FR2535849A1 - Procede de determination de la position d'une sonde de mesure - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE AMELIORE DE DETERMINATION DE LA POSITION D'UNE SONDE DE MESURE OU DE CONTROLE 1. SELON L'INVENTION ON UTILISE AU MOINS DEUX BARRES 3A, 3B, 3C QUI SONT CONSTITUEES D'UN MATERIAU ELECTRIQUEMENT CONDUCTEUR ET QUI SE CROISENT MUTUELLEMENT TOUT EN RESTANT EN CONTACT ELECTRIQUE GLISSANT PERMANENT L'UNE AVEC L'AUTRE. AU MOINS UNE BARRE 3A EST MAINTENUE A POSTE FIXE PAR RAPPORT A L'OBJET A EXAMINER 2 ET AU MOINS UNE BARRE 3B, 3C EST MAINTENUE A POSTE FIXE PAR RAPPORT A LA SONDE 1. PAR UNE MESURE DE CHUTES DE TENSION DANS LES BARRES, ON DETERMINE L'EMPLACEMENT DES POINTS DE CROISEMENT 4AB, 4AC ENTRE CES BARRES ET, AINSI, LA POSITION INSTANTANEE DE LA SONDE PAR RAPPORT A UN SYSTEME DE REFERENCE X, Y SUR LA SURFACE DE L'OBJET A EXAMINER. APPLICATION NOTAMMENT AUX CONTROLES PAR ULTRASONS.

Description

Procédé de détermination de la position d'une sonde de mesure.

L'invention concerne un procédé de détermination de la position d'une sonde de mesure ou de contrôle qui peut se déplacer librement au dessus de la surface d'un

objet à examiner et à distance constante de cette sur-

face, par exemple une sonde acoustique pour l'examen

ultrasonique de l'intérieur de l'objet.

Pour plusieurs méthodes de mesure et d'examen de différents matériaux et objets, on utilise une sonde de mesure ou de contrôle qui peut se déplacer librement en un mouvement à deux dimensions sur la surface d'un objet à examiner Comme exemples caractéristiques, on peut citer les méthodes d'essais non destructifs par examen aux ultrasons dans lesquels une sonde ultrasonique est déplacée sur la surface de l'objet, en contact permanent avec cette surface, ainsi que l'examen par courants de Foucault dans lequel une sonde électrique est déplacée

au dessus de la surface -de l'objet et a distance cons-

stante de cette surface Les objets à examiner peuvent souvent présenter une surface plane mais ils peuvent aussi avoir une surface courbe et il peut s'agir, par

exemple, d'objets tubulaires ou de récipients cylindri-

ques à faces terminales bombées.

Dans le cas d'examen manuel, l'opérateur doit, pour chaque indication de défaut, effectuer une mesure et repérer la position correspondante et la direction angulaire de la sonde par rapport à l'objet examiné A l'aide de dispositifs électromécaniques d'exploration, on peut obtenir un enregistrement direct de la position et de la direction angulaire de la sonde à tout instant pendant l'examen, mais ces dispositifs automatiques d'exploration sont souvent compliqués et coûteux à fabriquer et entretenir et, en particulier, ils se sont

montrés moins bien adaptés à des examens o les con-

ditions d'accès sont très difficiles ou limitées, ce qui 4.

est par exemple le cas de constructions tubulaires com-

pactes avec de nombreuses tailles de tube différentes.

On a donc essayé de mettre au point des méthodes de détermination automatique, par voie acoustique et/ou optique, au moins partiellement sans contact, de la po- sition d'une sonde qui peut se déplacer et tourner

librement par rapport à la surface d'un objet à exa-

miner On trouvera des exemples caractéristiques de telles solutions, avec, entre-autres, emploi de méthodes opto-électriques avec rayons lumineux étroits, fixes,

tournants ou rotatifs, rendus parallèles, dans les de-

scriptions des demandes danoises de brevet nos 4953/81 et 548/82 La plupart de ces systèmes connus jusqu'à maintenant présupposent cependant que l'on monte sur l'objet à examiner des rails profilés de guidage ou des

bandes de guidage le long desquels se déplacent des cha-

riots automobiles d'exploration qu'il peut être dif-

ficile de rendre de construction suffisamment robuste et

sûre pour emploi dans les conditions dures et salissan-

tes de travail que l'on rencontre souvent lors d'examens

dans des conditions industrielles de travail et de mon-

tage Les méthodes même les plus perfectionnées utili-

sant toujours des mécanismes à rotation rapide qui poseront des problèmes d'utilisation et d'entretien lors

de l'emploi en service industriel.

