FR3119892A1

FR3119892A1 - Dispositif Agile UNDT à double matrice EMATs/Impulsions-Laser pour le scanning d'objets métallurgiques

Info

Publication number: FR3119892A1
Application number: FR2101417A
Authority: FR
Inventors: Alexey EVDOKIMOV; Artemii SUBBOTIN; MALYNKA Sergii; Georgii SIDOROV
Original assignee: Steelemat SA RL; Steelemat Sarl
Current assignee: Steelemat SA RL; Steelemat Sarl
Priority date: 2021-02-15
Filing date: 2021-02-15
Publication date: 2022-08-19
Anticipated expiration: 2041-02-15
Also published as: WO2022172260A1; EP4291887A1; US20240102969A1; FR3119892B1; CN117295944A; CA3207962A1

Abstract

Un Dispositif-UNDT (1) à double matrice EMATs/Impulsions-Laser, pour le scanning ultrasonique et pour identifier les Discontinuités (D) d'un Objet (2) métallique conducteur. qui comprend a) une Source-Laser-D’entrée-Pulsée (4) produisant un Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé (ILB); b) un Transmetteur-Laser-Matriciel multifaisceaux, comprenant i) des Moyens-Mécaniques-De-Déplacement-De-Faisceaux (17, 17a), configurés pour être heurté par le Faisceau-Laser-Entrant (ILB), et, pour le diffracter périodiquement en des Faisceaux-Laser-Secondaires (18, 18a, 18b, 18c); et ii) des Moyens-Mécaniques-De-Sauts-De-Faisceaux (19), pour être impacté par les Faisceaux-Laser-Secondaires et les diffracter périodiquement en n Faisceaux-Laser-Sortant-Pulsé (OLBk) et les focaliser vers n Point-D'impulsions (SPk), situés au centre des n Cellules-D’impulsions (EPk) d’une Matrice-Impulsions-Laser (LEA) périodique ; et c) un Ensemble-De-Récepteurs (SE), constitué d’EMAT-Récepteurs (Emi), organisés en n Groupes-De-Capteurs (SGi), disposés dans n Cellule-De-Détection (RWi) d’une Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) périodique. Les périodicités spatiales (8, 7) et les dimensions (n) de la Matrice-Impulsions-Laser (LEA) et de la Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) sont égales. Numéro de figure d’abrégé [Fig. 11]

Description

Dispositif Agile UNDT à double matrice EMATs/Impulsions-Laser pour le scanning d'objets métallurgiques

Cette invention se rapporte généralement à une technologie de test non destructif à ultrasons (UNDT) pour l'investigation des discontinuités dans les objets de l'industrie métallurgique. Elle concerne spécifiquement un Dispositif Agile UNDT à double matrice EMATs/Impulsions-Laser pour le scanning d'objets métallurgiques, ses modes de mise en œuvre et ses applications industrielles.

L'invention concerne spécifiquement la classe technologique des tests non destructifs NDT dans l'industrie métallurgique pour l'investigation ou l'analyse du matériau d'un objet métallurgique par utilisation d'ondes ultrasonores, également appelées ondes acoustiques. En tant que tel, l’invention appartient à la classe internationale de brevets Int. Cl. G01N 29 des investigations dites UNDT.

L'invention concerne plus spécifiquement cette sous-classe d'investigations UNDT appliquées dans l'industrie métallurgique, utilisant des transducteurs de type non vibrant. Ils ne vibrent pas mécaniquement, mais induisent et/ou reçoivent des vibrations mécaniques ultrasoniques par des moyens électromagnétiques. La méthode mise en œuvre consiste à étudier ou analyser des matériaux à l’aide de moyens émetteurs et/ou de moyens récepteurs adaptés pour induire des ondes ultrasoniques dans un corps d’essai conducteur ou pour recevoir des ondes ultrasoniques de ce corps à des fins d’essai, ce par des moyens électromagnétiques. Ceci pour la visualisation de l’intérieur des objets en transmettant et/ou en recevant une telle onde ultrasonique émise à travers l’objet. En tant que tel, l’invention appartient à la classe technologique internationale des brevets Int. Cl. G01N 29/24 et/ou à la classe des brevets des États-Unis U.S Cl. 73/643.

La technologie de l’invention concerne plus particulièrement un dispositif hybride Laser-EMATs-UNDT à double matrice (LEAUNDT) pour la numérisation d'objets métallurgiques, mettant en œuvre une technique combinant à la fois: a) une émission de vibrations mécaniques ultrasoniques par faisceaux laser pulsés, et b) une réception des vibrations mécaniques ultrasoniques par une multitude de transducteurs électromagnétiques acoustiques dits EMATs fonctionnant en mode réception.

La détection et la caractérisation des défauts dans les produits métallurgiques sont couramment réalisées par des systèmes UNDT d'inspection par ultrasons non destructifs.

Le test piézoélectrique conventionnel non destructif par ultrasons (CUNDT) utilisant des ondes-ultrasoniques pour localiser et dimensionner les discontinuités potentiellement critiques, telles que les fissures et les défauts internes dans les produits métallurgiques, est devenu un outil industriel largement utilisé. Les méthodes CUNDT utilisent des faisceaux d'ondes mécaniques de courte longueur d'onde et de haute fréquence, transmis par une sonde émettrice (UWE) d’ondes-ultrasoniques à travers le matériau testé, et détectés par la même sonde ou une autre sonde réceptrice (UWR) d’ondes-ultrasoniques. Ceci pour identifier les défauts structurels du produit. Du fait que cette technique CUNDT utilise des transducteurs piézoélectriques, elle nécessite un contact de surface intime et l'utilisation d'un fluide couplant. Par conséquent, la technique CUNDT conventionnelle présente l’inconvénient majeur qu'elle peut difficilement être utilisée sur des surfaces à température élevée, ou dans des conditions difficiles. Généralement, la technique CUNDT conventionnelle piézoélectrique ne peut pas fonctionner à des températures supérieures à 100°C.

Une alternative à la technique CUNDT décrite par l'art antérieur est le procédé à transducteur électromagnétique acoustique (EMAT) basé sur un mécanisme de couplage magnétique. Les ondes sonores sont générées dans le matériau, et non par contact avec la surface du matériau des produits testés. Les EMATs offrent de forts avantages par rapport aux transducteurs piézoélectriques CUNDT. Un EMAT peut générer, en tant qu’émetteur UWE, et/ou recevoir, en tant que récepteur UWR, différents modes d’ondes ultrasoniques dans des matériaux conducteurs, ce sans contact physique, et sans utiliser de couplant liquide avec les pièces testées. De telles caractéristiques sans contact et sans couplant améliorent la fiabilité des tests. En outre, les propriétés physiques du chemin de transmission des ondes ultrasonores ne changent pas du fait du contact. De plus, les spécifications de tolérance requises pour la position et la propulsion des produits testés par rapport aux sondes EMAT sont assez lâches. Cela fait des sondes EMATs une solution particulièrement bien adaptée pour des applications industrielles telles que celles impliquant une inspection à température moyenne (jusqu'à 600 °C) et de mauvaises conditions de surface des pièces testées.

