallèles à la surface plane de l'objet en cours d'e-

xamen.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est

prévu une étape consistant à appliquer le signal analogique à un calcula-

teur ( 34), ce calculateur agissant de façon à commander automatiquement

l'angle du transducteur ( 10) par rapport à l'objet ( 26) à examiner en ré-

ponse à la grandeur du signal analogique.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il com-

prend les étapes consistant à: déterminer l'épaisseur de la couche de liquide ( 28) placée entre la face du transducteur ( 10) et l'objet ( 26) par comparaison de la

vitesse connue du son dans le liquide avec la période de temps s'écou-

lant entre l'apparition d'une impulsion d'énergie sonique dirigée vers l'objet et la réception d'un écho provenant d'une surface avant de de l'objet par le transducteur, et régler la distance entre le transducteur et l'objet en réponse à la

détermination d'épaisseur de liquide.

6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu une étape d'étalonnage du transducteur et de son circuit associé qui consiste à:

placer un objet de référence ( 53) d'épaisseur et de composition con-

nues dans une position adjacente à, mais espacée d'une distance pré-

déterminée de la face de travail du transducteur ( 10), l'objet de référence ayant unre réponse connue lorsqu'une énergie sonique est dirigée vers celui-ci,

placer le liquide ( 28) défini dans la revendication-1, dans l'inter-

valle existant entre le transducteur et l'objet de référence, diriger une énergie sonique au travers du liquide et vers l'objet de référence, recevoir des échos de l'énergie sonique sur la face de travail du transducteur après que l'écho soit passé au travers du liquide, régler la sensibilité du circuit du transducteur pour obtenir une

réponse qui soit la même que la réponse connue de l'objet de réfé-

rence ( 53).

7. Dispositif pour maintenir une relation de parallélisme entre la face de travail d'un transducteur sonique et une surface plane d'une objet à examiner par le transducteur et par un circuit électrique associé, caractérise en ce qu'il comprend: un transducteur sonique ( 10) placé dans une position adjacente à, mais espacée de la surface plane de l'objet ( 26), un circuit électrique pour exciter le transducteur et pour recevoir des impulsions électriques provenant du transducteur en réponse à des échos soniques provenant de l'objet,

ledit circuit comprenant un moyen ( 18) pour intégrer lesdites impul-

sions afin de produire un signal analogique qui est proportionnel à

la quantité totale d'énergie reçue enécho par le transducteur en pro-

venance de l'objet en cours d'examen, un moyen ( 38) pour utiliser ledit signal analogique afin de maintenir la relation de parallélisme entre la face de travail du transducteur

et la surface plane de l'objet en cours d'examen.

8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'utilisation du signal analogique comprend un calculateur ( 38), ce calculateur agissant de manière à commander automatiquement l'angle du transducteur ( 10) par rapport à l'objet à examiner ( 26) en réponse à

la grandeur du signal analogique.

9 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit du transducteur ( 10) comprend des moyens pour mesurer la distance entre la face de travail du transducteur ( 10) et une surface avant de l'objet à examiner ( 26) lorsqu'une couche de liquide ( 28) est placée entre

la face de travail du transducteur et la surface avant de l'objet.

10 Procédé d'étalonnage d'un transducteur sonique et d'un circuit

associé agencés pour examiner l'intégrité d'une pièce comportant des sur-

faces avant et arrière, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consis-

tant à:

placer une unité de recherche composée d'au moins un transducteur so-

nique ( 10 A, l OB) dans une relation d'espacement par rapport à un objet

de référence ( 53) comportant une surface plane et produisant une ré-

ponse sonique déterminée avec précision lorsqu'il reçoit une énergie sonique en provenance du transducteur, l'unité de recherche étant supportée mécaniquement de manière à se déplacer autour d'axes qui sont parallèles à la surface plane de l'objet de référence, disposer une couche de liquide ( 28) entre le transducteur ( 10) et l'objet de référence ( 53), exciter le transducteur ( 10), mettre de niveau le transducteur de manière que sa face de travail soit parallèle à la surface plane de l'objet de référence, et régler la sensibilité du circuit associé au transducteur après qu'il ait été placé en relation de parallélisme avec la surface plane de l'objet de référence pour obtenir à la sortie du circuit une réponse qui est la même que la réponse déterminée avec précision pour l'objet

de référence.