Le but de la présente invention est de définir un procédé de détermination de la position d'une sonde de

mesure ou de contrôle, permettant de produire et d'uti-

liser des systèmes et appareils qui sont absolument sans

composants mobiles et qui peuvent être rendus notable-

ment plus simples, plus économiques, plus robustes et

d'emploi plus sûr que ceux connus jusqu'à présent.

Selon l'invention, ceci est obtenu par le fait

que l'on utilise au moins deux barres étroites de maté-

riau électriquement conducteur qui se croisent mutuelle-

ment et qui sont chacune situées à distance constante de la surface de l'objet à examiner, et dont au moins une

est maintenue à poste fixe par rapport à l'objet à exa-

miner et au moins une est maintenue à poste fixe par rapport à la sonde, à des distances de la surface de l'objet telles que les barres sont en permanence en con- tact électrique glissant l'une avec l'autre aux points de croisement, et par le fait que pour chaque position

de la sonde on envoie successivement un courant élec-

trique à travers les barres et en même temps, on effec-

tue une mesure de la chute de tension électrique dans la

barre conductrice de courant, depuis un point de réfé-

rence préalablement déterminé sur la barre jusqu'au point de croisement avec l'autre barre ou avec l'une des autres barres, ladite autre barre servant de sonde de mesure pour la -détermination de la tension, après quoi l'on utilise les chutes de tension mesurée pour, par l'intermédiaire de circuits électroniques de calcul,

déterminer la position instantanée de la sonde par rap-

port à un système préalablement déterminé de référence

sur la surface de l'objet à examiner.

Ceci permet d'obtenir et d'utiliser des systèmes et appareils d'exploration inconnus jusqu'à présent et

remarquablement simples, complètement dépourvus de com-

posants mobiles et donc fragiles Les éléments électri-

ques et électroniques par ailleurs nécessaires à la mise en oeuvre du procédé sont tous des ensembles bien connus et des circuits intégrés que l'on peut réunir dans des ensembles entièrement fermés, de faibles dimensions et* de grande fiabilité, même dans les conditions de travail les plus dures que l'on rencontre en pratique -En même temps, les unités utilisées pourront être fabriquées avec des dimensions suffisamment petites pour qu'elles puissent être utilisées, même dans les conditions d'accès les plus difficile que l'on puisse rencontrer en

pratique.

Une forme avantageuse de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que l'on utilise une seule barre maintenue a poste fixe par rapport à l'objet à examiner et une seule barre maintenue à poste fixe par rapport à la sonde, cette

dernière barre étant, pendant l'exploration de la sur-

face de l'objet à examiner, maintenue avec une direction

angulaire essentiellement constante par rapport au sys-

tème préétabli de référence sur la surface.

Sous cette forme, le procédé est mis en oeuvre sous la forme de réalisation la plus simple que l'on puisse imaginer avec emploi d'un minimum d'unités et de composants électriques et électroniques Dans de nombreux cas que l'on rencontre en pratique, par exemple un examen de routine d'assemblages par soudure, à l'aide

d'ultrasons, il sera tout à fait suffisant de se conten-

ter d'une seule direction fixe d'exploration essen-

tiellement perpendiculaire au sens de la longueur de la soudure Dans d'autres cas, la sonde de mesure ou de contrôle n'aura aucune direction propre d'exploration et une détermination d'une direction angulaire variable

sera alors tout à fait superflue.

Une seconde forme avantageuse de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisée par le fait que l'on utilise une seule barre maintenue à poste fixe par rapport à l'objet à examiner et au moins deux

barres maintenues à poste fixe par rapport à la sonde.

