FR2549225A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE CONTINUOUS NON-DESTRUCTIVE TESTING OF MATERIALS ON ANIMATED BAND MATERIALS OF A CONTINUOUS MOTION - Google Patents
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Abstract
LE FAISCEAU DE RADIOEXPOSITION EST DIRIGE VERS LE MATERIAU EN BANDE EN MOUVEMENT ET UNE RADIOGRAPHIE REALISEE DU MATERIAU IRRADIE EST VISUALISEE SUR UN ECRAN FLUORESCENT, LE FAISCEAU DE RADIOEXPOSITION FORMANT, DANS LE SENS DE DEPLACEMENT DU MATERIAU EN BANDE, UN CONE QUI PRESENTE SUR LE MATERIAU EN BANDE LA LARGEUR B. LA SOURCE DE RAYONNEMENT FONCTIONNE EN REGIME IMPULSIONNEL AVEC DES IMPULSIONS DE RAYONNEMENT D'UNE DUREE T A UNE DUREE DE PERIODE T ET, PAR CONSEQUENT, A LA FREQUENCE DE REPETITION DES IMPULSIONS F PREDETERMINEE. LA DUREE D'IMPULSION T EST CHOISIE DE TELLE FACON QUE VT EST PETIT PAR RAPPORT A UNE RESOLUTION DESIREE ET QUE VF EST FAIBLE PAR RAPPORT A LA LARGEUR B DU CONE DE RAYONNEMENT DIRIGE VES LE MATERIAU EN BANDE, MESUREE DANS LE SENS DU MOUVEMENT, UNE SUCCESSION CONTINUE DE RADIOGRAPHIES SUR L'ECRAN FLUORESCENT ETANT ENREGISTREE ET MEMORISEE ELECTRONIQUEMENT EN FONCTION DE LA FREQUENCE DE REPETITION DES IMPULSIONS F AU MOYEN D'UNE CAMERA VIDEO LAQUELLE FONCTIONNE EGALEMENT EN REGIME IMPULSIONNEL.THE RADIO-EXPOSURE BEAM IS DIRECTED TO THE MOVING BAND MATERIAL AND A RADIOGRAPHY OF THE IRRADIATED MATERIAL IS VISUALIZED ON A FLUORESCENT SCREEN, THE RADIO-EXPOSURE BEAM FORMING, IN THE SENSE OF MOVING THE BODY MATERIAL. IN BAND THE WIDTH B. THE RADIATION SOURCE WORKS IN A PULSE REGIME WITH RADIATION PULSES OF A DURATION AT A DURATION OF PERIOD T AND, THEREFORE, AT THE FREQUENCY OF REPETITION OF THE PRE-DETERMINED PULSES. THE PULSE DURATION T IS CHOSEN SO THAT VT IS SMALL IN RELATION TO A DESIRED RESOLUTION AND THAT VF IS LOW IN RELATION TO THE WIDTH B OF THE RADIATION CONE DIRECTED BY THE BAND MATERIAL, MEASURED IN THE DIRECTION OF MOVEMENT, A CONTINUOUS SUCCESSION OF RADIOGRAPHS ON THE FLUORESCENT SCREEN BEING RECORDED AND MEMORIZED ELECTRONICALLY ACCORDING TO THE FREQUENCY OF PULSE REPETITION USING A VIDEO CAMERA WHICH ALSO WORKS IN PULSE REGIME.
Description
L'invention concerne un procédé pour l'essai non destructif continu desThe invention relates to a method for continuous non-destructive testing of
matériaux sur des matériaux en bande déplacés en continu à une vitesse VB, en particulier sur des bandes transporteuses les faisceaux d'irradiation d'une source de rayonnement étant dirigés sur le matériau en bande en mouvement et une image radiographique formée par les faisceaux d'irradiation étant visualisée sur un écran fluorescent les faisceaux d'irradiation formant, dans le sens du mouvement du matériau en bande, un c 8 ne qui présente sur 10 le matériau en bande la largeur b Dans le sens du mouvement de la bande, la largeur b est de 60 cm, par exemple Transversalement par rapport au sens de mouvement, la largeur correspond de préférence à celle de la bande En ce qui concerne le matériau en bande, il peut s'agir notamment de 15 bandes transporteuses utilisées dans les exploitations au fond De telles bandes transporteuses se déplacent, par materials on web material moved continuously at a speed VB, in particular on conveyor belts the irradiation beams of a radiation source being directed on the moving web material and a radiographic image formed by the beams the irradiation being displayed on a fluorescent screen the irradiation beams forming, in the direction of the movement of the strip material, a c 8 which presents on 10 the strip material the width b In the direction of the movement of the strip, the width b is 60 cm, for example transversely with respect to the direction of movement, the width preferably corresponds to that of the band. As regards the band material, it may in particular be 15 conveyor belts used in operations at bottom Such conveyor belts move, by
exemple, à une vitesse allant jusqu'à 7 m par seconde. example, at a speed of up to 7 m per second.
