FR3075947A1 - Methode et dispositif de determination de l'epaisseur d'une couche traitee d'une piece metallique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif et une méthode de détermination de l'épaisseur d'une couche traitée (12) d'une pièce métallique (14). Ladite couche (12) présentant une surface (16) et un fond (15), ladite méthode comprenant les étapes : a) on émet une onde ultrasonore et elle se propage à travers ladite pièce ; b) on recueille un signal d'écho présentant une première portion et une seconde portion ; et, c) on évalue, à partir de ladite première portion, une première mesure de distance (I) représentative de la position relative de ladite surface (16), et à partir de ladite seconde portion, une seconde mesure de distance (e) représentative de la position relative dudit fond (15). L'étape c) comprend les sous-étapes suivantes : α) on détermine une courbe enveloppe (46) dudit signal d'écho ; β) on choisit une fonction paramétrée représentative d'une zone de ladite courbe enveloppe ; et, γ) on détermine par itération les paramètres de ladite fonction paramétrée.

Description

Méthode et dispositif de détermination de l’épaisseur d’une couche traitée d’une pièce métallique

La présente invention se rapporte à une méthode et à un dispositif de détermination de l’épaisseur d’une couche traitée d’une pièce métallique ayant subi un traitement métallurgique de surface.

Un domaine d'application envisagé est notamment, mais non exclusivement, celui de la détermination de la profondeur de trempe des pièces métalliques.

Il est connu de procéder à un traitement thermique superficiel d'une pièce métallique afin de lui conférer une plus grande dureté tout en conservant les propriétés mécaniques de la pièce à cœur. Aussi, il convient de pouvoir mesurer précisément l'épaisseur de cette couche traitée afin de pouvoir bien déterminer les temps de traitement nécessaire, notamment.

Aussi, il est connu de mesurer l'épaisseur de cette couche traitée au moyen de méthodes destructives, mettant en œuvre une attaque chimique ou l’enfoncement d’un outil dans la couche traitée. Plus exceptionnellement, on la mesure de manière non destructive par des méthodes magnétiques ou à l’aide d’ondes ultrasonores. Le principe de la mesure réside dans l'analyse de l'amplitude des ondes ultrasonores rétrodiffusées par la pièce, laquelle est plutôt faible dans la couche trempée, et plutôt importante dans le reste de la pièce non traitée.

Ainsi, les méthodes connues résident dans la mesure du temps d'arrivée de l'écho d'interface entre la couche traitée et le cœur de la pièce. En effet, des ondes transversales incidentes sont émises à travers la pièce et on recueille le signal d'écho ultrasonore. Celui-ci présente deux portions de signal décalées dans le temps l'une de l'autre. La vitesse de propagation des signaux à travers la pièce étant connue, on en déduit des mesures de longueur. Ainsi, la première portion de signal, relative aux ondes rétrodiff usées les premières dans le temps, correspond à la position relative de la surface de la pièce, tandis que la seconde portion de signal, relative aux ondes rétrodiffusées plus tardivement, correspond à la position relative de l'interface entre la couche traitée et le cœur de la pièce, soit le fond de la couche.

On pourra également se référer au document US 5 635 644, lequel divulgue un dispositif pour mesurer la profondeur d'une couche métallique durcie ici, par l’application d’un dépôt ou d’un placage.

La difficulté de la mesure réside dans la détermination exacte de la position relative du fond de la couche traitée et de la surface de la pièce, car l'écho d'interface est généralement fortement bruité.

Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un procédé de détermination de l'épaisseur d'une couche traitée d'une pièce métallique ayant subi un traitement métallurgique de surface et également, un dispositif de mise en oeuvre de ladite méthode, permettant de mesurer plus précisément l'épaisseur de la couche traitée.