11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel une énergie sonique est réfléchie de l'objet de référence ( 53) vers le transducteur

( 10), ce transducteur produisant un signal de sortie en réponse à l'éner-

gie réfléchie, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes addition-

nelles consistant à:

diriger le signal vers un amplificateur du circuit associé au trans-

ducteur ( 10), régler le gain de l'amplificateur en réponse à la grandeur du signal de sortie du transducteur jusqu'à ce que l'amplificateur produise, à sa sortie, un signal correspondant à la réponse connue de l'objet

de référence ( 53).

12 Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la

sortie de l'amplificateur est un signal vidéo utilisé pour une présenta-

tion au personnel opératoire, l'étape de réglage comprenant une opération de calcul d'un réglage de gain correct par comparaison du signal vidéo avec un signal mémorisé dans un calculateur numérique, le signal mémorisé

représentant la réponse déterminée avec-précision pour l'objet de réfé-

rence ( 53).

13. Procédé selon la revendication 12, pour lequel l'unité de recherche comprend deux transducteurs soniques ( 1 OA, 10 B) comportant des circuits associés respectifs et l'objet de référence ( 53) comportant une surface rainurée produisant la réponse sonique déterminée avec précision, ledit procédé étant caractérisé par les étapes consistant à: mettre de niveau les deux transducteurs ( 1 OA, 10 B) de manière que

leurs faces de travail soient parallèles à la surface plane de l'ob-

jet de référence ( 53), positionner chaque transducteur ( 1 OA, l OB) sur la surface de l'objet de référence qui est opposée à la surface rainurée, régler le circuit de chaque transducteur après que la relation de parallélisme de chaque transducteur avec l'objet de référence ait été établie pour obtenir la réponse déterminée avec précision de l'objet

de référence pour chaque transducteur.

14. Appareil pour étalonner un transducteur sonique et son circuit associé, caractérisé en ce qu'il comprend: au-moins un transducteur ( 10) comportant une face de travail et un circuit associé pour examiner l'intégrité d'une pièce ( 26), un objet de référence ( 53) comportant une surface plane et produisant

une réponse sonique étalonnée avec précision lorsqu'une énergie so-

nique est dirigée vers l'objet, des moyens pour positionner la face de travail du transducteur dans une relation d'espacement par rapport à une pièce ( 26) et par rapport à l'objet de référence ( 53), des moyens ( 42, 44) pour faire déplacer le transducteur autour d'axes qui sont parallèles à la surface plane de l'objet de référence d'une manière qui établisse une relation de parallélisme entre la face de travail du transducteur et la surface plane de l'objet de référence, et des moyens pour régler la sensibilité du circuit après que la relation de parallélisme ait été établie entre le transducteur et l'objet de référence jusqu'à ce que la réponse des transducteurs et du circuit soit la même que la réponse étalonnée avec précision de l'objet de référence. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que le transducteur produit un signal de sortie en réponse à une énergie sonique réfléchie vers lui par l'objet de référence, en ce que le circuit associé au transducteur comprend un amplificateur servant à amplifier le signal de

sortie du transducteur et produisant à son tour un signal de sortie en ré-

ponse au signal fourni par le transducteur, ledit appareil comprenant des moyens pour comparer le signal de sortie de l'amplificateur avec la réponse étalonnée avec précision de l'objet de référence lorsque ledit objet reçoit une énergie sonique provenant du transducteur, et pour changer le gain de l'amplificateur en réponse à une différence se produisant entre le signal

de sortie de l'amplificateur et la réponse étalonnée de l'objet de réfé-

rence.