L'invention concerne également un dispositif pour The invention also relates to a device for
la mise en oeuvre d'un tel procédé Dans le cadre des mesures 20 de ce genre bien connues dans la pratique, l'écran fluorescent est observé par un opérateur Il est impossible de décomposer l'observation en quelque sorte en images individuelles et d'interpréter celles-ci indépendamment de l'observation momentanée par l'observation de l'écran ou de 25 manière automatique. the implementation of such a method Within the framework of measurements 20 of this kind well known in practice, the fluorescent screen is observed by an operator It is impossible to decompose the observation in some way into individual images and interpret these independently of the momentary observation by the observation of the screen or automatically.
La présente invention a pour objet de réaliser le The object of the present invention is to achieve the
procédé du genre précité de façon à permettre une décomposition de l'observation en images individuelles et une interprétation correspondante au moyen de l'observation de 30 l'écran ou par analyse automatique des images. method of the aforementioned kind so as to allow a decomposition of the observation into individual images and a corresponding interpretation by means of observation of the screen or by automatic analysis of the images.
Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la source de rayonnement fonctionne en régime impulsionnel avec des impulsions de rayonnement d'une durée t I à une durée de période T et, par conséquent, à une fréquence de 35 répétition des impulsions f, la durée d'impulsion t I étant choisie de telle façon que v Bt Iest petit par rapport à une décomposition désirée, v B/f étant faible par rapport à la largeur b du cône de rayonnement sur le matériau en bande dans le sens du mouvement et une succession continue de radiographies étant formées sur l'écran fluorescent en fonction de la fréquence de répétition des impulsions, et que les radiographies sur l'écran fluorescent sont enregistrées et mémorisées électroniquement à l'aide d'une caméra vidéo qui fonctionne également en régime impulsionnel, à savoir en synchronisme avec le régime impulsionnel de la source de rayonnement. Dans le cadre de l'invention, on peut utiliser comme source de rayonnement un tube à rayons X Dans ce cas, 10 le régime impulsionnel de la source de rayonnement peut être obtenu par l'application d'une tension de blocage adéquate sous la forme d'une haute tension pulsée De cette manière, on travaille en quelque sorte avec des éclairs de rayons X. Mais il est également possible d'utiliser comme source de rayonnement une préparation à rayons gamma Dans ce cas, il convient de réaliser le régime impulsionnel à l'aide d'un diaphragme tournant qui présente des fenêtrespour le passage des impulsions de rayonnement, alors qu'une occultation intervient entre les fenêtres en fonction de la durée de période Pour le procédé selon l'invention, la durée d'impulsion t I est généralement courte par rapport à la durée de période Ce fait peut être mis à profit pour l'enregistrement des radiographies à l'aide de la caméra vidéo A cet effet, l'invention prévoit que les différentes radiographies 25 sur l'écran fluorescent sont mémorisées en fonction de la durée de période T d'une radiographie à l'autre Cela peut être réalisé sans difficulté avec les moyens auxiliaires de l'électronique moderne En général, on enregistrera de chaque zone du matériau en bande correspondant à la largeur 30 b du cône de rayonnement une pluralité de radiographies de telle façon qu'au total le matériau en bande est radiographié entièrement et avec la résolution choisie en service continu et qu'il peut donc être examiné pour déceler des défauts éventuels Dans le cadre de l'invention il est prévu 35 de soumettre les radiographies à un éclaircissement électronique sur l'écran fluorescent à l'aide d'une amplification d'images En principe, la durée d'impulsion t I est déterminée par le pouvoir résolvant désiré d'environ 1 mm dans le sens du déplacement du matériau en bande Il convient donc que la durée d'impulsion t I ne dépasse pas 150/Asec La durée de période T et par conséquent la fréquence de répétition des impulsions f est déterminée par la cadence d'images de la caméra vidéo de 25 images par seconde, par exemple. 5 Une image est éclairée par l'éclair de rayons X Une fréquence d'images de 25 Hz assure le plus s Quvent un recouvrement suffisant (étant donné que dans le cas d'une vitesse de bande de 7 m par seconde, par exemple, un autre cliché serait pris après un déplacement de la bande de 280 mm). 