FR3056752B1 - CONTROL DEVICE WITH POSITION REGISTRATION - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de contrôle de défauts/dommages (100) comportant : - une sonde (102) de contrôle non destructif présentant un châssis (204) et une partie active (202) fixée au châssis (204), - une centrale inertielle (104) fixée au châssis (204), - un module de traitement (106) configuré pour recevoir des informations de déplacement de la centrale inertielle (104) et des signaux électriques représentatifs de mesures effectuées par la partie active (202), déterminer la position de la partie active (202) à partir des informations de déplacement, et enregistrer cette position ainsi que les signaux électriques à cette position. Un tel dispositif de contrôle permet de relever les positions des défauts/dommages de manière rapide.A defect / damage control device (100) comprising: - a nondestructive test probe (102) having a frame (204) and an active part (202) attached to the frame (204), - a central inertial (104) fixed to the frame (204), - a processing module (106) configured to receive displacement information from the inertial unit (104) and electrical signals representative of measurements made by the active part (202), determine the position of the active part (202) from the displacement information, and record this position as well as the electrical signals at this position. Such a control device makes it possible to record the positions of the defects / damages in a rapid manner.

Description

DISPOSITIF DE CONTROLE AVEC REPERAGE DE POSITIONCONTROL DEVICE WITH POSITION REGISTRATION

DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA

La présente invention concerne un dispositif de contrôle de défauts/dommages qui comporte un système de repérage qui permet de repérer la position dudit dispositif de contrôle et d’enregistrer des données de contrôle.The present invention relates to a defect / damage control device which comprises a tracking system which makes it possible to locate the position of said control device and to record control data.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURESTATE OF THE PRIOR ART

Dans le cadre d’un contrôle non destructif, en particulier dans le cas d’une recherche d’un défaut ou dommage dans l’épaisseur d’un matériau, il est connu d’utiliser des sondes comme par exemple des sondes à courants de Foucault ou des sondes à ultrasons. La sonde est déplacée manuellement par un opérateur sur toute la surface. La sonde transmet alors des signaux électriques représentatifs des mesures effectuées vers une unité de traitement, classiquement un oscilloscope, qui, après traitement, affiche des signaux représentatifs des signaux électriques ainsi transmis. L’analyse par un opérateur de ces signaux affichés, permet à l’opérateur de repérer lorsqu’il y a un défaut/dommage et ainsi de marquer la surface afin de repérer ledit défaut/dommage en position et en dimensions. L’opérateur peut alors relever manuellement la position et les dimensions du défaut/dommage. Bien qu’un tel contrôle donne de bons résultats, il est relativement long.In the context of non-destructive testing, particularly in the case of a search for a defect or damage in the thickness of a material, it is known to use probes such as, for example, Foucault or ultrasound probes. The probe is manually moved by an operator over the entire surface. The probe then transmits electrical signals representative of the measurements made to a processing unit, typically an oscilloscope, which, after processing, displays signals representative of the electrical signals thus transmitted. The analysis by an operator of these displayed signals, allows the operator to identify when there is a defect / damage and thus mark the surface to locate said defect / damage in position and dimensions. The operator can then manually raise the position and the dimensions of the defect / damage. Although such control gives good results, it is relatively long.

Dans le cas d’une inspection de l’intérieur d’un alésage, il est connu d’utiliser une sonde rotative à ultrasons ou une sonde rotative à courants de Foucault où une partie active de la sonde (émetteur/récepteur à ultrasons, bobinage) est montée à l’extrémité d’un arbre entraîné en rotation par un moteur. L’arbre en rotation et la partie active sont introduits manuellement dans l’alésage et les signaux électriques transmis par la sonde vers l’unité de traitement permettent comme précédemment de localiser un défaut/dommage à l’intérieur de l’alésage. L’opérateur peut alors comme précédemment marquer manuellement l’alésage défectueux et déterminer la position et les dimensions du défaut/dommage, ce qui est également relativement long.In the case of an inspection of the interior of a bore, it is known to use a rotary ultrasonic probe or a rotary eddy current probe where an active part of the probe (ultrasonic transmitter / receiver, winding ) is mounted at the end of a shaft rotated by a motor. The rotating shaft and the active part are manually introduced into the bore and the electrical signals transmitted by the probe to the processing unit as previously allow to locate a defect / damage inside the bore. The operator can then as previously manually mark the defective bore and determine the position and dimensions of the defect / damage, which is also relatively long.