Ceci permet, de la façon la plus simple que l'on puisse imaginer, avec un minimum d'éléments à fixer sur l'objet à examiner, d'effectuer une détermination aussi bien de la position que de la direction angulaire d'une sonde totalement libre de se déplacer et de tourner avec

une ou plusieurs directions définies d'exploration.

Une troisième forme avantageuse de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisée par le fait que l'on utilise au moins deux barres maintenues à poste fixe par rapport à l'objet à examiner et une seule

barre maintenue à poste fixe par rapport à la sonde.

Cette forme de mise en oeuvre, qui n'est qu'une version symétrique de celle qui vient d'être décrite, pourra, en pratique, être plus avantageuse dans certains cas, par exemple le cas d'examen par ultrasons d'un assemblage par soudure avec renforcement inégal o il sera bien plus aisé de fixer une barre de chaque coté de

la soudure, parallèlement à sa direction longitudinale.

Une forme avantageuse de mise en oeuvre du procédé selon l'invention pour l'exploration d'un objet à examiner, de surface cylindrique, est caractérisée par le fait que la barre ou les barres maintenues à poste

fixe par rapport à l'objet à examiner sont placées cha-

cune dans son plan perpendiculaire à la direction de la

génératrice de l'objet et sont incurvées de telle ma-

nière qu'elles suivent la surface de l'objet à distance constante de cette surface et par le fait que la barre ou les barres maintenues à poste fixe par rapport à la

sonde sont rendues rectilignes et placées, de préfé-

rence, parallèlement à un plan d'exploration avec la sonde. Sous cette forme, le procédé pourra être mis en oeuvre sur des objets cylindriques tubulaires ou massifs absolument comme sur des objets à surface plane et il sera donc particulièrement bien adapté à l'examen par ultrasons de soudures d'assemblage dans des ensembles compliqués de tubes sous des conditions d'accès très limitées. Une forme avantageuse de mise en oeuvre du procédé selon l'invention pour l'exploration d'un objet à surface essentiellement sphérique est caractérisée par le fait que la barre ou les barres maintenues à poste

fixe par rapport à l'objet à examiner sont placées cha-

cune dans son plan parallèle à un plan passant par le centre de la surface sphérique et sont incurvées de telle manière qu'elles suivent la surface de l'objet à distance constante de cette surface et par le fait la barre ou les barres maintenues à poste fixe par rapport à la sonde sont, elles aussi, incurvées de telle manière qu'elles suivent la surface de l'objet à distance con- stante de cette surface *et qu'elles aussi sont placées

chacune dans son plan parallèle à un plan passant tou-

jours par le centre de la surface sphérique, ce dernier

plan coincidant, de préférence, avec un plan d'explora-

tion avec la sonde.

Sous cette forme, le procédé pourra être mis en oeuvre sur des objets à double courbure absolument comme sur des objets à surface plane et, ainsi, il sera aussi adapté à l'examen par ultrasons des faces terminales

bombées de récipients cylindriques.

Une dernière forme avantageuse de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisée par le fait que, de plus, sur au moins un des points o deux

des barres se croisent on place un transducteur angu-

laire logé à glissement sur chacune des barres qui se croisent et qui peut délivrer des signaux électriques qui, à tout instant, représentent l'angle instantané entre les deux barres et, par conséquent, la direction angulaire instantanée de la sonde par rapport au système

préétabli de référence sur la surface de l'objet.

En pratique, pour certaines applications, cette forme de mise en oeuvre pourra être avantageuse, d'une

part en raison d'une simplification des circuits élec-

triques et électroniques nécessaires, d'autre part parce qu'elle permettra un contact électrique meilleur et plus

sûr entre les barres au point de croisement.

L'invention est expliquée plus en détail dans ce qui suit en regard du dessin schématique dans lequel la figure 1 montre le principe de base pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la figure 2 montre le principe d'une mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la figure 3 montre le principe d'une seconde mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la figure 4 montre le principe d'une troisième mise en oeuvre du procédé selon l'invention, et la figure 5 montre le principe d'une dernière

mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

La figure 1 montre schématiquement une sonde 1 qui peut librement se déplacer et tourner au dessus de

la surface d'un objet 2 à examiner et à distance con-

stante de cette surface Sur la figure 1, l'objet est supposé avoir une surface plane, mais, en principe, il pourra aussi bien avoir une surface cylindrique ou à double courbure La sonde peut par exemple être une sonde angulaire pour examen de l'objet par ultrasons

suivant la méthode par écho d'impulsion.

Une étroite barre 3 a de matériau électriquement conducteur est placée à distance constante de la surface de l'objet et a l'aide de supports déplaçables 13, elle est maintenue à poste fixe par rapport à l'objet 2 à

examiner et, par là même, par rapport à un système pré-

établi de référence x, y sur la surface de l'objet Deux

étroites barres 3 b et 3 c, elles aussi en matériau élec-

triquement conducteur, sont placées a distance cons-

tantes de la surface de l'objet et maintenues à poste fixe par rapport à la sonde 1, dans le cas representé,

parallèlement au plan d'exploration par la tête acousti-

que angulaire, c'est-à-dire parallèlement A la projec-

tion 14, sur la surface, du trajet 15 des ondes sonores.

Les trois barres sont placées à des distances telles de

la surface de l'objet que la barre 3 a se trouve, en per-

manence, en contact électrique glissant avec les barres

3 b et 3 c aux points de croisement 4 ab et 4 ac.

Le procédé selon l'invention est, ensuite, mise en oeuvre de la façon suivante: Pour chacune des positions de la sonde que l'on souhaite déterminer, on envoie successivement un courant électrique à travers les barres, par exemple d'abord à travers la barre 3 a, ensuite a travers la barre 3 b et, enfin, à travers la barre 3 c Pendant que la barre 3 a conduit le courant, on effectue d'abord une mesure de la chute de tension électrique dans cette barre entre un point prédéterminé de référence 5 a et le point de croisement 4 ab avec la barre 3 b, cette dernière servant de sonde pour déterminer la tension Compte tenu de la résistance électrique connues de la barre 3 a et, par la

même, de là chute de tension connue par unité de lon-

gueur, la chute de tension mesurée représent directement la distance instantanée le long de la barre 3 a entre le

point de référence 5 a et le point de croisement 4 ab.

Ensuite, on effectue une mesure de la chute de tension entre le point de référence Sa et le point de croisement 4 ac avec la barre 3 c, cette dernière servant en même temps de sonde pour déterminer la tension La chute de tension ainsi mesurée représente directement la distance instantanée le long de la barre 3 a entre le

point de référence 5 a et le point de croisement 4 ac.

Ensuite, on envoie un courant électrique à tra-

vers la barre 3 b et, simultanément, on effectue une mesure de la'chute de tension dans cette barre entre le point de référence 5 b et le point de croisement avec la barre 3 a, cette dernière servant maintenant de sonde pour déterminer la tension Enfin, on peut envoyer un courant électrique à travers la barre 3 c et effectuer, simultanément, une mesure de la chute de tension dans cette barre entre le point de référence 5 c et le point de croisement avec la barre 3 a, cette dernière servant

encore une fois de sonde de mesure.

Trois des quatre chutes de tension ainsi mesu-

rées définissent, de façon univoque, les coordonnées instantanées de position x, y du point d'émission

acoustique 16 de la sonde ainsi que la direction angu-

laire v de la projection 14 du trajet ultrasonore par rapport au système de référence sur la surface de

l'objet Si on le souhaite, la quatrième chute de ten-

sion mesurée pourra permettre un 'contrôle ou pourra servir à accroître la précision de mesure dans la

détermination de la position.