Dans ce but, il est proposé, selon un premier objet, une méthode de détermination de l’épaisseur d’une couche traitée d’une pièce métallique ayant subi un traitement métallurgique de surface, ladite couche s’étendant entre une surface libre et un fond, ladite méthode comprenant les étapes suivantes : a) on émet une onde ultrasonore, ladite onde ultrasonore se propageant à travers ladite pièce ; b) on recueille un signal d’écho ultrasonore présentant une première portion de signal et une seconde portion de signal décalée par rapport à ladite première portion de signal ; et, c) on évalue, à partir de ladite première portion de signal, une première mesure de distance représentative de la position relative de ladite surface, et à partir de ladite seconde portion de signal, une seconde mesure de distance représentative de la position relative dudit fond, de manière à pouvoir déterminer l’épaisseur de ladite couche. L’étape c) comprend les sous-étapes suivantes : a) on détermine une courbe enveloppe dudit signal d’écho ultrasonore ; β) on choisit une fonction paramétrée représentative d’une zone de ladite courbe enveloppe correspondant à ladite seconde portion de signal ; et, y) on détermine par itération les paramètres de ladite fonction paramétrée pour pouvoir évaluer ladite seconde mesure de distance.

Ainsi, une caractéristique de l'invention réside, d'une part dans la détermination d'une courbe enveloppe du signal d'écho ultrasonore, et d'autre part dans le choix d'une fonction paramétrée dont on détermine les paramètres par itération afin qu'elle s’ajuste au mieux avec la courbe enveloppe.

Partant, on s’affranchit d’une valeur de seuil et le signal peut être traité de manière automatique pour déterminer l’épaisseur de la couche ; et ce, contrairement à l’enseignement de l’art antérieur.

De la sorte, à partir du signal d'écho ultrasonore, qui n'est autre qu'un échantillonnage de valeurs d'amplitude de signal en fonction du temps, lequel temps est transformé en une distance, on détermine tout d'abord une courbe enveloppe, toujours définie par des valeurs ponctuelles d'amplitude de signal, et ensuite on choisit une fonction paramétrée de la zone de la courbe enveloppe correspondant à la seconde portion de signal, de manière à obtenir une fonction continue correspondant à cette zone. Il est alors aisé de déterminer les paramètres de la fonction qui s’ajuste au mieux avec la courbe enveloppe ; les paramètres de cette fonction permettant alors de déterminer plus précisément et plus aisément la seconde mesure de distance, comparativement aux méthodes selon l'art antérieur.

Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, on procède en outre au lissage de ladite courbe enveloppe selon la méthode des moyennes glissantes à la sous-étape a). En effet, sous certaines conditions, l'enveloppe du signal comporte des aspérités qui compliquent significativement le traitement des deux portions de signal d'écho ultrasonore. Partant, un lissage selon la méthode des moyennes glissantes, est relativement simple à mettre en oeuvre et il atténue fortement les fortes variations de l'amplitude du signal. Selon un autre mode de mise en oeuvre, moins brutal, on procède en outre au lissage de ladite courbe enveloppe selon la méthode des moyennes glissantes pondérées à la sous-étape a). On y procède par exemple selon l'algorithme de Savitzky-Golay.

Aussi, et selon une caractéristique de l'invention avantageuse, on transforme ledit signal d’écho ultrasonore selon la transformée de Hilbert pour déterminer ladite courbe enveloppe à l’étape a). On y procède avant le lissage, et après le filtrage numérique du signal pour pouvoir redresser et tracer plus aisément la courbe enveloppe.

En outre, s'agissant de la première mesure de distance représentative de la position relative de la surface de la couche, on l'évalue par exemple à l’amplitude maximale d’une zone correspondant à ladite première portion de signal. Ainsi, à une amplitude maximale de la courbe enveloppe correspond un temps, et conséquemment une première mesure de distance correspondant à la position relative de la surface de la couche traitée. On détermine alors précisément par différence entre la seconde mesure de distance et la première mesure de distance, une distance qui sera convertie en épaisseur de la couche métallique traitée à partir de l’angle de propagation de l’onde ultrasonore.

On observera que le traducteur émetteur-récepteur, en contact avec la surface de la pièce traitée, permet l'émission des ondes ultrasonores et la détection des ondes ultrasonores rétrodiffusées au niveau du transducteur lequel ne coïncide pas avec la surface mais est situé sensiblement en amont. Ainsi, on mesure les deux distances correspondant au fond de la couche et à la surface par rapport au transducteur et on procède à la différence pour obtenir, après prise en compte de l’angle de propagation de l’onde ultrasonore, l'épaisseur de la couche métallique traitée.