EXPOSE DE L'INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif de contrôle de défauts/dommages qui comporte un système de repérage de position, ainsi, le dispositif de contrôle peut relever à la fois la position et les dimensions du défaut/dommage. A cet effet, est proposé un dispositif de contrôle de défauts/dommages comportant : - une sonde de contrôle non destructif présentant un châssis et une partie active fixée au châssis, - une centrale inertielle fixée au châssis, - un module de traitement configuré pour recevoir des informations de déplacement de la centrale inertielle et des signaux électriques représentatifs des mesures effectuées par la partie active, déterminer la position et l’orientation de la partie active dans un référentiel à partir des informations de déplacement, et enregistrer cette position ainsi que les signaux électriques correspondants à cette position.An object of the present invention is to provide a defect / damage control device which has a position tracking system, so that the control device can detect both the position and the dimensions of the defect / damage. For this purpose, a defect / damage control device is proposed comprising: a non-destructive control probe having a frame and an active part fixed to the chassis; an inertial unit fixed to the frame; a processing module configured to receive information of movement of the inertial unit and electrical signals representative of the measurements made by the active part, determining the position and the orientation of the active part in a reference frame from the displacement information, and record this position and the signals corresponding to this position.

Un tel dispositif de contrôle permet de relever les positions des défauts/dommages rapidement.Such a control device makes it possible to record the positions of the defects / damages quickly.

Avantageusement, le dispositif de contrôle comporte une base de données qui, pour chaque alésage, contient la position et l’orientation de l’axe dudit alésage dans le référentiel, et à partir de ces éléments et de la position et de l’orientation de la partie active, le module de traitement calcule une position corrigée et des dimensions corrigées du défaut/dommage.Advantageously, the control device comprises a database which, for each bore, contains the position and orientation of the axis of said bore in the reference frame, and from these elements and the position and orientation of the active part, the processing module calculates a corrected position and corrected dimensions of the defect / damage.

Avantageusement, le dispositif de contrôle comporte en outre un écran affichant les signaux électriques.Advantageously, the control device further comprises a screen displaying the electrical signals.

Selon un mode de réalisation particulier, la sonde est une sonde rotative à courants de Foucault.According to a particular embodiment, the probe is a rotary eddy current probe.

Selon un mode de réalisation particulier, la sonde est une sonde rotative à ultrasons.According to a particular embodiment, the probe is a rotary ultrasound probe.

Selon un mode de réalisation particulier, la sonde est une sonde à courants de Foucault.According to a particular embodiment, the probe is an eddy current probe.

Selon un mode de réalisation particulier, la sonde est une sonde à ultrasons.According to a particular embodiment, the probe is an ultrasound probe.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 est une vue de côté d'une partie d’un aéronef sur lequel est utilisé un dispositif de contrôle de défauts/dommages selon l'invention, et la Fig. 2 est une représentation schématique d’un dispositif de contrôle selon l’invention.The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in connection with the attached drawings, among which: FIG. . 1 is a side view of a portion of an aircraft on which a defect / damage control device according to the invention is used, and FIG. 2 is a schematic representation of a control device according to the invention.

EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATIONDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

La Fig. 1 montre une structure 10 pour lequel un dispositif de contrôle de défauts/dommages 100 selon l’invention est utilisé.Fig. 1 shows a structure 10 for which a defect / damage control device 100 according to the invention is used.

Dans la description qui suit, on définit un repère tridimensionnel (X, Y, Z) à partir d’un point d’origine O. Ce repère est lié à la structure à analyser et le point origine O est un point de référence de ladite structure.In the description that follows, a three-dimensional coordinate system (X, Y, Z) is defined from an origin point O. This reference is linked to the structure to be analyzed and the origin point O is a reference point of said origin. structure.

Par exemple, dans le cas de la Fig. 1, la structure 10 est un aéronef, dans ce cas particulier, le repère choisi peut être tel que X est l'axe longitudinal de l’aéronef 10 ou axe de roulis, orienté positivement dans le sens d'avancement de l'aéronef 10, Y est l'axe transversal ou axe de tangage de l’aéronef qui est horizontal lorsque l’aéronef est au sol, et Z est l'axe vertical ou hauteur verticale ou axe de lacet lorsque l'aéronef est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles et formant un repère orthonormé ayant pour origine, le centre de gravité O de l’aéronef 10.For example, in the case of FIG. 1, the structure 10 is an aircraft, in this particular case, the selected marker may be such that X is the longitudinal axis of the aircraft 10 or roll axis, oriented positively in the direction of travel of the aircraft 10 , Y is the transverse axis or pitch axis of the aircraft which is horizontal when the aircraft is on the ground, and Z is the vertical axis or vertical height or yaw axis when the aircraft is on the ground, these three X, Y and Z directions being orthogonal to one another and forming an orthonormal reference system originating from the center of gravity O of the aircraft 10.

Bien sûr, tout autre repère est envisageable.Of course, any other reference is possible.

Dans le cadre de l’inspection d’une structure 10, il est nécessaire de rechercher des défauts/dommages 12 dans l’épaisseur des éléments de la structure 10 et de rechercher les défauts/dommages dans les alésages 14, comme par exemple ici ceux permettant la fixation d’un parebrise.In the context of the inspection of a structure 10, it is necessary to look for defects / damage 12 in the thickness of the elements of the structure 10 and to search for defects / damage in the bores 14, for example here those allowing the fixation of a windshield.

Le dispositif de contrôle 100 comporte une sonde 102 de contrôle non destructif.The control device 100 comprises a non-destructive control probe 102.

Dans le cas d’une recherche d’un défaut/dommage 12, la sonde 102 est une sonde à courants de Foucault ou une sonde à ultrasons.In the case of a search for a fault / damage 12, the probe 102 is an eddy current probe or an ultrasound probe.

Dans le cas d’une inspection de l’intérieur d’un alésage 14, la sonde 102 est une sonde rotative à courants de Foucault ou une sonde rotative à ultrasons.In the case of an inspection of the interior of a bore 14, the probe 102 is a rotary eddy current probe or a rotary ultrasound probe.

La Fig. 2 montre un exemple d’un dispositif de contrôle 100 dans le cas d’une sonde rotative à courants de Foucault. D’une manière générale, chaque sonde 102 comporte un châssis 204 et une partie active 202 fixée au châssis, que ce soit l’émetteur/récepteur à ultrasons, ou les bobinages des sondes à courants de Foucault.Fig. 2 shows an example of a control device 100 in the case of a rotary eddy current probe. In general, each probe 102 comprises a frame 204 and an active part 202 fixed to the frame, whether it be the ultrasonic transmitter / receiver or the coils of the eddy current probes.

Chaque sonde 102 comporte également une unité de mesure 210, du type processeur, qui relève les mesures effectuées par la partie active 202 et transmet des signaux électriques représentatifs de ces mesures à un module de traitement 106.Each probe 102 also comprises a measuring unit 210, of the processor type, which records the measurements made by the active part 202 and transmits electrical signals representative of these measurements to a processing module 106.

Dans l’exemple de la Fig. 2, le châssis 204 comporte un arbre 206 mobile en rotation autour de son axe et à l’extrémité duquel sont fixés les bobinages 202, un moteur 208 entraînant en rotation l’arbre 206, et l’unité de mesure 210.In the example of FIG. 2, the frame 204 comprises a shaft 206 movable in rotation about its axis and at the end of which are fixed the windings 202, a motor 208 driving in rotation the shaft 206, and the measuring unit 210.

Le dispositif de contrôle 100 comporte également une centrale inertielle 104 fixée rigidement à la sonde 102, plus particulièrement au châssis 204, et le module de traitement 106, du type comprenant un processeur ou CPU (« Central Processing Unit » en anglais) ; une mémoire vive RAM (« Random Access Memory » en anglais); une mémoire morte ROM (« Read Only Memory » en anglais).The control device 100 also comprises an inertial unit 104 fixed rigidly to the probe 102, more particularly to the frame 204, and the processing module 106, of the type comprising a processor or CPU ("Central Processing Unit" in English); a random access memory RAM ("Random Access Memory" in English); a ROM (Read Only Memory).

Le dispositif de contrôle 100 comprend également au moins une interface de communication, permettant par exemple au module de traitement 106 de communiquer, entre autres, avec la centrale inertielle 104 et la sonde 102, et plus particulièrement avec l’unité de mesure 210.The control device 100 also comprises at least one communication interface, enabling, for example, the processing module 106 to communicate, inter alia, with the inertial unit 104 and the probe 102, and more particularly with the measurement unit 210.

Préférentiellement, le dispositif de contrôle 100 comprend également une unité de stockage telle qu’un disque dur ou un lecteur de support de stockage.Preferentially, the control device 100 also comprises a storage unit such as a hard disk or a storage medium reader.

La centrale inertielle 104 est initialisée au niveau d’un point de départ de la structure à contrôler. Le point de départ est par exemple le point origine O du référentiel choisi pour la structure 10.The inertial unit 104 is initialized at a starting point of the structure to be controlled. The starting point is, for example, the origin point O of the reference frame chosen for the structure 10.

Le module de traitement 106 connaît également la position de la partie active 202 par rapport à la centrale inertielle 104.The processing module 106 also knows the position of the active part 202 relative to the inertial unit 104.

En utilisation, les mesures d’accélérations et de vitesses angulaires mesurées par la centrale inertielle 104 sont transmises au module de traitement 106, en particulier au processeur, qui calcule alors la position et l’orientation de la partie active 202, par rapport à l’origine du référentiel choisi, du dispositif de contrôle 100 à chaque instant et qui détermine ainsi la position et l’orientation exactes atteintes par le dispositif de contrôle 100 dans le référentiel.In use, the acceleration and angular velocity measurements measured by the inertial unit 104 are transmitted to the processing module 106, in particular to the processor, which then calculates the position and the orientation of the active part 202, relative to the origin of the selected reference frame, the control device 100 at each instant and which thus determines the exact position and orientation reached by the control device 100 in the repository.

Ainsi, lorsqu’un opérateur déplace le dispositif de contrôle 100, et plus particulièrement la partie active 202, le long des éléments à contrôler, l’unité de traitement 106, en particulier le processeur, reçoit les informations de déplacement de la centrale inertielle 104 et les signaux électriques transmis par l’unité de mesure 210, et à partir des informations de déplacement transmises par la centrale inertielle 104 et de la connaissance de la position de la partie active 202 par rapport à la centrale inertielle 104, l’unité de traitement 106, en particulier le processeur, détermine la position et l’orientation de la partie active 202 dans le référentiel.Thus, when an operator moves the control device 100, and more particularly the active part 202, along the elements to be controlled, the processing unit 106, in particular the processor, receives the displacement information from the inertial unit 104 and the electrical signals transmitted by the measurement unit 210, and from the displacement information transmitted by the inertial unit 104 and the knowledge of the position of the active part 202 with respect to the inertial unit 104, the unit of processing 106, in particular the processor, determines the position and orientation of the active portion 202 in the repository.

Le module de traitement 106, en particulier le processeur, est ainsi configuré pour recevoir des informations de déplacement de la centrale inertielle 104 et des signaux électriques transmis par l’unité de mesure 210, et enregistrer, dans une unité de stockage, la position de la partie active 202 ainsi que les signaux électriques correspondants à cette position, ce qui permet de recueillir l’ensemble des informations de manière rapide. L’analyse des données enregistrées permet alors de localiser les différents défauts que ce soit en position ou en longueur et revenir sur chaque défaut pour les traiter de la manière qu’il convient.The processing module 106, in particular the processor, is thus configured to receive displacement information from the inertial unit 104 and electrical signals transmitted by the measurement unit 210, and to record, in a storage unit, the position of the active part 202 and the electrical signals corresponding to this position, which allows all the information to be collected quickly. The analysis of the recorded data then makes it possible to locate the various defects whether in position or in length and to return to each defect to treat them in the appropriate way.

Les mesures s’effectuent de manière continue au cours du temps.Measurements are made continuously over time.

Plus spécifiquement, dans le cas de l’analyse d’un alésage 14, un décalage entre l’axe de l’alésage 14 et l’axe de la sonde rotative 102 peut engendrer une erreur sur la position et les dimensions du défaut/dommage repéré dans l’alésage 14. Dans un tel cas, il est souhaitable de prendre en compte ce décalage avant de calculer la position et les dimensions du défaut/dommage. A cette fin, l’unité de stockage contient une base de données qui, pour chaque alésage, contient la position et l’orientation de l’axe dudit alésage dans le référentiel choisi. A partir de ces éléments et de la position et de l’orientation de la partie active 202 dans le référentiel choisi issues des informations de déplacement, le module de traitement 106, par calcul trigonométrique, calcule la position corrigée et les dimensions corrigées du défaut/dommage.More specifically, in the case of the analysis of a bore 14, an offset between the axis of the bore 14 and the axis of the rotary probe 102 may cause an error in the position and dimensions of the defect / damage. In such a case, it is desirable to take this offset into account before calculating the position and dimensions of the defect / damage. To this end, the storage unit contains a database which, for each bore, contains the position and the orientation of the axis of said bore in the chosen reference frame. From these elements and from the position and the orientation of the active part 202 in the chosen reference frame resulting from the displacement information, the processing module 106, by trigonometric calculation, calculates the corrected position and the corrected dimensions of the defect. pity.

Les transmissions des informations de déplacement et des signaux électriques entre l’unité de traitement 106 et la centrale inertielle 104 et la sonde 102 s’effectuent par des liaisons filaires ou par des liaisons sans fil.The transmissions of the displacement information and the electrical signals between the processing unit 106 and the inertial unit 104 and the probe 102 are effected by wire links or by wireless links.

Il est également possible d’équiper le dispositif de contrôle 100, et plus particulièrement le module de traitement 106 d’un écran 110 qui est prévu pour afficher les signaux électriques représentatifs des mesures effectuées par la partie active 202. Ainsi, l’opérateur peut visualiser directement la présence d’un défaut/dommage à la lecture de l’écran 110 et il peut alors déplacer la sonde 102 autour du défaut ainsi repéré pour en déterminer les contours.It is also possible to equip the control device 100, and more particularly the processing module 106 with a screen 110 which is provided to display the electrical signals representative of the measurements made by the active part 202. Thus, the operator can directly view the presence of a defect / damage to the reading of the screen 110 and he can then move the probe 102 around the defect thus identified to determine the contours.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1) Dispositif de contrôle de défauts/dommages (100) d’alésages comportant : - une sonde (102) de contrôle non destructif présentant un châssis (204) et une partie active (202) fixée au châssis (204) et une unité de mesure (210) prévue pour relever les mesures effectuées par la partie active (202), - une centrale inertielle (104) fixée au châssis (204), - un module de traitement (106) configuré pour recevoir des informations de déplacement de la centrale inertielle (104) et des signaux électriques représentatifs des .mesures effectuées par la partie active (202) et transmis par l’unité de mesure (210), déterminer la position et l’orientation de la partie active (202) dans un référentiel à partir des informations de déplacement et enregistrer cette position ainsi que les signaux électriques correspondants à cette position, et - une base de données qui, pour chaque alésage, contient la position et l’orientation de Taxe dudit alésage dans le référentiel, et en ce qu’à partir de ces éléments et de la position et de l’orientation de la partie active (202), le module de traitement (106) calcule une position corrigée et des dimensions corrigées du défaut/dommage.1) Device for controlling defects / damage (100) of bores comprising: - a non-destructive testing probe (102) having a frame (204) and an active part (202) fixed to the frame (204) and a unit measuring unit (210) for recording the measurements made by the active part (202), - an inertial unit (104) fixed to the frame (204), - a processing module (106) configured to receive the displacement information of the inertial unit (104) and electrical signals representative of the measurements made by the active part (202) and transmitted by the measurement unit (210), determining the position and orientation of the active part (202) in a repository from the displacement information and record this position as well as the electrical signals corresponding to this position, and - a database which, for each bore, contains the position and the orientation of said bore in the bore. the repository, and that from these elements and the position and orientation of the active part (202), the processing module (106) calculates a corrected position and corrected dimensions of the defect / damage. 2) Dispositif de contrôle (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un écran (110) affichant les signaux électriques.2) Control device (100) according to claim 1, characterized in that it further comprises a screen (110) displaying the electrical signals. 3) Dispositif de contrôle (100) selon Tune des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la sonde (102) est une sonde rotative à courants de Foucault.3) Control device (100) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the probe (102) is a rotary eddy current probe. 4) Dispositif de contrôle (100) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la sonde (102) est une sonde rotative à ultrasons.4) Control device (100) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the probe (102) is a rotary ultrasonic probe. 5) Dispositif de contrôle (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la sonde (102) est une sonde à courants de Foucault.5) Control device (100) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the probe (102) is an eddy current probe. 6) Dispositif de contrôle (100) selon l'une des revendications î ou 2, caractérisé en ce que la sonde (102) est une sonde à ultrasons.6) Control device (100) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the probe (102) is an ultrasonic probe.
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