Il existe deux composants de base principaux dans un EMAT fonctionnant en mode soit émetteur UWE et/ou soit récepteur UWR. L'un est un aimant et l'autre est un circuit de bobine électrique HF. L'aimant peut être un aimant permanent ou un électroaimant, qui produit un champ magnétique statique ou quasi-statique. Le circuit de bobine électrique est parcouru par un courant HF. Soit il émet comme émetteur UWE, soit il est induit comme récepteur UWR par un champ magnétique haute fréquence. Le phénomène EMAT est donc réversible. Par conséquent, la même sonde EMAT peut être utilisée soit en tant qu'émetteur UWE d’ondes-ultrasonique vers un matériau inspecté lorsqu'elle est activée électriquement dans son circuit de bobine électrique HF pour induire des vibrations ultrasoniques, et/ou soit en tant que récepteur UWR recevant les variations et perturbations du champ électromagnétique provoquées par la propagation d'ondes-ultrasoniques dans le matériau; ou dans une combinaison des deux modes de fonctionnement. L'art antérieur utilise les EMATs dans une large gamme d'applications, y compris la mesure d'épaisseur de produits métalliques, la détection de défauts de pipeline, de rails, et la détection de défauts locaux dans les produits en acier, etc.

La technologie UNDT EMAT est utilisée de longue date par l'art antérieur, soit en mode impulsion/écho dual employant un seul EMAT UWE-UWR, soit en mode mixte couplant un EMAT agissant comme émetteur UWE ou comme récepteur UWR en combinaison avec un autre dispositif UNDT d'un autre type agissant de manière complémentaire soit comme récepteur UWR soit comme émetteur UWE.

Un EMAT est connu de l'état de la technique comme étant un émetteur UWE d’ondes ultrasoniques à faible rendement, mais comme étant un récepteur UWR d’ondes ultrasoniques plutôt efficace.

Une autre alternative à la technique CUNDT, décrite par l'art antérieur est le test UNDT laser par ultrasons (LUNDT). Il combine un émetteur laser à impulsion (LUWE) et un récepteur laser (LUWR) interférométrique. Si un tel système LUNDT pouvait être implémenté de manière pratique, il fournirait les moyens pour des tests ultrasonores sans contact et à distance. En effet, d'une part un laser à impulsions peut être utilisé efficacement comme émetteur (LUWE) d’ondes-ultrasoniques dans un produit métallurgique. Car la puissance d'un faisceau laser pulsé, focalisée en un point de la surface d’un produit métallurgique, provoque une dilatation thermique rapide (génération thermoélastique), une ablation et une micro-explosion plasmique du matériau à la surface du produit, générant des ondes de choc. Cela induit des ondes ultrasoniques UW puissantes et efficaces dans le corps de l’objet. Malheureusement, les lasers interféromètres sont généralement de mauvais récepteurs LUWR d’ondes ultrasoniques. En outre, les performances d'un récepteur laser LUWR dépendent fortement des variations de l’état de surface sur la zone d'inspection d'un produit métallurgique.

Une alternative aux système d'inspection LUNDT entièrement basés sur des lasers, est celle dans laquelle le récepteur laser problématique LUWR d'ondes sonores ultrasoniques est remplacé par un transducteur électromagnétique acoustique EMAT. La génération ultrasonique par émetteur LUWE laser pulsé et la détection d’ondes ultrasoniques par un récepteur acoustique UWR électromagnétique EMAT sont combinées en une technique ultrasonique hybride Laser-EMAT (HLEUNDT) pour l'inspection des discontinuités dans le produit métallurgique. Le technologie hybride HLEUNDT résultante est encore techniquement sans contact. L'EMAT est placé à proximité immédiate de la surface du produit. Mais il ne nécessite aucun couplant, ni de préparation de surface particulière. L’EMAT peut être configuré pour fonctionner à des températures élevées. Les systèmes hybrides Laser-EMAT HLEUNDT de l'art antérieur constituent donc une meilleure combinaison pour le test ultrasonique non destructif d'un produit métallurgique sans contact de surface.

L'un des principaux avantages de cette technologie hybride Laser/EMAT HLEUNDT, outre le fait d'être sans contact, est sa capacité à détecter simultanément des défauts de surface (à l'aide d'ondes de Rayleigh) et des défauts de sous-surface en profondeur (à l'aide d'ondes longitudinales et transversales). L'utilisation d'un émetteur laser LUWE, au lieu d’un émetteur EMAT, permet de générer différents types d'ondes-ultrasoniques inclinées, de fréquence plus élevée (10 MHz), et d'intensité supérieure à celle que l'on peut attendre avec un émetteur EMAT. De plus, l'impact laser d'un émetteur laser peut générer des ondes ultrasoniques à grande profondeur et à une grande distance de la surface du matériau. Tandis que l'efficacité d'un émetteur EMAT diminue considérablement avec la distance à la surface du matériau et la distance des discontinuités. Typiquement, 2 à 3 mm est généralement la distance maximale autorisée pour maintenir l'efficacité d'un émetteur EMAT. En revanche, l'utilisation d'un laser récepteur interféromètre LUWR pour détecter les ondes ultrasoniques de retour dans un matériau métallique est avérée beaucoup moins efficace que l’efficacité d’un récepteur EMAT.

Selon l'art antérieur UNDT, les données ultrasonores de la topologie des discontinuités dans un produit peuvent être traitées numériquement et affichées dans un certain nombre de formats différents. Les formats les plus courants sont appelés A-Scan, B-Scan et C-Scan; ou leurs présentations topologiques équivalentes. Chaque mode de présentation A-Scan, B-Scan et C-Scan offre une manière différente de regarder et d'évaluer les discontinuités sur et/ou à l'intérieur du matériau du produit inspecté. Il est habituel de numériser et/ou d'afficher les résultats d’un test UNDT successivement dans les trois formes de présentation.

Selon l'art antérieur UNDT, lorsqu'un seul récepteur ultrasonique UWR est positionné en un point de la surface du produit et est induit par un émetteur ultrasonique UWE, la présentation la plus élémentaire des données de forme des ondes-ultrasoniques reçues, vues et fournies par un récepteur UWR unique, se présente sous la forme d'un A-scan d’affichage de forme des ondes reçues. Dans un A-Scan, l'amplitude des échos et le temps de transit du récepteur UWR unique depuis les discontinuités, sont tracés sur une diagramme simple. L'axe vertical représente l'amplitude du signal et l'axe horizontal représente le temps de transit. L'énergie sonore de l'émetteur UWE est induite et propagée à travers le matériau sous forme d'ondes ultrasoniques. Lorsqu'il y a une discontinuité dans le corps du produit, une partie de l'énergie d'un trajet d'onde est réfléchie par un tel réflecteur de discontinuité vers le récepteur UWR. La présentation A-Scan affiche la quantité d'énergie ultrasonore reçue en fonction du temps de transit. La quantité relative d'énergie reçue est tracée le long de l'axe vertical. Le temps de transit écoulé, qui est lié à la distance parcourue dans le matériau, est affiché le long de l'axe horizontal. Dans la présentation A-Scan, la taille relative des discontinuités peut être estimée en comparant l'amplitude du signal obtenu à partir d'un réflecteur de discontinuité inconnu à celle d'un réflecteur de discontinuité connu.