Selon une autre caractéristique de l'invention particulièrement avantageuse, on choisit une fonction paramétrée comprenant le produit d’un terme bi-exponentiel représentatif de la forme de ladite zone de ladite courbe enveloppe et de l’inverse d’un terme exponentiel. De la sorte, et comme on l'expliquera plus en détail dans la suite de la description, grâce au terme bi-exponentiel on obtient une partie de courbe qui croît rapidement jusqu'à un extremum pour ensuite décroître asymptotiquement. Cette partie de courbe est fidèle dans sa forme à la zone de la courbe correspondant à la seconde partie de signal. Au surplus, et avantageusement, ledit inverse dudit terme exponentiel comprend un paramètre représentatif du décalage entre les zones de ladite courbe enveloppe correspondant respectivement aux première et seconde portions de signal. Ce paramètre correspond précisément à la seconde mesure de distance.

Aussi, on détermine par itération selon la méthode des moindres carrés, les paramètres de ladite fonction paramétrée à l’étape y). Comme on l'expliquera ci-après, la fonction paramétrée choisie comprend avantageusement trois paramètres, et l'un d'entre eux est représentatif du décalage entre les zones de ladite courbe enveloppe correspondant respectivement aux première et seconde portions de signal, tandis que les deux autres, sont caractéristiques de la courbe dans sa zone correspondant à la seconde partie de signal.

Selon un autre objet, et dans le but de résoudre le problème posé, il est proposé un dispositif de détermination de l’épaisseur d’une couche traitée d’une pièce métallique ayant subi un traitement métallurgique de surface, ladite couche s’étendant entre une surface libre et un fond, ledit dispositif comprenant : un émetteur pour émettre une onde ultrasonore, ladite onde ultrasonore se propageant à travers ladite pièce métallique ; un récepteur pour recueillir un signal d’écho ultrasonore présentant une première portion de signal et une seconde portion de signal décalée par rapport à ladite première portion de signal ; un organe de calcul pour évaluer, à partir de ladite première portion de signal, une première mesure de distance représentative de la position relative de ladite surface, et à partir de ladite seconde portion de signal, une seconde mesure de distance représentative de la position relative dudit fond, de manière à pouvoir déterminer l’épaisseur de ladite couche. Pour ce faire, on fait également intervenir l’angle de propagation. Ledit organe de calcul détermine une courbe enveloppe dudit signal d’écho ultrasonore, d’une part, et choisit une fonction paramétrée représentative d’une zone de ladite courbe enveloppe correspondant à ladite seconde portion de signal ; et ledit organe de calcul détermine par itération les paramètres de ladite fonction paramétrée pour pouvoir évaluer ladite seconde mesure de distance.

Ainsi, grâce au dispositif selon l'invention on met en oeuvre la méthode telle que décrite ci-dessus pour en obtenir les avantages y relatifs. D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique d’un élément du dispositif de détermination d’épaisseur de couche conforme à l’invention ; - la Figure 2 est un graphe montrant les résultats d’un signal d’écho ultrasonore traité et simulé conformément à la méthode selon invention ; - la Figure 3 est un organigramme montrant les étapes de mise en oeuvre de la méthode selon l’invention ; et, - la Figure 4 est un synoptique des éléments essentiels du dispositif conforme à l’invention.

La Figure 1 montre un dispositif 10, ou traducteur, permettant la génération et la propagation d’une onde ultrasonore dans une couche traitée 12 d’une pièce métallique 14. Le traducteur comprend un transducteur 22, constituant l’élément actif. La pièce métallique 14 est en acier et elle présente une surface 16. La pièce métallique 14 en acier a subi un traitement thermique superficiel par induction électromagnétique. Elle peut bien évidemment subir tout autre type de traitement thermique de surface.

Ainsi, la surface de la pièce est portée à une température élevée de changement de phase du matériau, d’austénitisation par exemple, puis est refroidie brutalement à l’eau par exemple. De la sorte, on obtient la couche traitée 12 laquelle présente alors une structure plus fine que celle de cœur 18 de la pièce. Autrement dit la couche traitée 12 présente une structure granulaire plus fine que celle du matériau du cœur 18.

Le traitement thermique superficiel permet d’obtenir une couche traitée 12 présentant une plus grande dureté de celle du cœur 18. Ainsi, la couche traitée 12 et le cœur 18 sont séparés l’un de l’autre par une zone de transition 15, ou fond de la couche traitée 12.

