FR3040492A1 - Dispositif et procede de controle non destructif combinant une mesure differentielle et une mesure absolue - Google Patents

Dispositif et procede de controle non destructif combinant une mesure differentielle et une mesure absolue Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de contrôle non destructif, d'une pièce (1) conductrice de l'électricité, par courants de Foucault, le dispositif comprenant une sonde (2) comprenant au moins un pont (P1, P2) de mesure différentielle comprenant deux bobines (Z1, Z2, Z1', Z2') ayant une impédance, le dispositif comprenant une voie de mesure différentielle (V1, V1') connectée au pont de mesure (P1, P1'), la mesure différentielle permettant de détecter au moins un défaut (D1, D2, D3, D4) de la pièce, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins une voie de mesure absolue (V2, V2') connectée à l'une des deux bobines (Z1, Z2, Z1', Z2') du pont (P1, P2) de mesure différentielle, la voie de mesure absolue (V2, V2') permettant de fournir une mesure absolue de la variation d'impédance, de manière à surveiller le couplage entre la sonde et la pièce (1) à contrôler, le couplage étant fonction du décollement et/ou de l'inclinaison entre le dispositif et la surface de la pièce (1).

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ETAT DE LA TECHNIQUE L'invention concerne un dispositif de contrôle non destructif par courants de Foucault ainsi qu'un procédé de contrôle mettant en oeuvre un tel dispositif.
Le contrôle par courants de Foucault consiste à déplacer une sonde comprenant au moins une bobine traversée par un courant alternatif sur une pièce conductrice de l'électricité (par exemple métallique) à contrôler.
La grandeur mesurée est l'impédance de la bobine qui varie en fonction de l'homogénéité de la pièce à contrôler et permet notamment de détecter des anomalies dans cette pièce.
En effet, les courants induits engendrent un champ magnétique alternatif de réaction sortant de la pièce à contrôler, les anomalies superficielles déviant les lignes des courants de Foucault, et, en conséquence, modifiant le champ magnétique résultant. La variation du champ magnétique est mesurée par la bobine ou tout capteur approprié.
Pour ce faire, le signal de sonde est étalonné sur une référence connue en fixant un seuil permettant de détecter les anomalies.
La qualité de la détection des anomalies dépend du couplage de la sonde avec la pièce à contrôler et notamment de l'entrefer (vide d'air) et d'un angle de couplage non perpendiculaire. Un décollement (vide d'air) ou une inclinaison de la sonde par rapport à la surface de la pièce sont des problèmes de positionnement qui conduisent à une mesure erronée de l'impédance.
Un couplage de la sonde avec la pièce qui varie au cours de la mesure peut conduire à un contrôle faussé, les anomalies étant alors sous-évaluées ou non détectées.
PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose de surveiller le contrôle d'une pièce par courants de Foucault afin de détecter la perte de couplage entre la pièce et la sonde en tout point de mesure. A cet effet, l'invention propose un dispositif de contrôle non destructif, d'une pièce conductrice de l'électricité, par courants de Foucault, le dispositif comprenant une sonde comprenant au moins un pont de mesure différentielle comprenant deux bobines ayant une impédance, le dispositif comprenant une voie de mesure différentielle connectée au pont de mesure, la mesure différentielle permettant de détecter au moins un défaut de la pièce, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins une voie de mesure absolue connectée à l'une des deux bobines du pont de mesure différentielle, la voie de mesure absolue permettant de fournir une mesure absolue de la variation d'impédance, de manière à surveiller le couplage entre la sonde et la pièce à contrôler, le couplage étant fonction du décollement et/ou de l'inclinaison entre le dispositif et la surface de la pièce. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible.
Il comprend un boîtier de dérivation configuré pour prélever de l'une des deux bobines du pont de mesure différentielle la voie de mesure absolue.
La sonde est une sonde de mesure différentielle.
La sonde comprend au moins un premier pont de mesure différentielle et un second pont de mesure différentielle. L'invention concerne également un procédé de contrôle non destructif d'une pièce conductrice d'électricité par courants de Foucault au moyen d'un dispositif selon l'invention, le procédé comprenant les étapes consistant à positionner le dispositif sur ladite pièce ; déplacer le dispositif sur ladite pièce selon un sens de déplacement ; surveiller la voie de mesure absolue afin de surveiller le couplage entre la surface de ladite pièce et le dispositif.
Le procédé peut comprendre, au cours de la surveillance de la voie de mesure absolue, une détection d'un décollement (e) et/ou d'une inclinaison supérieur(e) à un seuil prédéterminé et caractéristique d'une perte du couplage entre la pièce et le dispositif ; le procédé comprenant alors une étape consistant à re-positionner le dispositif sur la pièce électriquement conductrice de manière à avoir un décollement et/ou une inclinaison inférieur(e) au seuil prédéterminé.
Le procédé peut également comprendre des étapes consistant à afficher la première voie de mesure différentielle ; afficher la seconde voie de mesure absolue.
PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un dispositif de contrôle non destructif selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 illustre des graphes schématiques de détection d'anomalies dans une pièce par contrôle par courants de Foucault mettant en oeuvre le dispositif de l'invention ; - la figure 3 illustre un procédé de contrôle non destructif par courants de Foucault d'une pièce au moyen d'un dispositif selon l'invention ; - la figure 4 illustre schématiquement une sonde comprenant deux ponts de mesure différentielle d'un dispositif selon l'invention.
Sur l'ensemble des figures les éléments similaires portent des références identiques.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En relation avec la figure 1, un dispositif de contrôle non destructif d'une pièce 1 conductrice d'électricité comprend une sonde 2 comprenant au moins un pont PI de mesure différentielle comprenant deux bobines Zl, Z2 ayant chacune une impédance, le dispositif comprenant une voie de mesure différentielle VI connectée au pont de mesure PI. La voie de mesure différentielle VI consiste à retrancher deux à deux les signaux mesurés. La pièce 1 à contrôler comprend deux anomalies Dl, D2.
Le dispositif comprend au moins une voie de mesure absolue V2 connectée à au moins l'une des deux bobines Zl, Z2 du pont PI de mesure différentielle, la voie de mesure absolue V2 permettant de fournir une mesure absolue de manière à surveiller le couplage entre la sonde 2 et la pièce 1 à contrôler, le couplage étant fonction du décollement ou de l'inclinaison entre la sonde et la surface de la pièce 1 électriquement conductrice.
La sonde 2 comprend notamment un premier fil électrique 4 partant de la première bobine Zl et un second fil électrique 5 partant de la seconde bobine Z2. Ces deux fils 4, 5 sont intégrées à un câble 6 qui est connecté à un boîtier 7 de dérivation au moyen duquel la deuxième voie de mesure V2 est extraite. En particulier un fil électrique 8 est dérivé du fil électrique 5 partant de la seconde bobine Z2 pour constituer avec l'autre fil électrique 4, partant de la première bobine Zl, la première voie de mesure VI.
Il s'agit donc de prélever uniquement le signal électrique issu d'une des deux bobines, ce qui constitue la seconde voie de mesure V2.
Ainsi, la première voie de mesure VI combine les deux signaux issus des deux bobines Zl, Z2 (mesure différentielle) et la seconde voie de mesure V2 ne récupère qu'un signal sur les deux possibles (mesure absolue).
La sonde 2 est de préférence une sonde dite différentielle.
La mesure absolue de la seconde voie de mesure V2 permet de mesurer les variations d'impédance qui dépendent du décollement et/ou de l'inclinaison et ainsi permet de distinguer les variations d'impédance provoquées par la perte de couplage et par la présence d'anomalies Dl, D2.
Ainsi, le dispositif combine une mesure différentielle avec une mesure absolue.
En effet, sur la première voie de mesure VI, on détecte de façon non différenciable les variations d'impédance dues à la présence d'anomalies dans la pièce contrôlée et aux pertes de couplage pendant le contrôle. C'est donc grâce à la seconde voie de mesure V2, que l'on peut détecter une perte de couplage, la mesure absolue permettant de mesurer le décollement et/ou l'inclinaison.
Ceci est illustré sur la figure 2, illustrant une pièce 1 à contrôler comprenant quatre défauts Dl, D2, D3, D4 au moyen du dispositif ci-dessus décrit dans le cadre d'un procédé de contrôle non destructif d'une pièce électriquement conductrice (par exemple métallique) par courants de Foucault décrit ci-après et en relation avec la figure 3.
La sonde 2 est positionnée (étape El) sur la surface de la pièce 1 à contrôler et est déplacée (étape E2) dans le sens donnée par la flèche F de direction.
Au cours du déplacement de la sonde 2 sur la pièce à contrôler, un opérateur surveille (étape E3) la seconde voie de mesure V2 (mesure absolue) afin de surveiller le couplage entre la sonde 2 et la pièce 1 à contrôler. La sonde peut être déplacée par un opérateur ou bien par un bras d'un robot par exemple.
De préférence, les première et seconde voies de mesure VI, V2 sont affichées afin de permettre à un opérateur de surveiller le contrôle sur un afficheur (non représenté).
Sur la figure 2, sont illustrés les signaux issus de la première voie de mesure VI et de la seconde voie de mesure V2 et un décollement e est schématisé par la courbe en pointillés.
Comme on peut le constater, sur la première voie VI, donnant une mesure différentielle, les quatre défauts Dl, D2, D3, D4 sont détectés mais le troisième D3 et le quatrième défaut D4 sont respectivement sous-estimés et non détectés.
En effet, comme on peut le constater sur la seconde voie de mesure V2, le décollement est représenté par une dérive plus ou moins importante du signal de contact au niveau des troisième D3 et quatrième D4 défauts.
On constate également sur cette figure, que la seule voie de mesure VI donnant une mesure différentielle ne permet pas de visualiser le quatrième défaut D4 qui est occulté par un décollement ou une inclinaison inadapté(e).
La combinaison de la mesure différentielle avec la mesure absolue permet de fournir l'information selon laquelle le couplage se détériore sur les défauts D3 et D4. Il faut prendre en compte cette donnée durant l'analyse.
Ainsi, si au cours du contrôle il s'avère que d'après la seconde voie de mesure V2, on détecte (étape E4) une perte de couplage entre la sonde 2 et la pièce 1, la sonde 2 est repositionnée (étape E5) afin d'améliorer le couplage entre la sonde 2 et la pièce 1.
La détection d'une perte de couplage consiste notamment à détecter que le décollement e et/ou l'inclinaison i est supérieur(e) à un seuil prédéterminé SI, S2 caractéristique d'une perte de couplage. A l'inverse, le repositionnement de la sonde 2 est réalisé de sorte à avoir un décollement et/ou une inclinaison inférieur(e) au seuil prédéterminé.
On a décrit ci-dessus une sonde avec un pont de mesure différentielle et une seule mesure absolue. Bien entendu, la sonde peut comprendre plusieurs ponts de mesure différentielle, en particulier, un second pont de mesure différentielle P2 comme illustré sur la figure 4. Dans ce cas, pour chaque pont PI, P2 de mesure différentielle, on dispose d'une voie de mesure différentielle VI, VI' et d'au moins une voie de mesure absolue V2, V2'. Il y a autant d'afficheur que de voies de mesure issues de la sonde. L'ajout de pont(s) de mesure différentielle et de mesures absolues permet de fiabiliser la mesure ainsi que la surveillance du couplage entre la sonde 2 et la pièce 1 afin de garantir un contrôle optimal.

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de contrôle non destructif, d'une pièce (1) conductrice de l'électricité, par courants de Foucault, le dispositif comprenant une sonde (2) comprenant au moins un pont (PI, P2) de mesure différentielle comprenant deux bobines (Zl, Z2, Zl', Z2') ayant une impédance, le dispositif comprenant une voie de mesure différentielle (VI, VI') connectée au pont de mesure (PI, ΡΓ), la mesure différentielle permettant de détecter au moins un défaut (Dl, D2, D3, D4) de la pièce, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins une voie de mesure absolue (V2, V2') connectée à l'une des deux bobines (Zl, Z2, Zl', Z2') du pont (PI, P2) de mesure différentielle, la voie de mesure absolue (V2, V2') permettant de fournir une mesure absolue de la variation d'impédance, de manière à surveiller le couplage entre la sonde et la pièce (1) à contrôler, le couplage étant fonction du décollement et/ou de l'inclinaison entre le dispositif et la surface de la pièce (1).
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un boîtier (7) de dérivation configuré pour prélever de l'une des deux bobines (Zl, 12, Zl', Z2') du pont (PI) de mesure différentielle la voie de mesure absolue (V2).
  3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel la sonde (2) est une sonde de mesure différentielle.
  4. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la sonde comprend au moins un premier pont (PI) de mesure différentielle et un second pont (P2) de mesure différentielle.
  5. 5. Procédé de contrôle non destructif d'une pièce conductrice d'électricité par courants de Foucault au moyen d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes, le procédé comprenant les étapes consistant à positionner (El) le dispositif sur ladite pièce (1); déplacer (E2) le dispositif sur ladite pièce selon un sens (F) de déplacement ; surveiller (E3) la voie de mesure absolue afin de surveiller le couplage entre la surface de ladite pièce (1) et le dispositif.
  6. 6. Procédé selon la revendication précédente, comprenant, au cours de la surveillance de la voie de mesure absolue, une détection (E4) d'un décollement (e) et/ou d'une inclinaison (I) supérieur(e) à un seuil prédéterminé (SI, S2) et caractéristique d'une perte du couplage entre la pièce et le dispositif; le procédé comprenant alors une étape consistant à repositionner (E5) le dispositif sur la pièce électriquement conductrice de manière à avoir un décollement et/ou une inclinaison inférieur(e) au seuil prédéterminé.
  7. 7. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 5 à 6, comprenant des étapes consistant à afficher (E6) la première voie de mesure différentielle ; afficher (E7) la seconde voie de mesure absolue.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2459475A1 (fr) * 1979-06-18 1981-01-09 Electric Power Res Inst Dispositif de test par courants de foucault
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FR2806800A1 (fr) * 2000-03-23 2001-09-28 Alstom Dispositif pour effectuer des controles non destructifs par courant de foucault

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