L'exploitation des chutes de tension mesurées s'effectue à l'aide de circuits électroniques de calcul 7 permettant le calcul et l'établissement de signaux électriques de coordonnées x, y et v qui peuvent être

adaptés et envoyés à tout appareil connu d'enregistre-

ment et mise en mémoire automatique des résultats d'un examen effectué Dans le cas représenté, la tête

acoustique est reliée à un instrument ultrasonique ordi-

naire 17 qui, par une mesure d'intensité et de temps de transit d'impulsions ultrasoniques réfléchies, peut établir et délivrer des signaux électriques d'amplitude a et de distance d représentant la longueur du trajet acoustique 15 parcouru par les impulsions sonores Par

exemple, les cinq signaux de sortie indiqués sont juste-

ment suffisants pour permettre d'obtenir et d'enregi-

strer, de manière en soi connue 1 des représentations

complètes en projection et en section, montrant l'empla-

cement et la taille des défauts produisant réflexion

dans l'intérieur de l'objet.

En principe, les barres de mesure utilisées pourront être de toute forme souhaité, sous, réserve que les points de croisement 4 ab et 4 ac soient suffisamment bien définis pour le but envisagé, et elles pourront

être constitués de tout matériau électriquement conduc-

teur voulu, sous réserve que la résistance électrique du matériau soit assez élevé pour que les chutes de tension

mesurées puissent être définies avec la précision néces-

saire'pour le but envisagé.

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Une solution immédiate consiste à conformer les barres sous la forme de tubes à paroi mince, dits tubes à canule, en acier inoxydable Des essais pratiques ont prouvé que de tels tubes, en longueurs d'environ 200 mm, sont assez robustes pour l'emploi envisagé et qu'ils donnent une résistance de contact suffisamment faible aux points de croisement et qu'avec de tels tubes, on peut, sans difficultés, obtenir des vitesses de mesure

largement suffisantes et une précision, dans la détermi-

nation de position, de quelques dixièmes de mm, ce qui

est largement suffisant pour la plupart des cas prati-

ques de mesure et d'examen Une autre solution immédiate consiste à agencer les barres sous la forme de cordes tendues de fil électrique résistant, ce qui permet

d'établir et de maintenir des points de croisement défi-

nis avec grande précision et très faible résistance de contact Dans les deux cas cités, on pourra accroître et

assurer la précision de mesure en maintenant-, en per-

manence, les deux barres appuyées l'une contre l'autre par pression sous l'effet d'un ressort ou par toute

autre forme de précontrainte.

Pour le système électrique d'alimentation des barres en courant et de mesure de tension, il existe plusieurs solutions immédiates, avec emploi aussi bien

de courant continu'que de courant alternatif Une solu-

tion immédiate consiste à utiliser un système à basse

impédance avec source de courant constant pour l'alimen-

tation en courant et un système à impédance élevée pour la mesure des chutes de tension dans les barres De plus, pour accroître la précision de mesure, on pourra

utiliser un calibrage permanent en effectuant, simul-

tanément, des mesures de référence des tensions élec-

trique a chacune des extrémités libres des barres con-

ductrices de courant.

Les circuits électroniques 7 de calcul et d'exploitation des chutes de tension mesurées peuvent

aussi être conçus de nombreuses facons connues et avan-

tageuses pour le but envisagé et l'homme de l'art dans ce domaine pourra aisément les assembler à partir de

circuits intégrés disponibles sur le marché.

La figure 2 montre le principe de la forme la plus simple que l'on puisse imaginer, de mise en oeuvre du procédé selon l'invention avec emploi d'une seule barre Sa maintenue à poste fixe par rapport à l'objet 2 et une seule barre 8 b maintenue à poste fixe par rapport

à la sonde 1 Dans ce cas, on renonce à une détermina-

tion de la direction angulaire variable de la sonde

qu'il faut donc guider avec une direction angulaire es-

sentiellement constante par rapport au système préétabli

de référence x, y sur la surface de l'objet a examiner.

A partir de cet angle vab connu et d'une mesure

continues des chutes de tension dans les barres, absolu-

ment -de la même manière que décrit ci-dessus, on peut à tout instant produire des signaux électriques de mesure

qui représentent les coordonnées instantanées de posi-

tion x, y de la sonde.

La figure 3 montre le principe de la forme de

mise en oeuvre de la figure 1 a mais montré ici en pro-

jection sur la surface de l'objet a examiner 2, avec em-

ploi d'une seule barre 9 a maintenue à poste fixe par rapport à l'objet et de deux barres 9 b et 9 c maintenues

à poste fixe par rapport A la sonde.

La figure 4 montre, de la rxême manière, le prin-

cipe d'une troisième forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention Dans cette solution, symétrique de celle des figures 1 et 3, on utilise deux barres l Oa et

l Ob maintenues à poste fixe par rapport à l'objet à exa-

miner 2 et une seule barre l Oc maintenue à poste fixe par rapport à la sonde 1 A partir d'une mesure continue

des chutes de tension dans les barres, en principe abso-

lument de la même façon que décrit plus haut en regard

de la figure 1, on peut à tout instant, produire des.

signaux électriques de mesure qui représentent les coor-

données instantanées de position x, y et la direction

angulaire vab de la sonde par rapport au système prééta-

bli de référence sur la surface de l'objet à examiner.

La figure 5 montre le principe d'une dernière forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, correspondant à la figure 2, avec -emploi d'une seule barre lla maintenue à poste fixe par rapport à l'objet à examiner 2 et une seule barre llb maintenue à poste fixe par rapport a la sonde Au point de croisement llab

entre les deux barres, on prévoit, de plus, un transduc-

teur angulaire 12 de type habituel, logé à glissement sur chacune des deux barres qui se croisent et conçu pour délivrer des signaux électriques qui à tout instant représentent l'angle instantané vab entre les deux

barres et, par conséquent, la direction angulaire in-

stantanée de la sonde par rapport au système préétabli de référence sur la surface de l'objet à examiner 2 Ce perfectionnement permet, avec l'emploi de seulement deux barres, de produire quand même les signaux de mesure

nécessaires pour la détermination continue de la posi-

tion instantanée, x, y de la sonde et de sa direction angulaire instantanée vab par rapport au système de

référence sur la surface de l'objet.

Jusquà maintenant on a décrit le procédé selon

l'invention pour l'utilisation sur des objets à exa-

miner, à surfaces planes, mais, en principe, il peut aussi bien être utilisé sur des objets tubulaires ou des

récipients cylindriques Dans ce cas, il suffit simple-

ment de placer la ou les barres 3 a, Sa, 9 a, 10 a, lob ou

lla, voir fig 1 à 5, maintenues à poste fixe par rap-

port à l'objet 2, dans des plans perpendiculaires au sens de la génératrice de l'objet et de leur donner une courbure telles qu'elles suivent la surface de l'objet à distance constante de cette surface, tandis que la ou les barres 3 b, 3 c, 8 b, 9 b, 9 c, l Oc ou llb, maintenues à

poste fixe par rapport à la sonde 1, sont rendues rec-

tilignes et placées, de préférence, parallèlement à un

plan éventuel d'exploration avec la sonde.

Tant que l'angle entre les barres qui se croisent ne varie que peu autour de 9 Q 0, le procédé pourra, dans la plupart des cas, en particulier sur des objets à rayon de courbure plus important, être mis directement en oeuvre avec une précision suffisante, absolument de la même façon que décrit en regard des fig 1 à 5, la coordonné y de position étant simplement déterminée le long de la surface courbe de l'objet cylindrique à examiner Dans le cas de changements nécessaires plus importants de la direction angulaire et dans le cas d'objets à rayon de courbure plus faible, il sera, sans

difficultés, possible, de manière en soi connue, de dis-

poser les circuits électroniques 7 de calcul de telle manière qu'ils effectuent les corrections nécessaires dans le calcul des coordonnées, compte tenu de la forme

géométrique de l'objet à examiner.

De façon correspondante, le procédé selon l'in-

vention pourra, en principe, aussi bien être utilisé pour l'exploration d'objets à surfaces essentiellement

sphériques, par exemple récipients sphériques ou réci-

pients cylindriques à faces terminales bombées Dans ce

cas, il suffit de placer la ou les barres 3 a, 8 a, 9 a,-

l Oa, l Ob ou lia, voir fig 1 à 5, maintenues à poste fixe par rapport à l'objet à examiner 2, chacune dans son plan parallèle à un plan passant par le centre de la surface sphérique et de leur donner une courbure telle

qu'elles suivent la surface de l'objet à distance con-

stante de cette-surface, et, de la même façon, de donner aux barres 3 b, 3 c, 8 b, 9 b, 9 c, l Oc ou llb, maintenues à poste fixe par rapport à la sonde 1, une courbure telle

qu'elles suivent la surface de l'objet à distance con-

stante de cette surface, et de la même façon, de les placer chacune dans son plan parallèle jà un plan passant

toujours par le centre de la surface sphérique, ce der-

nier plan coincidant, de préférence, avec un plan éven-

tuel d'exploration avec la sonde.

Tant que l'angle entre les barres qui se croisent ne varie que peu autour de 90 ', le procédé pourra, dans la plupart des cas, en particulier sur des objets à rayon de courbure plus important, être mis directement en oeuvre avec une précision suffisante, absolument de la même façon que décrit en regard des fig 1 à 5, les

coordonnées x et y de position étant simplement déterm-

inées le long de la surface courbe de l'objet cylindri-

que à examiner Dans le cas de changements plus impor-

tants de la direction angulaire et dans le cas d'objets

à rayon de courbure plus faible, il sera, sans difficul-

tés, possible, de manière en soi connue, d'agencer les circuits électroniques 7 de calcul de telle manière qu'ils effectuent le calcul des coordonnées dans un système de

coordonnées sphériques et avec les corrections néces-

saires, compte tenu de la forme géométrique de l'objet à

examiner.

Jusqu'à maintenant, le procédé selon l'invention

a été décrit essentiellement pour un examen aux ultra-

sons, comme exemple d'application Il est cependant évi-

* dent, pour l'homme de l'art, que les principes généraux de misé en oeuvre du procédé peuvent aussi bien être utilisées pour la détermination de la position de sondes pour de nombreuses autres applications dans le domaine de la technique de mesure et de contrôle Comme exemple typique et évident d'application en techniqus de mesure, on peut citer, par exemple, le relevé automatique par

planimétrie de courbes fermées irrégulières sur des sur-

faces cylindriques ou sphériques Avec un dispositif de guidage comme décrit ci-dessus et en ajoutant des cir-

cuits électroniques supplémentaires connus de calcul, on pourra ainsi librement faire avancer une sonde ou pointe de mesure le long d'une courbe fermée et obtenir ainsi,

directement et automatiquement, une lecture ou un enre-

gistrement de la longueur de la courbe et de la superfi-

cie circonscrite et, au besoin, les moments de résis-

tance et d'inertie de cette superficie par rapport à des axes transversaux quelconques. Sur la base des indications de principe selon l'invention, un homme de l'art, familiarisé avec la

technique connue de production, mesure, transfert, en-

registrement et mise en mémoire automatiques de signaux

électriques et avec les calculs électroniques automati-

ques à partir de tels signaux, pourra immédiatement

mettre en oeuvre le procédé inventé, de nombreuses fa-

çons différentes et évidentes et pour de nombreuses ap-

plications différentes et évidentes Les formes dé-

taillées, décrites ci-dessus, de mise en oeuvre et d'application ne doivent donc être considérées qu'à titre purement illustratif et non comme des exemples

exhaustifs de mise en oeuvre du procédé selon l'inven-

tion Les éléments nécessaires à la mise en oeuvre du procédé ainsi que les circuits de commande, mesure,

enregistrement et calcul automatiques, etc, appar-

tiennent tous, en soi, a l'art connu et ils pourront donc être disposés, agencés et associés de nombreuses façons différentes, avantageuses et évidentes, sans que les appareils et procédés ainsi établis, dans leur application pratique, tombent hors du domaine délimité

par les idées de principe a la base de l'invention.

Claims (8)

Revendications.

1 Procédé de détermination de la position d'une sonde de mesure ou de contrôle ( 1) qui peut se déplacer librement au dessus de la surface d'un objet a examiner ( 2) et à distance constante de cette surface, par exemple une sonde acoustique pour l'examen ultrasonique de l'intérieur de l'objet, caractérisé par le fait que

l'on utilise au moins deux barres ( 3 a, 3 b, 3 c) de maté-

riau électriquement conducteur qui se croisent mutuelle-

ment et qui sont chacune situées à distance constante de la surface de l'objet à examiner, et dont au moins une ( 3 a) est maintenue à poste fixe par rapport a l'objet à examiner ( 2) et au moins une ( 3 b, 3 c) est maintenue à poste fixe par rapport à la sonde ( 1), à des distances de la surface de l'objet telles que les barres sont en permanence en contact électrique glissant l'une avec l'autre aux points de croisement ( 4 ab, 4 ac) et par le

fait que pour chaque position de la sonde on envoie suc-

cessivement un courant électrique a travers les barres et, en même temps, on effectue une mesure de la chute de tension électrique dans la barre conductrice de courant, depuis un point de référence ( 5 a, 5 b, 5 c) préalablement déterminé sur la barre jusqu'au point de croisement ( 4 ab, 4 ac) avec l'autre barre ou avec l'une des autres barres, ladite autre barre servant de sonde de mesure pour la détermination de la tension, après quoi l'on

utilise les chutes de tension mesurées pour, par l'in-

termédiaire de circuits électroniques de calcul ( 7), dé-

terminer la position instantanée de la sonde par rap-

port à un système préalablement déterminé de référence

(x,y) sur la surface de l'objet à examiner.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise une seule barre ( 8 a) maintenue a poste fixe par rapport à l'objet à examiner ( 2) et une seule barre ( 8 b) maintenue à poste fixe par rapport à la sonde ( 1), cette dernière barre ( 8 b) étant, pendant S t S 23584 e l'exploration de l'objet à examiner, maintenue avec une

direction angulaire (va") constante par rapport au sy-

stème préétabli de référence (x,y) sur la surface.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise une seule barre ( 9 a) maintenue à poste fixe par rapport à l'objet à examiner ( 2) et au moins deux barres ( 9 b,9 c) maintenues à poste fixe par

rapport à la sonde ( 1).

4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise au moins deux barres (l Oa,l Ob) maintenues à poste fixe par rapport à l'objet à examiner ( 2) et une seule barre (l Oc) maintenue à poste fixe par

rapport à la sonde ( 1).

Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 à 4, pour l'exploration d'un objet à examiner, de sur-

face cylindrique, caractérisé par le fait que la barre ou les barres maintenues à poste fixe par rapport à l'objet à examiner sont placées chacune dans son plan perpendiculaire à la direction de la génératrice de l'objet et sont incurvées de telle manière qu'elles suivent la surface de l'objet à distance constante de cette surface et par le fait que la barre ou les barres

maintenues à poste fixe par rapport à la sonde sont ren-

dues rectilignes et placées, de préférence, parallèle-

ment à un plan d'exploration avec la sonde.

6 Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 à 4, pour l'exploration d'un objet à surface essen-

tiellement sphérique, caractérisé par le fait que la barre ou les barres maintenues à poste fixe par rapport à l'objet à examiner sont placées chacune dans son plan parallèle à un plan passant par le centre de la surface sphérique et sont incurvées de telle manière qu'elles suivent la surface de l'objet à distance constante de cette surface et par le fait que la barre ou les barres maintenues à poste fixe par rapport à la sonde sont, elles aussi, incurvées de telle manière qu'elles suivent

la surface de l'objet à distance constante de cette sur-

face et qu'elles aussi sont placées chacune dans son plan parallèle à un plan passant toujours par le centre de la surface sphérique, ce dernier plan coincidant, de préférence, avec un plan d'exploration avec la sonde.

7 Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 6, caractérisé par le fait que, de plus, sur au moins un des points (llab) o deux des barres

lla,llb) se croisent, on place un transducteur angu-

laire ( 12) logé à glissement sur chacune des barres qui se croisent et qui peut délivrer des signaux électriques qui, à tout instant représentent l'angle instantané (vab) entre les deux barres et, par conséquent, la direction angulaire instantanée de la sonde par rapport au système préétabli de référence sur la surface de l'objet.