Un objet de la présente invention est une méthode ultrasonore permettant de déterminer l'épaisseur de la couche traitée 12. En effet, l'atténuation des ondes ultrasonores se propageant dans un milieu polycristallin, est principalement due à la diffusion par la structure de la matière, ladite diffusion étant d'autant plus importante que la structure est moins fine.

Ainsi, le dispositif 10, ou traducteur, comporte un sabot 20 destiné à venir s'appliquer contre la surface 16 de la pièce métallique 14. Il comporte également un transducteur 22 de fréquence centrale comprise par exemple entre 5 MHz et 50 MHz et réfractant des ondes transversales inclinées. Selon un mode de mise en œuvre particulier, le transducteur 22 présente une fréquence centrale de15 MHz. Le dispositif inclut également un connecteur 23 relié au transducteur 22.

On observera que, la direction de propagation des ondes dans l’épaisseur de la couche traitée étant inclinée, il convient de tenir compte de cette inclinaison en fonction de la normale à la surface pour pouvoir corriger la valeur d’épaisseur comme on l’expliquera ci-après.

On se reportera à présent sur la Figure 4 représentant schématiquement, le traducteur 10 que l'on retrouve, lequel est relié à un ordinateur 24. Ce dernier comprend une carte d'émission-réception 26 reliée à une base de données 28 et à un logiciel d'acquisition et d'exploitation 30. L'ordinateur 24 comporte en outre un terminal d'affichage 32 et un périphérique d'entrée 34.

Ainsi, selon une première étape 36, conformément à l'organigramme 38 représenté sur la Figure 3, l'ordinateur 24 commande la carte d'émission-réception 26 laquelle émet des signaux alimentant le traducteur 10 d'une part, et reçoit des signaux d'échos ultrasonores rétrodiffusés en retour lesquels sont échantillonnés par exemple à une fréquence de 160 MHz. Le signal d'écho ultrasonore échantillonné est alors stocké, selon une deuxième étape 40, dans la base de données 28, et les données vont pouvoir être exploitées grâce au logiciel d'acquisition et d'exploitation 30. Le signal d'écho est enregistré sous la forme de valeurs d'amplitude du signal en fonction du temps de retour des signaux émis à travers la pièce jusqu'au transducteur 22. Ces temps de retour sont alors transformés grâce au logiciel 30, en distance car, les vitesses de propagation des signaux sont bien connues, et le but de l'invention est d'obtenir des mesures de distance pour déterminer l'épaisseur de la couche traitée. Pour ce faire, on prend également en compte l’angle de propagation, car la direction de propagation des ondes ultrasonores dans l’épaisseur de la couche est inclinée par rapport à la normale à la surface. Aussi, il convient de corriger la valeur obtenue en la multipliant par le cosinus de cet angle. La valeur de l’angle est fournie au logiciel d’acquisition et d’exploitation 30, lequel procède alors directement à ce calcul.

Le signal d'écho ultrasonore présente deux portions de signal, une première portion relative aux ondes rétrodiffusées détectées en premier, correspond à l'interface 16 d'entrée dans la pièce 14, et une seconde portion, relative aux ondes rétrodiffusées plus tardives, correspond à l'écho de rétrodiffusion de la zone de transition 15 entre la couche traitée 12 et le cœur 18 de la pièce.

Selon une troisième étape 42 on détermine une courbe enveloppe du signal d'écho ultrasonore rétrodiffusé, par le biais de trois sous étapes.

Tout d'abord, on procède à un filtrage numérique du signal d'écho enregistré. Ensuite, on procède à un redressement et au tracé d'une première enveloppe en utilisant la transformée de Hilbert. Enfin, selon la troisième sous-étape, on procède à un lissage de la première enveloppe selon la méthode des moyennes glissantes, de manière à venir gommer les aspérités de la première enveloppe et obtenir une enveloppe exploitable. La moyenne est réalisée sur un nombre de points à déterminer en fonction de la première enveloppe obtenue. On observera qu'un lissage selon la méthode des moyennes glissantes pondérées, autrement dénommée Savitzky-Golay, est aussi prévu lorsque l'on souhaite un lissage plus doux, autrement dit moins dénaturant.

La courbe enveloppe exploitable 46 est illustrée sur le graphe de la Figure 2. Ce graphe présente en abscisses 48 la mesure des distances, dont l’origine 0 est située au niveau de la position du transducteur 22, et en ordonnée 50 la mesure de l'amplitude du signal. La courbe enveloppe exploitable 46 présente une physionomie comparable à celle du signal d'écho ultrasonore, en ce qu'on y retrouve deux zones distinctes, une première zone 52 correspondant à la première portion du signal d'écho et une deuxième zone 54 correspondant à la deuxième portion du signal d'écho.

Le logiciel d'acquisition et d'exploitation 30, représenté sur la Figure 4, procède à l’affichage de la courbe enveloppe exploitable 46 sur le terminal d’affichage 32.

Fort de cette courbe enveloppe exploitable 46, et selon une quatrième étape 56 repérée sur l'organigramme 38 de la Figure 3, on choisit une fonction paramétrée représentative de la deuxième zone 54 de la courbe enveloppe exploitable 46.

On choisit ainsi la fonction: A(x) = —g(zl-X) , dans laquelle le numérateur est représentatif de la former de l’amplitude de la deuxième zone 54 de la courbe enveloppe exploitable 46, tandis que le dénominateur est représentatif du décalage de cette deuxième zone 54 par rapport à l’origine.

Aussi, les paramètres k et μ conditionnent la forme et l’amplitude de la deuxième zone 54, tandis que le paramètre Δ, est représentatif du décalage de la deuxième zone 54 par rapport à l’origine. En outre, le paramètre B, est représentatif du front de la deuxième zone 54 comme on l’expliquera ci-après.

Ensuite, selon une cinquième étape 58 le logiciel d'acquisition et d'exploitation 30, représenté sur la Figure 4, procède par itération pour déterminer les paramètres de la fonction paramétrée A(xJ qui s’ajuste au mieux à la deuxième zone 54 de la courbe enveloppe exploitable 46 représentée sur la Figure 2. De surcroît, le logiciel d'acquisition et d'exploitation 30, procède également à l’affichage de la courbe définie par la fonction A(xJ sur le terminal d’affichage 32 en surplus de la courbe enveloppe exploitable 46.

Dans l’exemple nullement limitatif présenté sur cette Figure 2, on a tracé en trait continu gras 60 la fonction paramétrée A(xJ alors obtenue. Le graphe représenté sur la Figure 2 peut être affiché à l’identique sur le terminal d’affichage 32. Ainsi, la superposition de la fonction paramétrée A(xJ et de la deuxième zone 54 de la courbe enveloppe exploitable 46 peut être contrôlée aisément.

Le paramètre B correspond à la pente P du front 62 de la fonction paramétrée tracé 60. Le paramètre Δ, est alors directement relié à l’intersection de la pente P et de l’axe des abscisses. Ainsi, le logiciel d'acquisition et d'exploitation 30 enregistre la valeur du paramètre Δ, laquelle correspond à la mesure de distance qui s’étend entre le transducteur 22 et le fond 15 de la couche traitée 12.

Par exemple, et tel que représenté sur la Figure 2, le paramètre Δ est égal à 2,5 mm.

Il convient à présent d’évaluer la distance qui s’étend entre le transducteur 22 et la surface 16 de la pièce 14 telle que représentée sur la Figure 1, afin de déterminer l’épaisseur de la couche traitée 12 par différence avec la valeur du paramètre Δ. Plusieurs méthodes d’évaluation sont possibles en fonction de la forme générale de la première zone 52 de la courbe enveloppe exploitable 46. Par exemple, et selon un mode de mise en oeuvre nullement limitatif, on choisit de déterminer cette distance à une valeur en abscisse I correspondant à une amplitude maximale 65 de la première zone 52.

Cette valeur I peut encore être déterminée, par exemple, par calibrage préalable à l’aide d’une mesure sur un étalon. Ce type de calibrage est communément adopté dans les techniques de contrôle ultrasonore.

Aussi, on observera que l’évaluation de cette distance entre le transducteur 22 et la surface 16 de la pièce 14 peut être réalisée, indifféremment, en premier lieu, ou bien à ce stade.

Ainsi, selon une sixième étape 64 le logiciel d'acquisition et d'exploitation 30, représenté sur la Figure 4, procède à l’enregistrement de la valeur I correspondant à cette amplitude maximale 65. Et il calcule ensuite la différence entre la valeur I de la distance de la surface 16 de la couche traitée 12 par rapport au transducteur 22, et la valeur du paramètre Δ précité de manière à déterminer l’épaisseur de la couche traitée 12.

Dans l’exemple présenté sur la Figure 2, la valeur I de cette distance est de 1,3 mm, de même, la valeur du paramètre Δ est de 2,5 mm, et l’épaisseur de la couche traitée 12 est par conséquent de 1,2 mm.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS

   1. Méthode de détermination de l’épaisseur d’une couche traitée (12) d’une pièce métallique (14) ayant subi un traitement métallurgique de surface, ladite couche (12) s’étendant entre une surface libre (16) et un fond (15), ladite méthode comprenant les étapes suivantes : - a) on émet une onde ultrasonore, ladite onde ultrasonore se propageant à travers ladite pièce (14) ; - b) on recueille un signal d’écho ultrasonore présentant une première portion de signal et une seconde portion de signal décalée par rapport à ladite première portion de signal ; et, - c) on évalue, à partir de ladite première portion de signal, une première mesure de distance (I) représentative de la position relative de ladite surface (16), et à partir de ladite seconde portion de signal, une seconde mesure de distance (Δ) représentative de la position relative dudit fond (15), de manière à pouvoir déterminer l’épaisseur de ladite couche ; caractérisée en ce que l’étape c) comprend les sous-étapes suivantes : - a) on détermine une courbe enveloppe (46) dudit signal d’écho ultrasonore ; - β) on choisit une fonction paramétrée représentative d’une zone de ladite courbe enveloppe correspondant à ladite seconde portion de signal ; et, - y) on détermine par itération les paramètres de ladite fonction paramétrée pour pouvoir évaluer ladite seconde mesure de distance (Δ).
2. 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’à la sous-étape a) on procède en outre au lissage de ladite courbe enveloppe (46) selon la méthode des moyennes glissantes.
3. 3. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’à la sous-étape a) on procède en outre au lissage de ladite courbe enveloppe (46) selon la méthode des moyennes glissantes pondérées.
4. 4. Méthode selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’à l’étape a) on transforme ledit signal d’écho ultrasonore selon la transformée de Hilbert pour déterminer ladite courbe enveloppe.
5. 5. Méthode selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu’on évalue, ladite première mesure de distance (I) représentative de la position relative de ladite surface, à l’amplitude maximale (65) d’une zone correspondant à ladite première portion de signal.
6. 6. Méthode selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’on choisit une fonction paramétrée comprenant le produit d’un terme bi-exponentiel représentatif de la forme de ladite zone de ladite courbe enveloppe et de l’inverse d’un terme exponentiel.
7. 7. Méthode selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit inverse dudit terme exponentiel comprend un paramètre représentatif du décalage entre les zones de ladite courbe enveloppe correspondant respectivement aux première et seconde portions de signal.
8. 8. Méthode selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu’à l’étape y) on détermine par itération selon la méthode des moindres carrés, les paramètres de ladite fonction paramétrée.
9. 9. Dispositif de détermination de l’épaisseur d’une couche traitée (12) d’une pièce métallique (14) ayant subi un traitement métallurgique de surface, ladite couche (12) s’étendant entre une surface libre (16) et un fond (15), ledit dispositif comprenant : - un émetteur (22, 26) pour émettre une onde ultrasonore, ladite onde ultrasonore se propageant à travers ladite pièce métallique (14) ; - un récepteur pour recueillir un signal d’écho ultrasonore présentant une première portion de signal et une seconde portion de signal décalée par rapport à ladite première portion de signal ; - un organe de calcul (30) pour évaluer, à partir de ladite première portion de signal, une première mesure de distance représentative de la position relative de ladite surface, et à partir de ladite seconde portion de signal, une seconde mesure de distance représentative de la position relative dudit fond, de manière à pouvoir déterminer l’épaisseur de ladite couche ; caractérisé en ce que ledit organe de calcul (30) détermine une courbe enveloppe (46) dudit signal d’écho ultrasonore, d’une part, et choisit une fonction paramétrée représentative d’une zone de ladite courbe enveloppe (46) correspondant à ladite seconde portion de signal ; et en ce que ledit organe de calcul (30) détermine par itération les paramètres de ladite fonction paramétrée pour pouvoir évaluer ladite seconde mesure de distance.