10 Les avantages obtenus résident dans le fait que, d'après le procédé selon l'invention, la radiographie de matériaux en bande au cours d'un essai non destructif continu est décomposée en une succession de clichés individuels qui peuvent être soumis à une interprétation d'images indi15 viduelles par observation de l'écran ou par analyse automatique Sur ce point, le procédé selon l'invention conduit à une séquence d'images individuelles, le procédé pouvant néanmoins être réalisé sans difficulté de telle façon que, en service continu, le matériau en bande peut être examiné 20 entièrement et avec une précision suffisante, conformément According to the invention, this object is achieved by the fact that the radiation source operates in pulse mode with radiation pulses of a duration t I at a duration of period T and, consequently, at a repetition frequency of the pulses f, the pulse duration t I being chosen such that v Bt I is small compared to a desired decomposition, v B / f being small compared to the width b of the radiation cone on the strip material in the direction of movement and a continuous succession of radiographs being formed on the fluorescent screen as a function of the repetition frequency of the pulses, and that the radiographs on the fluorescent screen are recorded and stored electronically using a video camera which also operates in pulse mode, namely in synchronism with the pulse mode of the radiation source. Within the framework of the invention, an x-ray tube can be used as the radiation source. In this case, the pulse regime of the radiation source can be obtained by applying an adequate blocking voltage in the form of a high pulsed voltage In this way, we work in a way with flashes of X-rays. But it is also possible to use as a source of radiation a preparation with gamma rays In this case, it is advisable to carry out the impulse mode using a rotating diaphragm which has windows for the passage of radiation pulses, while an occultation occurs between the windows as a function of the period duration For the method according to the invention, the pulse duration t I is generally short compared to the period duration. This fact can be taken advantage of for the recording of radiographies using the video camera. For this purpose, the invention provides that the different radiographies 25 on the fluorescent screen are memorized according to the duration of period T from one radiography to another. This can be done without difficulty with the auxiliary means of modern electronics. In general, we will record from each zone material in band corresponding to the width 30 b of the radiation cone a plurality of radiographs so that in total the strip material is radiographed entirely and with the resolution chosen in continuous service and so that it can therefore be examined for possible defects the invention it is intended to subject the radiographs to electronic lightening on the fluorescent screen by means of image amplification In principle, the pulse duration t I is determined by the desired resolving power of about 1 mm in the direction of movement of the strip material It is therefore appropriate that the pulse duration t I does not exceed 150 / Asec The period duration T and therefore the repetition frequency of the imp ulsions f is determined by the frame rate of the video camera of 25 frames per second, for example. 5 An image is lit by an X-ray flash. A frame rate of 25 Hz most ensures sufficient overlap (since in the case of a tape speed of 7 m per second, for example, another picture would be taken after a displacement of the strip of 280 mm). The advantages obtained reside in the fact that, according to the method according to the invention, the radiography of strip materials during a continuous non-destructive test is broken down into a succession of individual photographs which can be subjected to interpretation. of individual images by observation of the screen or by automatic analysis On this point, the method according to the invention leads to a sequence of individual images, the method nevertheless being able to be carried out without difficulty in such a way that, in continuous service , the web material can be examined fully and with sufficient accuracy in accordance with
au pouvoir résolvant, en vue de déceler des défauts éventuels. with resolving power, with a view to detecting possible faults.
Un avantage particulier réside dans le fait que pour la réalisation du procédé selon l'invention, on peut recourir à des éléments et ensembles éprouvés Un dispositif pour la 25 mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend un tube à rayons X, un écran fluorescent, éventuellement un amplificateur d'images, une caméra vidéo avec système d'enregistrement et un dispositif A particular advantage lies in the fact that, for carrying out the method according to the invention, use can be made of proven elements and assemblies. A device for implementing the method according to the invention is characterized in that it comprises an x-ray tube, a fluorescent screen, possibly an image amplifier, a video camera with recording system and a device
assurant le régime impulsionnel synchrone du tube à rayons X 30 ainsi que de la caméra vidéo. ensuring the synchronous pulse speed of the X-ray tube 30 as well as of the video camera.
La description qui va suivre, en regard des dessins The following description, next to the drawings
annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. appended by way of nonlimiting example, will make it possible to understand clearly how the invention can be put into practice.
La figure 1 représente un dispositif pour la mise 35 en oeuvre du procédé selon l'invention. FIG. 1 represents a device for implementing the method according to the invention.
La figure 2 représente un diagramme qui explique Figure 2 shows a diagram that explains
le régime impulsionnel du dispositif suivant la figure 1. the pulse regime of the device according to FIG. 1.