Selon l'art antérieur UNDT, lors de la mise en œuvre d'un scanning linéaire d'un objet, le long d'une ligne de détection sur la surface de l'objet, appartenant à un plan de scanning traversant, un B-Scan montre une vue numérisée en coupe du produit selon le plan de scanning traversant la ligne de détection. Un B-Scan combine les multiples données A-Scans fournies i) soit par un seul récepteur UWR déplacé par étapes suivant une matrice linéaire réceptrice faite de points récepteurs successifs le long de la ligne de détection, ii) soit par une multitude de récepteurs UWR disposés de manière fixe dans les points récepteurs distants d’une matrice linéaire réceptrice disposée le long de la ligne de détection, iii) soit par un seul récepteur UWR fixe induit par une multitude d'émetteurs ultrasonores UWE disposés de manière fixe en des points émetteurs distants, disposés le long d’une ligne d’impulsion d’une matrice linéaire émettrice. Dans un B-Scan, la profondeur d'un réflecteur de discontinuité est affichée le long de l'axe vertical. La position linéaire de la multitude soit des récepteurs UWR (dans les cas i et ii ci-dessus), soit des émetteurs UWE (dans le cas iii ci-dessus), s'affiche le long de l'axe horizontal. A partir d'un B-Scan, la profondeur des réflecteurs de discontinuités et leurs dimensions linéaires approximatives dans la direction de la ligne de balayage peuvent être déterminées.

La présentation C-Scan est un type de présentation qui est possible lorsqu'une multitude de B-Scans bidimensionnels sont réalisés le long de lignes de détection (de scanning) parallèles successives et séparées, positionnées perpendiculairement à un axe du produit. Un C-Scan est une vue de type plan de l'emplacement tridimensionnel et de la taille des discontinuités. L'image C-Scan représente une vue de dessus du produit parallèle au motif de balayage des multiples lignes de détection. En règle générale, un seuillage digital des données numériques est effectué sur les A-Scans. Les amplitudes relatives et/ou le temps de transfert sont affichés sous forme de nuances de gris, ou de couleurs, ou d’identifiants numériques, pour chaque position de la vue en plan. La présentation C-Scan fournit une vue en 3D des caractéristiques des discontinuités du produit qui réfléchissent et diffusent les ondes sonores sur la surface et à l'intérieur du produit.

Selon l'art antérieur UNDT, il est connu de mettre en œuvre une Matrice-Impulsions-Laser (LEA) ultrasonique sur un produit. Il est également connu de mettre en œuvre une Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) ultrasonique disposée sur le produit.

Il est également connu de l'art antérieur UNDT, de combiner des émetteurs laser à ultrasons et des récepteurs EMATs, dans un dispositif UNDT à ultrasons hybride HLEUNDT à doubles matrices EMATs/Impulsions-Laser, incluant une Matrice-Impulsions-Laser (LEA) ultrasonique, et une Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) ultrasonique.

Il est connu par la technique antérieure, d'utiliser un Séparateur-De-Faisceau-Diffractif (LBS), pour diviser (en parallèle) un Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé (ILB) et sa puissance en un paquet de n Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk) focalisés en parallèle sur n points d’impulsion (EPk) distants d’une Matrice-Impulsions-Laser (LEA) ultrasonique. En raison de la division parallèle, l'énergie de chaque Faisceau-Laser-Sortant-Pulsé (OLBk) est divisée par plus de n.

Il est également connu par la technique antérieure, d'utiliser un Scanner-Continu-De-Faisceaux (LSS), pour déplacer continument un Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé (ILB) en une tranche continue de Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk), focalisés de manière mobile continue, mais non successivement ponctuelle, le long d’une ligne de focalisation passant par éventuellement n points d’impulsion d’une Matrice-Impulsions-Laser (LEA) ultrasonique. La technologie dite « Beam Steering » fait généralement référence à tout élément optique à variation continue, y compris par exemple des lentilles mobiles, des prismes variables, des lentilles à focale variable, des miroirs déformables, des miroirs oscillants, des modulateurs de phase spatiaux, etc. Le moyen le plus courant de rediriger de manière continue un Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé (ILB) est de le réfléchir sur des miroirs ou de le diffracter par des réseaux holographiques montés sur des scanners mécaniques, tels que des prismes rotatifs, des scanners à miroir oscillant. La technique LSS classique n'est pas adaptée pour des applications UNDT efficaces. Car la position et donc l’énergie des Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk) est en mouvement continu en direction du matériau et non focalisée en des Points-D'impulsion (SPk) discrets distants.

Les Transmetteurs-Laser-Agile-Matriciels (ABLAT) sont connus de la technique antérieure. La focalisation agile d’un Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé (ILB) consiste à le diffracter de manière discontinue séquentielle et par sauts en une multitude de Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk) successifs angulairement distants, ce en direction de n Points-D'impulsion (SPk) dispersés distants d’une Matrice-Impulsions-Laser (LEA) ultrasonique; plutôt que de les diriger vers une ligne continue de balayage. Les ABLATs sont utilisés par l'art antérieur dans des domaines de très haute technologie, dans les communications laser, l'acquisition et le suivi de cibles, la microscopie laser et l'interférométrie. Les domaines principaux d'applications sont : celui des radars laser, qui nécessitent la capacité de pointer rapidement vers un grand nombre d'objets largement espacés, pour le suivi et la discrimination de cibles; celui des capteurs pour la surveillance, et le suivi des objets spatiaux. Ils ne sont pas actuellement utilisés ou connus par l'art antérieur pour les applications UNDT et/ou par l'industrie métallurgique.

Selon l'état de la technique UNDT, lorsqu'on utilise a) soit une Source-Laser-D’entrée-Pulsée (ILB) générant des ondes ultrasoniques en des Points-D'impulsions (SPk) d’une Matrice-Impulsions-Laser (LEA), ou b) soit un ensemble d'EMATs organisés en une Matrice-Récepteurs-EMATs (ERA); seules les configurations suivantes ou leurs équivalents sont connues et décrites par l'état de la technique.

Soit on utilise un ensemble de n sondes EMAT duales, utilisées à la fois en mode émetteur et récepteur. Et les sondes EMAT sont positionnées dans une seule matrice EMAT. Aucune Source-Laser-D’entrée-Pulsée (ILB) et aucune Matrice-Impulsions-Laser (LEA) n'est utilisée.
Soit un Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé (ILB) est divisé par un Séparateur-De-Faisceau-Diffractif (LBS) en un groupe de Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk) divisés en parallèle et focalisés sur une Matrice de n Points-D'impulsion (SPk) d’une Matrice-Impulsions-Laser (LEA) ultrasonique. Et un ensemble d'EMAT-Récepteurs sont éventuellement organisés en une Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA). Mais dans cette configuration, la puissance de chaque Faisceau-Laser-Sortant-Pulsé (OLBk) est divisée par plus de n.
Soit un Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé (ILB) est déplacé en continu par un Scanner-Continu-De-Faisceaux (LSS) en une tranche continue de Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk), focalisés de manière mobile et continue, mais non successivement ponctuelle, le long d’une ligne continue de focalisation passant par éventuellement n points d’impulsion distants d’une Matrice-Impulsions-Laser (LEA) ultrasonique. Et un ensemble d'EMATs-Récepteurs sont éventuellement organisés en une Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA). Mais dans cette configuration, la puissance de chaque Faisceau-Laser-Sortant-Pulsé (OLBk) focalisé en direction de points d’impulsion déplacés de manière continue est considérablement réduite.
Soit un Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé (ILB) est diffracté par sauts par un Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT), en générant de manière discontinue et par sauts des Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk) successifs, angulairement distants, en direction de n points d’impulsion distants d’une Matrice-Impulsions-Laser (LEA) ultrasonique. Mais, dans cette configuration, selon l'art antérieur, un seul récepteur UWR est utilisé et disposé à la surface du produit. Cette configuration de l'art antérieur associe : une Matrice-Impulsions-Laser (LEA) à n (n x 1) cellules, à une Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) à une cellule. Les deux matrices ont une configuration de cellules différentes. Cette configuration de l’art antérieur est inefficace pour un B-scan ou C-Scan haute résolution d'un grand objet métallurgique.

Problème technique

Il ressort de l’analyse de l’art antérieur, qu’en raison des limitations ci-dessus, les dispositifs UNDT hybrides Laser-EMAT souffrent en particulier des inconvénients suivants pour le A-Scanning et B-Scanning d'objets métallurgiques, que l'invention vise à résoudre:

Chaque vue verticale des discontinuités internes situées en profondeur de l’objet, le long d’une Ligne-De-Détection, est inspectée principalement par un seul point de vue A-Scan correspondant à un récepteur EMAT. Ceci conduit à une mauvaise résolution de caractérisation des discontinuités internes.
Le signal ultrasonore est affecté par le problème des réflecteurs de discontinuités proches et éloignés. Les réflecteurs d’ondes formés par les discontinuités internes sont angulairement masqués par des réflecteurs de discontinuités intermédiaires plus grandes ou plus près de la surface, ou par d'autres réflecteurs de discontinuités internes. Cela conduit à une mauvaise résolution, et à un manque de fiabilité du B-scanning.
Le problème du traitement des composantes complexes des signaux A-Scan et la réduction du bruit restent non résolus.
Le nombre et/ou la puissance requis des sources laser, et la complexité de configuration requise pour atteindre une certaine puissance ponctuelle d'impulsion dans des points d'impulsion voisin des EMATs récepteurs, et par conséquent pour atteindre une certaine résolution du dispositif UNDT, entraînent des coûts excessifs pour des applications industrielles, en particulier dans l'industrie métallurgique.
L’élimination efficace du bruit dans le signal de chaque récepteur EMAT reste non résolue.
Le rapport signal/bruit fourni par chaque EMAT récepteur est faible.
La résolution et la sensibilité des dispositifs UNDT hybrides Laser-EMAT sont faibles.

De ce fait, l'art antérieur ne propose aucune configuration industrielle d'un Scanner-3D-De-Brames-D’acier configuré pour le scanning continu C-Scan 3D de brames d’acier de grandes sections, et pour la détection et la caractérisation objective de leurs discontinuités de surface et profondes, lors de leur coulée en continu en aciéries, à une température supérieure à 1000 ° C.

En bref, un objet de cette invention est de fournir un nouveau Dispositif Agile UNDT à doubles matrices EMATs/Impulsions-Laser, pour le scanning ultrasonique d'objets métallurgiques électriquement conducteurs, le long d'une Ligne-De-Scanning en direction d’une zone-de-contrôle de sa surface, dont les discontinuités de surface et/ou de sous-surface dans son matériau doivent être caractérisées.

L'invention a parmi ses principales caractéristiques nouvelles un Dispositif Agile UNDT à doubles matrices EMATs/Impulsions-Laser du type comprenant:

une Source-Laser-D’entrée-Pulsée produisant un Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé;
un Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel alimenté par la Source-Laser-D'entrée-Pulsée, configuré pour diffracter de manière discontinue par sauts le Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé en une multitude de n Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés distants chacun focalisé sur un Point-D'impulsion;
un Ensemble-De-Récepteurs, constitué de transducteurs électromagnétiques acoustiques dits EMAT-Récepteurs;
une Matrice-Impulsions-Laser, organisée en n Cellules-D’impulsions, chacune peuplée d’un Point-D’impulsion; et,
une Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA), organisée en n Cellules-De-Détection, chacune peuplée par un ou un groupe de plusieurs EMAT-Récepteurs.

L'invention présente, entre autres caractéristiques nouvelles, les particularités combinées suivantes:

La Matrice-Récepteurs-EMAT est voisine et parallèle à la Matrice-Impulsions-Laser.
La Périodicité-Spatiale-De-Capteurs des Cellules-De-Détection adjacentes est similaire à la Périodicité-Spatiale-D'impulsions des Cellules-D'impulsions adjacentes.
Chaque Cellule-De-Détection est géométriquement associée à une Cellule-D’impulsions voisine.
Chaque Faisceau-Laser-Sortant-Pulsé, focalisé sur un Point-D’impulsion distant des autres, est successivement alimenté pendant une Période-D’impulsions par une Puissance-De-Faisceau presque égale à la pleine Puissance du Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé.

Ces caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention, ainsi que d'autres, seront mieux compris lorsque la description détaillée suivante sera lue en référence aux dessins annexés, dans lesquels des caractères identiques représentent des parties identiques sur l'ensemble des dessins, dans lesquels:

La figure est une illustration schématique d'un Dispositif Agile UNDT à double matrices EMATs/Impulsions-Laser de l'invention, représenté en perspective.

La figure est une illustration schématique en perspective de la Source-Laser-D’entrée-Pulsée d’un Dispositif Agile UNDT selon l’invention, et de sa Signature-Laser.

La figure est une illustration schématique du Dispositif-UNDT de l'invention, montrant les Signature-Lasers de ses Faisceaux-Laser-Sortant-Pulsés émis successivement par sauts.

La figure est une illustration schématique en perspective des fonctionnalités et des étapes de fonctionnement d’un Dispositif-UNDT de l'invention.

Les figures , , , et , sont des vues schématiques de dessus successivement d'une première, d’une deuxième, d’une troisième, et d’une quatrième configurations préférées de la Matrice-Récepteurs-EMAT et de la Matrice-Impulsions-Laser du Dispositif-UNDT de l'invention.

La figure est une vue de face schématique d'une configuration recommandée d'un Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT) de type optique-mécanique du Dispositif-UNDT de l'invention.

Les figures , et sont des vues schématiques successivement en perspective isométrique, de face, et de dessous, d'une configuration préconisée du Dispositif-UNDT de l'invention organisé avec une Mâchoire-Support-B-Scan, et de son Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT) de type optique-mécanique.

La figure est une vue de face schématique d'une configuration recommandée d'un Scanner-3D-De-Brames-D’acier de l'invention, mis en œuvre pour le scanning 3D à partir des quatre faces d'une plaque d'acier inspectée à haute température, dans une ligne de coulée continue d'une aciérie; montrant en particulier sa Mâchoire-Support-B-Scan angulaire haut et demi-droite pour le B-scanning à partir des faces supérieure et droite de la plaque d’acier.

La figure est une vue de face schématique d'une configuration recommandée du Scanner-3D-De-Brames-D’acier de l'invention, mis en œuvre pour le scanning 3D à partir de ses quatre faces d'une plaque d'acier; montrant en particulier sa Mâchoire-Support-B-Scan angulaire haut et demi-gauche pour le B-scanning des faces supérieure et gauche de la plaque d’acier.

La figure est une vue de face schématique d'une configuration recommandée du Scanner-3D-De-Brames-D’acier de l'invention, mis en œuvre pour le scanning 3D à partir de ses quatre faces d'une plaque d'acier, montrant en particulier sa Mâchoire-Support-B-Scan inférieure pour le B-scanning depuis la face inférieure de la plaque d’acier.

La figure est une vue de dessus schématique d'une configuration recommandée de Scanner-3D-De-Brames-D’acier de l'invention, mis en œuvre pour le balayage 3-D à partir de ses quatre faces d'une plaque d'acier inspectée, montrant notamment ses trois Mâchoires-Support-B-Scan pour le B-scanning des quatre faces de la plaque d’acier.

La figure est une vue de face schématique en perspective d'une configuration recommandée du Scanner-3D-De-Brames-D’acier de l'invention, montrant notamment sa Mâchoire-Support-B-Scan angulaire haut et demi-gauche et sa Mâchoire-Support-B-Scan angulaire haut et demi-droite pour le B-scanning des trois faces haut, gauche et droite de la plaque d’acier.

La figure est une vue de face schématique en perspective du Scanner-3D-De-Brames-D’acier de l'invention, montrant notamment sa Mâchoire-Support-B-Scan inférieure, pour le B-scanning depuis la face inférieure de la plaque d’acier.

La figure est une perspective schématique globale d’un Scanner-3D-De-Brames-D’acier de l'invention, mis en œuvre pour le balayage 3-D à partir de ses quatre faces d'une plaque d'acier inspectée en continu à haute température dans une ligne de coulée continue d'une aciérie.

L'invention offre de précieux avantages industriels et des applications dans l'industrie métallurgique et dans tous les domaines de l’ingénierie et de la construction mécanique.

L'invention offre des applications industrielles pour le contrôle non destructif automatisé et le scanning ultrasonique 2D et/ou 3D de grands objets métallurgiques, en particulier pour le balayage 3D en continu et la caractérisation de discontinuités de surfaces et/ou de sous-surfaces de ces grands objets métalliques. L’invention améliore ainsi le contrôle de qualité des pièces métalliques de construction.

Les applications industrielles préférées de l'invention concernent le B-Scanning et/ou le C-Scanning et/ou l'imagerie NDT 3D en continu à haut débit des discontinuités de surfaces et internes, dans une production de structures métallurgiques larges et épaisses et/ou de composants industriels faits d’un matériau conducteur tel l’acier ou l’aluminium.

Une première application industrielle principale de l’invention est celle du contrôle NDT 3D en continu de Brames-D'acier lors de leur coulée continue, dans l’environnement industriel sévère et à haute température (au-dessus de 1000°C) d’une aciérie.

Une deuxième utilisation application industrielle principale de l’invention est la génération NDT 3D des paramètres topologiques de discontinuités de Brames-D'acier lors de leur coulée continue, en vue de leur utilisation pour le réglage optimal manuel ou automatique des paramètres de l'équipement de réduction dynamique (dite « Dynamic Soft Reduction » ou DSR) de la ligne de coulée en continu d’une aciérie.

Claims

Un Dispositif-UNDT (1) Agile à double matrice EMATs/Impulsions-Laser pour effectuer un Scanning (S, Sz) ultrasonique d'un Objet (2) métallurgique conducteur le long d'une Ligne-De-Scanning (xx’) en direction d'une Zone-De-Contrôle (CA) de sa Surface (3), dont les Discontinuités (D) De-Surface (DS) et / ou de Sous-Surface (DI) dans son Matériau (M) doivent être caractérisées; comprenant en combinaison:
une Source-Laser-D’entrée-Pulsée (4), produisant un Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé (ILB) ayant une certaine Puissance-Laser (P) optiquement générée par Impulsions (Ppk), ayant une certaine Durée-D’impulsion (PT);

un Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT) alimenté par la Source-Laser-D'entrée-Pulsée (4), configuré pour diffracter par sauts le Faisceau-Laser-Entrant-Pulsé (ILB) en une multitude de Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk) (1 ≤ k ≤ n) successifs, selon une certaine Période-Cycle-De-Scanning (SP), alors que pendant chaque Période-Cycle-De-Scanning (SP),

chaque Faisceau-Laser-Sortant-Pulsé (OLBk) est périodiquement activé pendant la durée d’une certaine Période-D'impulsion (TP, TPk) (TP≈ SCP / n) pendant laquelle il génère un train spécifique de (p) (avec p > = 1) Impulsions (Ppk) laser spécifiquement focalisées sur un Point-D’impulsions (SPk) d'une Grille (n-MS) positionnée sur la Zone-De-Contrôle (CA),

les n Point-D’impulsions (SPk) de la Grille (n-MS) sont dispersées et spatialement distants les uns des autres d’une Distance-De-Séparation-D’impulsions (OD) d’au moins 10 mm, et,

chaque Faisceau-Laser-Sortant-Pulsé (OLBk) est successivement alimenté par une Puissance-De-Faisceau (BP, BPk) presque égale à la pleine Puissance-Laser (P) (BP ≈ P);

un Ensemble-De-Récepteurs (SE) constituée d’une multitude de m (m> = n) transducteurs électromagnétiques acoustiques dits EMAT-Récepteurs (E, Em, Emi), configurés en mode réception d'Ondes-Ultrasoniques (UW);

une Matrice-Impulsions-Laser (LEA),

positionnée sur la Zone-De-Contrôle (CA), le long d’une Ligne-D’impulsions (SL) parallèle à la the Ligne-De-Scanning (xx ’),

divisée en n Cellules-D’impulsions (EP, EPk) (1 ≤ k ≤ n), organisées spatialement de manière périodique,

dont chaque Cellule-D'impulsions (EP, EPk) est peuplée d'un Point-D'impulsions (SPk), où sont focalisées périodiquement lors d'une Période-D’impulsions (TP, TPk) les Impulsions laser (Ppk) d’un des Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsé (OLBk) diffractés par sauts périodiquement par le Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT);

une Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA),

positionnée sur la zone de contrôle (CA), le long d’une Ligne-De-Détection (EL) parallèle à la Ligne-De-Scanning (xx ’),

divisée en n Cellules-De-Détection (RW, RWi) (1 ≤ i ≤ n), organisées spatialement de manière périodique,

dont chaque Cellule-De-Détection (RW, RWi) est peuplée d'un Groupe-De-Capteurs (SGi), constitué d'un ou plusieurs EMAT-Récepteurs (E, Emi).
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que de plus en combinaison:
le Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT) est configuré de telle manière que:

pendant les Périodes-D’impulsions (TP, TPk) (TP≈ SCP / n) de chaque Période-Cycle-De-Scanning (SP), chaque Faisceau-Laser-Sortant-Pulsé (OLBk) frappe par Impulsions (Ppk) périodiquement et successivement chaque Cellule-D'impulsion (EPk) et induit localement une Impulsion-Ultrasonique-Centrée (CUPk), qui génère un Front-D'ondes-Primaire-Centré (CWFk) ultrasonique dans le Matériau (M), dont le centre est positionné successivement et périodiquement sur chaque Point-D'impulsions (SPk) et se déplace cycliquement le long de la Matrice-Impulsions-Laser (LEA),

chaque Front-D'ondes-Primaire-Centré (CWFk) successif interagit avec et crée un écho sur les Discontinuités (D) qui génère au cours de sa Période-D’impulsions (TPk) un ensemble d’Ondes-Secondaires-Interagies (ESWk, ESWki) de différents Modes-D’onde (WM) dans le corps de l'Objet (2) et sur la Zone-De-Contrôle (CA), dont la topologie globale change au cours de chaque Période-D’impulsions (TPk);

l'Ensemble-De-Récepteurs (SE) constitué d'EMAT-Récepteurs (E, Em, Emi) est configuré de telle sorte que

la Surface-Inférieure-De-Capteur (LSm) de chaque EMAT-Récepteur (Emi) fait face étroitement au Matériau (M),

les EMAT-Récepteurs (Emi) sont organisés en n Groupes-De-Capteurs (SGi) (1 ≤ i ≤ n) constitués chacun d'un seul ou d'un groupe d'EMAT-Récepteurs (Em),

les n Groupes-De-Capteurs (SGi) EMATS sont chacun disposés à l'intérieur d'une Cellule-De-Détection (RWi) de la Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA),

pendant chaque Période-D’impulsions (TPk) d'une Période-Cycle-De-Scanning (SP), chaque EMAT-Récepteur (Emi) d'une Cellule-De-Détection (RWi) est induit par les ultrasons sous-jacents des Ondes-Secondaires-Interagies (ESWk, ESWki) et génère, lors de l'activation ultrasonique de chaque Cellule-D’impulsions (EPk), un Signal-Récepteur-De-Cellule (Smikt) électrique temporel, et,

un ensemble de Transmetteurs-A-Scans (AST, ASTi), est connecté aux EMAT-Récepteurs (Emi) de chaque Groupe-De-Capteurs (SGi) appartenant à une Cellule-De-Détection (RWi) et est configuré,

pour traiter et combiner, lors de chaque Période-D’impulsions (TPk) d'une Période-Cycle-De-Scanning (SP), les informations de chaque Signal-Récepteur-De-Cellules (Smikt) des Groupes-De-Capteurs (SGi), et,

pour générer un ensemble d’au moins n²Signaux-A-Scan-De-Cellule-De-Détection (ASkit), constitués d’ondelettes numériques, corrélés aux variations locales des Ondes-Secondaires-Interagies (ESWki) ultrasoniques vues par chaque Groupes-De-Capteurs (SGi) d’une Cellule-De-Détection (RWi), lorsqu'elle est activée par les Impulsions (Ppk) d'un Point-D'impulsions (SPk), en fonction du Temps-Ecoulé (t) de réception du signal ultrasonore pendant chaque Période-D’impulsions (TPk);

au moins un Processeur-B-Scan (BSP) est connecté aux Transmetteurs-A-Scans (ASTi) et est configuré,

pour traiter et combiner au cours d'un Période-Cycle-De-Scanning (SP) les informations des n²Signaux-A-Scan-De-Cellule-De-Détection (ASikt) de chaque Cellule-De-Détection (RWi) activée par un Point-D'impulsions (SPk), et ,

pour générer une Présentation-B-Scan (B-Scan, BS, BSz), dans le Plan-De-Scanning (SAP, SAPz) perpendiculaire à la Zone-De-Contrôle (CA) de l'Objet (2) le long de la Ligne-De-Détection (EL), représentant les Positions-Numériques (5) vis-à-vis de la Profondeur (6) des Discontinuités (D) dans le Plan de Balayage (SAP, SAPz);
Un tel Dispositif-UNDT (1) étant caractérisé en combinaison en ce que:
e. la Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) est voisine et parallèle à la Matrice-Impulsions-Laser (LEA);
f. selon la direction de la Ligne-De-Scanning (xx '), la Périodicité-Spatiale-De-Capteurs (7) des distances entre les centres de deux Cellules-De-Détection adjacentes (RW, RWi) de le Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) est similaire à la Périodicité-Spatiale-D'impulsions (8) des distances entre les centres de deux Cellules-D'impulsions (EPk) adjacentes dans la Matrice-Impulsions-Laser (LEA);
g. chaque Cellule-De-Détection (RWi) est géométriquement associée à une Cellule-D’impulsions voisine (EPk) (lorsque k = i); et,
h. les EMAT-Récepteurs (Emi) de chaque Groupe-De-Capteurs (SGi) d’une Cellule-De-Détection (RWi) sont légèrement éloignés du Point-D'impulsions (SPk) de la Cellule-D'impulsions voisine associée EPk) (k = i) par une Distance-De-Décalage (9) minimale, de sorte qu'aucun des Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk) ne se focalise sur la structure d'aucun EMAT-Récepteur (Emi).
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 1, configuré de manière telle qu’au cours chaque Période-Cycle-De-Scanning (SP):
le Nombre-D’Impulsions-D’Entrée-Par-Période (NIPP) du Train-D’impulsions-D’entrée (TRI) d’impulsions (Ppk) du Faisceau-Laser-Entrant (ILB),

est un multiple du Nombre-D’Impulsions-De-Sortie-Par-Période (NOPPk) du Train-D’impulsions-De-Sorties (TROk) de chaque Faisceau-Laser-Sortant-Pulsé (OLBk) diffracté par saut pendant chaque Période-D’impulsions (TPk) (NIPP ≈ n x NOPPk).
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que de plus en combinaison:
le nombre n d’EMAT-Récepteurs (Em, Emi) est égal au nombre n de Points-D’impulsions (Spk); et,

chaque Cellule-De-Détection (RWi) est peuplée d'un seul EMAT-Récepteur (Em, Emi).
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que de plus en combinaison:
la Matrice-Impulsions-Laser (LEA) et la Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) sont toutes deux une Matrice (11) mono-ligne (n X 1).
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que de plus en combinaison:
la Matrice-Impulsions-Laser (LEA) est parallèle et contigüe à la Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA);

la Matrice-Impulsions-Laser (LEA) et la Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) prises ensemble sont organisées en une Matrice (11) à 2 rangées (n X 2) et,

chaque Cellule-De-Détection (RWi) est adjacente à une Cellule-D’impulsions (EPk) dans la direction des colonnes de la Matrice (11).
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que de plus en combinaison:
la Matrice-Impulsions-Laser (LEA) est parallèle et chevauche au moins partiellement la Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA); et,

chaque Cellule-De-Détection (RWi) est adjacente à et/ou chevauche partiellement une Cellule-D’impulsions (EPk) dans le sens des lignes de la Matrice (11).
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que de plus en combinaison:
la Matrice-Impulsions-Laser (LEA) est parallèle et recouvre au moins partiellement ou totalement la Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA);

la Hauteur (12) de la Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) est égale ou supérieure à la Hauteur (13) de la Matrice-Impulsions-Laser (LEA) dans le sens des colonnes; et,

chaque Point-D'impulsions (SPk) d'une Cellule-D'impulsions (EPk) est voisin d’au moins deux EMAT-Récepteurs (Em) (k = i) de sa Cellule-De-Détection (RWi) associée, qui sont organisés selon une Figure-de-Capteurs (14) entourant le Point-D'impulsions (SPk) de la Cellule-D'impulsions (EPk).
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que de plus en combinaison:
la Matrice-Impulsions-Laser (LEA) est parallèle à et chevauche la Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA);

la Hauteur (12) de la Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) est supérieure à la Hauteur (13) de la Matrice-Impulsions-Laser (LEA) dans le sens des colonnes;

chaque Point-D'impulsions (SPk) d'une Cellule-D'impulsions (EPk) est voisin d'au moins un EMAT-Récepteur (Emi) de sa Cellule-De-Détection (RWi) (k = i) associée, qui est successivement et alternativement situé en Haut (15) puis en Bas (16) de chaque Cellule-D'impulsions (EPk) dans le sens des colonnes.
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que de plus en combinaison:
son Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT) est d'une technologie de type optique-mécanique.
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que de plus son Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT) comprend en combinaison:
des Moyens-Mécaniques-De-Déplacement-De-Faisceaux (17), constitués par exemple d'au moins un Miroir-Primaire-A-Diffraction-Directionnelle (17a, 17b) oscillant motorisé, angulairement mobile, et heurté par le Faisceau-Laser-Entrant (ILB), pour le diffracter périodiquement dans une multitude de Faisceaux-Laser-Secondaires (18); et,

des Moyens-Mécaniques-De-Sauts-De-Faisceaux (19), constitués par exemple d'un ensemble d’au moins n Miroirs-Secondaires-A-Diffraction-Par-Sauts (19, 19a, 19b, 19c), heurtés périodiquement par un des différents Faisceaux-Laser-Secondaires (18), et diffractant chacun d’eux en un Faisceau-Laser-Sortant-Pulsé (OLBk) orienté vers un Point-D'impulsions (SPk) particulier;

tels que le Miroir-Primaire-A-Diffraction-Directionnelle (17) a une pluralité de positions angulaires correspondant aux directions de la pluralité des Miroirs-Secondaires-A-Diffraction-Par-Sauts (19).
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce que de plus en combinaison:
les Miroirs-Secondaires-A-Diffraction-Par-Sauts (19) sont angulairement mobiles.
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que de plus en combinaison:
les Miroirs-Secondaires-A-Diffraction-Par-Sauts (19) sont déplacés angulairement à une vitesse relativement plus lente que le Miroir-Primaire-A-Diffraction-Directionnelle (17).
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que de plus en combinaison le Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT), est équipé:
avec une Configuration-Oculaire (EC),

constituée par exemple d'un ensemble de Lentilles (Lk), chacune associée à un Miroir-Secondaire-A-Diffraction-Par-Sauts (19); pour focaliser chaque Faisceau-Laser-Sortant-Pulsé (OLBk) en un Point-D'impulsions (SPk) sur la surface (3) du matériau (M).
Un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que de plus en combinaison le Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT) est du type à déflexion non mécanique, sans utilisation d'un système de guidage de faisceau mécanique, utilisant par exemple un réseau matriciel phasé électro-optique, ou un réseau de microlentilles adaptatives, ou un réseau de fibres optiques-collimatrices, ou un réseau de phasage optique à cristaux liquides.
Un Appareil-UNDT-Combiné (45) équipé d'au moins un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 1, dont l'Objet (2) à scanner a une forme cylindrique parallélépipédique le long de l'Objet-Axe (zz '), présente au moins trois Faces-Planes-Longitudinales (20, 20a, 20b, 20c, 20d), et une Section-Polygonale (21) dans le Plan-De-Scanning (SAP, SAPz), entourée d'au moins trois Segments-Droits (22a, 22b, 22c, 22d); et caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison:
des Moyens-De-Mouvement-Longitudinal (23) pour déplacer l'Objet (2) le long de l'Axe-D’objet (zz ');

des Moyens-De-B-Scanning-Multiples (24) pour opérer des B-Scannings périodiques successifs (S, Sz) en des Plans-De-Scanning successifs (SAP, SAPz) de l'Objet (2), séparés chacun par un Saut-Z (25) le long de l'Axe-D'objet (zz ');

un Processeur-D’images (IMP), connecté au Processeur-B-Scan (BSP), configuré pour

recevoir et traiter les multiples Présentation-B-Scan (B-Scan, BSz) de chaque Plan-De-Scanning (SAP, SAPz) aux étapes de Sauts-Z (25) périodiques successives le long de l'Axe-D’objet (zz '), et,

générer une Représentation-3D (C-Scan) de l'Objet (2), avec une localisation numérique des Discontinuités (D) et de leurs caractéristiques.
Un Appareil-UNDT-Combiné (45) selon la revendication 16, équipé d'au moins un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 1, et comprenant au moins une Mâchoire-Support-B-Scan (26); caractérisé en combinaison en ce que:
la Mâchoire-Support-B-Scan (26) a une forme globalement plate dans un Plan-De-Mâchoire (27), est allongée le long d'une Direction-De-Scanning (28), et présente au moins un Bord-Droit-De-Scanning (29) orienté dans la Direction-De-Scanning (28) et parallèle à une Ligne-De-Scanning (xx ') sur au moins une Face-Plane-Longitudinale (20) de l'Objet (2);

l'Objet (2) est déplacé par rapport à la Mâchoire-Support-B-Scan (26) en direction de l'Axe-D'objet (zz ') rendu perpendiculaire à la Direction-De-Scanning (28) grâce à la configuration des Moyens-De-Mouvement-Longitudinal (23);

une Source-Laser-D’entrée-Pulsée (4) est fixée sur la Mâchoire-Support-B-Scan (26);

un Ensemble-De-Récepteurs (SE) fait de plusieurs EMAT-Récepteurs (Em) est rattaché à la Mâchoire-Support-B-Scan (26); et ils sont ensemble organisés de manière à ce que leurs Surfaces-Inférieure-De-Capteur (LSm) soient positionnées dans le plan d'une Matrice-Récepteurs-EMAT (ERA) positionnée sur une Zone-De-Contrôle (CA) d'une Face-Plane-Longitudinale (20) de l'Objet (2), proche du Bord-Droit-De-Scanning (29), et orientée selon la Direction-De-Scanning (28);
e. le Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT) est fixé sur la Mâchoire-Support-B-Scan (26) et est agencé pour diffracter périodiquement un ensemble de Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk) vers une multitude de Point-D'impulsions (SPk) distants organisés selon la Grille (n-MS) d'une Matrice-Impulsions-Laser (LEA) positionnée sur une Zone-De-Contrôle (CA) de la Face-Plane-Longitudinale (20) de l'Objet (2), proche du Bord-Droit-De-Scanning (29), et orientée le long de la Direction-De-Scanning (28).
Un Appareil-UNDT-Combiné (45) selon la revendication 17, équipé d'au moins un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 1, caractérisé en combinaison en ce que:
la Mâchoire-Support-B-Scan (26) du Dispositif-UNDT (1) est configuré en Boite-Mâchoire (33);

la Boite-Mâchoire (33) est entourée de parois, à savoir les Parois-Latérales-De-Boite-Mâchoire (34, 35, 36, 37) et la Paroi-Supérieure-De-Boite-Mâchoire (38), délimitant un Volume-Intérieur-De-Boite (44) presque fermé;

les différents éléments du Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT) et de la Source-Laser-D’entrée-Pulsée (4) sont encapsulés à l’intérieur du Volume-Intérieur-De-Boite (44);

la face inférieure de la Paroi-Inférieure-De-Boite-Mâchoire (39) est percée d'un Evidement (40), soit simple et oblong, soit constitué d’un alignement de Trous (40a), disposés le long du Bord-Droit-De-Scanning (29);

le Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT) dirige les Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk) à travers l'Evidement (40), dans une direction sensiblement parallèle au Plan-De-Mâchoire (27) vers la Face-Plane-Longitudinale (20) de l'Objet (2);

de telle manière que le Faisceau-Laser-Entrant (ILB), les Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk), et tout faisceau laser auxiliaire produit occasionnellement à l'intérieur de la Boite-Mâchoire (33) et/ou accidentellement pendant le fonctionnement du Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLAT), sont bloqués par les Parois-Latérales-De-Boite-Mâchoire (34, 35, 36, 37) et la Paroi-Supérieure-De-Boite-Mâchoire (38), mais ceux passant par l'Evidement (40), oblong ou constitué de Trous (40a), de la Paroi-Inférieure-De-Boite-Mâchoire (39), y compris les Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk), sont alors interceptés par la Face-Plane-Longitudinale (20) de l'Objet (2).
Un Appareil-UNDT-Combiné (45) selon la revendication 18, configuré de telle manière que.
les EMAT-Récepteurs (E, Emi) de l'Ensemble-De-Récepteurs (SE) de la Mâchoire-Support-B-Scan (26) ont une certaine Elévation-De-Récepteurs (41) d’ensemble dans une direction parallèle au Plan-De-Mâchoire (27) et perpendiculaire à la Face-Plane-Longitudinale (20) en regard de l'Objet (2);

la Mâchoire-Support-B-Scan (26) est surélevée d'une Distance-D’espacement (42) au-dessus de la Face-Plane-Longitudinale (20) de l'Objet (2) qui est légèrement plus élevée que l'Elévation-De-Récepteurs (41);

les EMAT-Récepteurs (E, Emi) de l'Ensemble-De-Récepteurs (SE) sont positionnés sous le Bord-Droit-De-Scanning (29), entre le Paroi-Inférieure-De-Boite-Mâchoire (39) et le dessus de la Face-Plane-Longitudinale (20) de l'Objet (2) ;

les EMAT-Récepteurs (E, Emi) de l’Ensemble-De-Récepteurs (SE) sont positionnés le long et éloignés du Bord-D’évidement (43) de l’Evidement (40).
Un Appareil-UNDT-Combiné (45) selon la revendication 17, équipé d'au moins deux Dispositifs-UNDT (1, 1a, 1b, 1c) selon la revendication 1, chacun comprenant une Mâchoire-Support-B-Scan (26, 26a, 26b, 26c) à mouvement latéral; configuré pour scanner successivement des Objets (2) de Sections-Polygonales (21) de diverses tailles transversales dans le Plan-De-Scanning (SAP, SAPz), caractérisé en ce que,
il comprend également au moins un Moyen-De-Mouvement-Transversal (30, 30a, 30b, 30c),

configuré pour déplacer mécaniquement les Mâchoires-Support-B-Scan (26, 26a, 26b, 26c) chacune dans une Direction-De-Mouvement-Transversal (31, 31a, 31b, 31c) perpendiculaire à l'Axe-D'objet (zz'), vers et depuis l'Objet (2), jusqu'au contact et depuis le contact d'une de ses Faces-Planes-Longitudinales (20, 20a, 20b, 20c, 20d).
Un Appareil-UNDT-Combiné (45) selon la revendication 17, équipé d'au moins un Dispositif-UNDT (1) selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'en combinaison:
le Dispositif-UNDT (1) est équipé d'au moins une Mâchoire-Support-B-Scan angulaire (26a) présentant au moins deux Directions-De-Scanning non parallèles (28aa, 28ab), et présentant au moins deux Bords-Droit-De-Scanning (29aa-29ab) non parallèles;

la Mâchoire-Support-B-Scan angulaire (26a) est équipée d'un Ensemble-De-Récepteurs (SEa) fait de multiples EMAT-Récepteurs (Em) organisés de manière à ce que leurs Surfaces-Inférieures-De-Capteur (LSm) soient positionnées selon au moins deux Matrices-Récepteurs-EMAT (ERAaa-ERAab) planaires, chacune des deux étant positionnée sur une Zone-De-Contrôle différente (CAaa-CAab) appartenant à au moins deux Faces-Planes-Longitudinales (20a-20b) de l’Objet (2) non parallèles;

la Mâchoire-Support-B-Scan angulaire (26a) est équipée d'un Transmetteur-Laser-Agile-Matriciel (ABLATa) configuré pour diffracter par saut périodiquement un ensemble de Faisceaux-Laser-Sortants-Pulsés (OLBk) vers au moins deux Matrices-Impulsions-Lasers (LEAaa-LEAab) planaires non parallèles, positionnées sur les deux Zones-De-Contrôles (CAaa-CAab) différentes.
Un Appareil-UNDT-Combiné (45) selon la revendication 20, équipé d'au moins deux Dispositifs-UNDT (1, 1a, 1b, 1c) de la revendication 1, chacun comprenant une Mâchoire-Support-B-Scan mobile (26, 26a, 26b, 26c); caractérisé en combinaison en ce que:
il est équipé d'au moins deux Moyens-De-Mouvement-Transversal (30, 30a, 30b, 30c),

chacun configuré pour déplacer mécaniquement l'une de ses Mâchoires-Support-B-Scan (26, 26a, 26b, 26c) dans une Direction-De-Mouvement-Transversale différente (31, 31a, 31b, 31c), perpendiculaire à une Face-Plane-Longitudinale (20b, 20d) de l'Objet (2), vers et depuis l'Objet (2), au contact et hors contact d'au moins une de ses Faces-Planes-Longitudinales (20, 20a, 20b, 20c, 20d).
Un Appareil-UNDT-Combiné (45) selon la revendication 22, équipé d'au moins deux Dispositifs-UNDT (1, 1a, 1b, 1c) de la revendication 1, chacun comprenant une Mâchoire-Support-B-Scan mobile (26, 26a, 26b, 26c); caractérisé en combinaison en ce que:
les au moins deux Plans-De-Mâchoires (27, 27a, 27b, 27) des au moins deux Mâchoires-Support-B-Scan mobiles (26, 26a, 26b, 26c) sont distants l'un de l'autre selon la direction de l'Axe-D'objet (zz'); et,

les au moins deux Moyens-De-Mouvement-Transversal (30, 30a, 30b, 30c) sont configurés pour déplacer mécaniquement ces au moins deux Mâchoires-Support-B-Scan (26, 26a, 26b, 26c) dans au moins deux Directions-De-Mouvement-Transversales (31, 31a, 31b, 31c) le long de deux Plans-De-Translation (32, 32a, 32b, 32c) parallèles et distants proches de leur Plans-De-Mâchoires (27a, 27b, 27c).