Le dispositif représenté à la figure 1 se compose fondamentalement d'un appareil radiographique avec tube à rayons X 1, d'un écran fluorescent 2, d'un amplificateur d'images 3, d'une caméra vidéo 4 et d'un système d'enregistrement 5 monté en aval pour les clichés pris par la caméra vidéo 4 La caméra vidéo 4 et l'appareil radiographique 1 sont couplés par l'intermédiaire d'un dispositif 6 pour la réalisation d'un régime impulsionnel Ils sont pulsés en synchronisme Entre le tube à rayons X 1 et l'écran fluorescent 2 se déplace en continu le matériau en bande 7 lequel doit être soumis, au cours du mouvement, à un essai 10 non destructif continu Il peut alors s'agir d'une bande transporteuse animée d'un mouvement continu dans une exploitation au fond Le matériau en bande 7 en mouvement se déplace à la vitesse v B indiquée dans la figure 1 On remarque que le faisceau radiographique du tube à rayons X 15 choisi comme source de rayonnement 1 est dirigé vers le matériau en bande 7 en mouvement La source de rayonnement 1 fonctionne en régime impulsionnel avec des impulsions de rayonnement d'une durée t I pour une durée de période T et donc pour une fréquence de répétition des impulsions f pré20 déterminée La durée d'impulsion t I ainsi que la durée de période T et la relation ainsi établie sont représentées dans la figure 2 o l'abscisse indique le temps et l'ordonnée l'intensité des rayons de radioexposition Le dispositif est ainsi conçu que la durée d'impulsion t I est choisie de 25 telle façon que le produit v Bti est faible par rapport à la résolution (par exemple i mm) et que v B/f est faible par rapport à la largeur b du cône de rayonnement dirigé vers The device shown in Figure 1 basically consists of an X-ray device with X-ray tube 1, a fluorescent screen 2, an image amplifier 3, a video camera 4 and a system of recording 5 mounted downstream for the pictures taken by the video camera 4 The video camera 4 and the radiographic apparatus 1 are coupled by means of a device 6 for the realization of a pulse regime They are pulsed in synchronism Between the x-ray tube 1 and the fluorescent screen 2 continuously moves the strip material 7 which must be subjected, during the movement, to a continuous non-destructive test 10 It can then be an animated conveyor belt of a continuous movement in an operation at the bottom The moving band material 7 moves at the speed v B indicated in FIG. 1 It is noted that the radiographic beam of the X-ray tube 15 chosen as the radiation source 1 is directed towards strip material 7 in motion The radiation source 1 operates in pulse mode with radiation pulses of duration t I for a duration of period T and therefore for a predetermined frequency of repetition of the pulses f The pulse duration t I as well as the duration of period T and the relationship thus established are represented in FIG. 2 where the abscissa indicates the time and the ordinate the intensity of the radiation exposures The device is thus designed that the pulse duration t I is chosen in such a way that the product v Bti is small compared to the resolution (for example i mm) and that v B / f is small compared to the width b of the cone of radiation directed towards
le matériau en bande 7, mesurée dans le sens du déplacement. the strip material 7, measured in the direction of movement.
En fonction de la fréquence de répétition des impulsions, on 30 obtient ainsi sur l'écran fluorescent une succession continue de radiographies Les radiographies sur l'écran fluorescent sont enregistrées et mémorisées électroniquement au moyen d'une caméra vidéo 4 Un amplificateur-d'images 3 est intercalé La caméra vidéo 4 fonctionne également en régime impulsionnel, à savoir en synchronisme avec le régime impulsionnel de la source de rayonnement 1 De chaque zone du matériau en bande 7 en mouvement qui correspond à la largeur b du cône de rayonnement 8, on réalise une pluralité de radiographies qui se recouvrent donc mutuellement En conséquence, il est possible, en service continu, d'examiner entièrement le matériau en bande 7 en mouvement avec la précision de la résolution en vue de déceler des défauts éventuels L'interprétation se fait par analyse séparée des 5 images individuelles mémorisées à l'aide de la caméra vidéo Depending on the repetition frequency of the pulses, a continuous succession of radiographs is thus obtained on the fluorescent screen The radiographs on the fluorescent screen are recorded and stored electronically by means of a video camera 4 An image amplifier 3 is interposed The video camera 4 also operates in pulse mode, namely in synchronism with the pulse mode of the radiation source 1 Of each zone of the moving strip material 7 which corresponds to the width b of the radiation cone 8, we performs a plurality of radiographs which therefore overlap each other As a result, it is possible, in continuous service, to examine entirely the moving strip material 7 with precision of resolution in order to detect possible defects Interpretation is done by separate analysis of the 5 individual images stored using the video camera
4, à savoir par observation de l'écran ou par analyse automatique des images. 4, namely by observation of the screen or by automatic analysis of the images.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |