FR3142802A1 - Dispositif de détection de défaut dans un objet contenant des câbles métalliques - Google Patents
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Abstract
Dispositif de détection (1) destiné à détecter, au sein d’un objet qui contient une pluralité de câbles métalliques, tel qu’une nappe de renfort contenant une pluralité de câbles métalliques de renfort noyés dans une matrice à base de caoutchouc, un défaut de positionnement de l’un des câbles métalliques par rapport à un autre desdits câbles métalliques, ledit dispositif (1) comprenant :- un générateur de champ magnétique (10), tel qu’un aimant ou une bobine, qui est agencé pour générer un champ magnétique dit « champ magnétique d’inspection », et pour être positionné en vis-à-vis de l’objet de telle sorte que la pluralité de câbles métalliques provoque une déformation dudit champ magnétique d’inspection,- un capteur magnétique (12) dit « capteur magnétique primaire » qui est prévu pour mesurer l’intensité du champ magnétique d’inspection,ledit dispositif (1) étant caractérisé en ce que le champ magnétique d’inspection présente, avant d’être déformé par la pluralité de câbles métalliques, au moins un point neutre où l’intensité dudit champ magnétique d’inspection est nulle,et en ce que le capteur magnétique primaire (12) est disposé par rapport au générateur de champ magnétique (10) dans une position choisie qui correspond à une position de ce point neutre. Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne le domaine de la détection de défaut dans un objet contenant des câbles métalliques, plus précisément de défaut de positionnement d’un câble métallique par rapport à un autre câble métallique, et, plus particulièrement encore, de la détection de défaut dans un objet constitutif d’un pneumatique tel qu’une nappe de renfort contenant une pluralité de câbles métalliques de renfort noyés dans une matrice à base de caoutchouc.
Lors de la fabrication d’un pneumatique, la nappe carcasse métallique est enroulée autour d’une gomme mince et deux rebords de la nappe carcasse sont soudés entre eux de sorte à donner à la nappe carcasse une forme cylindrique.
Cependant, la soudure peut présenter des défauts qui engendrent des problèmes de qualité irréversibles une fois l’étape de cuisson du pneumatique réalisée. Une mauvaise soudure de la nappe carcasse peut engendrer la destruction du pneumatique pendant le roulage ou, dans une moindre mesure, une usure prématurée du pneumatique ou un inconfort durant le roulage. Par conséquent, il s’avère nécessaire que la soudure soit vérifiée à l’issue de la pose de la nappe carcasse.
Actuellement, cette vérification peut être réalisée selon différentes méthodes :
- un peigne métallique est utilisé afin de déterminer la position et l’espacement des rebords au niveau de la soudure. Cette méthode n’est pas forcément fiable et nécessite l’intervention d’un opérateur pour manier le peigne ;
- un profilomètre laser est utilisé pour scanner la nappe carcasse avant et après la soudure. Cette méthode est couteuse en raison du matériel et de l’informatique dédiée à l’analyse des défauts nécessaires.
Il n’existe donc pas à ce jour de solution pour vérifier la soudure des nappes carcasses, et plus généralement des nappes de renfort, lors de la fabrication de pneumatique qui soit peu onéreuse et facile d’utilisation.
- un peigne métallique est utilisé afin de déterminer la position et l’espacement des rebords au niveau de la soudure. Cette méthode n’est pas forcément fiable et nécessite l’intervention d’un opérateur pour manier le peigne ;
- un profilomètre laser est utilisé pour scanner la nappe carcasse avant et après la soudure. Cette méthode est couteuse en raison du matériel et de l’informatique dédiée à l’analyse des défauts nécessaires.
Il n’existe donc pas à ce jour de solution pour vérifier la soudure des nappes carcasses, et plus généralement des nappes de renfort, lors de la fabrication de pneumatique qui soit peu onéreuse et facile d’utilisation.
Un but de l’invention est de fournir une solution pour détecter des défauts au sein d’un objet qui contient une pluralité de câbles métalliques, tel qu’une nappe carcasse métallique d’un pneumatique, qui soit peu onéreuse, facile à mettre en œuvre, fiable et de préférence automatisée.
Selon un premier aspect, il est proposé un dispositif de détection destiné à détecter, au sein d’un objet qui contient une pluralité de câbles métalliques, tel qu’une nappe de renfort contenant une pluralité de câbles métalliques de renfort noyés dans une matrice à base de caoutchouc, un défaut de positionnement de l’un des câbles métalliques par rapport à un autre desdits câbles métalliques, ledit dispositif comprenant :
- un générateur de champ magnétique, tel qu’un aimant ou une bobine, qui est agencé pour générer un champ magnétique dit « champ magnétique d’inspection », et pour être positionné en vis-à-vis de l’objet de telle sorte que la pluralité de câbles métalliques provoque une déformation dudit champ magnétique d’inspection,
- un capteur magnétique dit « capteur magnétique primaire » qui est prévu pour mesurer l’intensité du champ magnétique d’inspection,
ledit dispositif étant caractérisé en ce que le champ magnétique d’inspection présente, avant d’être déformé par la pluralité de câbles métalliques, au moins un point neutre où l’intensité dudit champ magnétique d’inspection est nulle,
et en ce que le capteur magnétique primaire est disposé par rapport au générateur de champ magnétique dans une position choisie qui correspond à une position de ce point neutre.
- un générateur de champ magnétique, tel qu’un aimant ou une bobine, qui est agencé pour générer un champ magnétique dit « champ magnétique d’inspection », et pour être positionné en vis-à-vis de l’objet de telle sorte que la pluralité de câbles métalliques provoque une déformation dudit champ magnétique d’inspection,
- un capteur magnétique dit « capteur magnétique primaire » qui est prévu pour mesurer l’intensité du champ magnétique d’inspection,
ledit dispositif étant caractérisé en ce que le champ magnétique d’inspection présente, avant d’être déformé par la pluralité de câbles métalliques, au moins un point neutre où l’intensité dudit champ magnétique d’inspection est nulle,
et en ce que le capteur magnétique primaire est disposé par rapport au générateur de champ magnétique dans une position choisie qui correspond à une position de ce point neutre.
Selon des caractéristiques avantageuses et non limitatives, prises seules ou dans une quelconque combinaison :
- le générateur de champ magnétique présente une forme torique qui est centrée sur un axe dit « axe central du générateur » et qui délimite un espace interne libre, et en ce que le système de réglage comprend une partie de support qui porte le capteur magnétique primaire et qui est engagée dans ledit espace interne libre de manière à pouvoir être déplacée le long de l’axe central du générateur afin de modifier la position du capteur magnétique primaire le long dudit axe central du générateur
- le dispositif comprend au moins un élément de stabilisation, tel qu’un rouleau, adapté pour venir au contact de l’objet afin de maintenir une distance constante entre le capteur magnétique primaire et une surface externe de l’objet ;
- le dispositif comprend au moins un organe de suspension, tel qu’un ressort, adapté pour plaquer élastiquement l’élément de stabilisation contre l’objet ;
- le dispositif comprend un capteur magnétique secondaire qui est distinct du capteur magnétique primaire, qui n’est pas soumis au champ magnétique d’inspection et qui est agencé pour venir se placer en vis-à-vis d’une zone de l’objet afin de mesurer l’intensité du champ magnétique dit « champ magnétique de fond » qui est représentatif d’un champ magnétique qui règne dans l’objet en l’absence de champ magnétique d’inspection ;
- le dispositif comprend un sous-ensemble formant un train de trois chariots qui sont disposés en enfilade selon une direction dite « direction longitudinale » et qui s’articulent deux à deux, l’un par rapport à l’autre de sorte à pouvoir épouser une surface externe de l’objet en prenant chacun appui sur ladite surface externe afin de procurer au moins trois zones d’appui distinctes correspondantes le long de la direction longitudinale, lesdits chariots étant formés respectivement par :
- un chariot primaire qui porte le générateur de champ magnétique et le capteur magnétique primaire, ainsi qu’au moins un élément de stabilisation primaire, de préférence un rouleau primaire dont l’axe de rotation est perpendiculaire à la direction longitudinale, qui permet audit chariot primaire de rouler sur la surface externe de l’objet en maintenant le générateur de champ magnétique et le capteur magnétique primaire à une distance prédéfinie, constante, de la surface externe,
- un chariot secondaire qui porte le capteur magnétique secondaire et au moins un élément de stabilisation secondaire, de préférence un rouleau secondaire dont l’axe de rotation est perpendiculaire à la direction longitudinale, qui permet audit chariot secondaire de rouler sur la surface externe en maintenant le capteur magnétique secondaire à une distance prédéfinie, constante, de la surface externe,
- un chariot tertiaire qui porte au moins un élément de stabilisation tertiaire, de préférence un rouleau tertiaire dont l’axe de rotation est perpendiculaire à la direction longitudinale, qui permet audit chariot tertiaire de rouler sur la surface externe de l’objet.
Selon un autre aspect, il est proposé un ensemble de détection caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de détection présenté précédemment ainsi qu’un système d’entraînement permettant de générer un mouvement relatif de défilement d’une surface externe de l’objet par rapport au générateur de champ magnétique et au capteur magnétique primaire selon un sens dit « sens de balayage » prédéterminé, et en ce que le capteur magnétique secondaire est agencé de manière à précéder le capteur magnétique primaire en considération dudit sens de balayage, de sorte qu’une même zone de la surface externe de l’objet est parcourue successivement par le capteur magnétique secondaire, qui mesure le champ magnétique de fond, puis par le capteur magnétique primaire, qui mesure le champ magnétique d’inspection tel que déformé par la pluralité de câbles métalliques de l’objet.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de détection, au sein d’un objet qui contient une pluralité de câbles métalliques, tel qu’une nappe de renfort contenant une pluralité de câbles métalliques de renfort noyés dans une matrice à base de caoutchouc, d’un défaut de positionnement de l’un des câbles métalliques par rapport à un autre desdits câbles métalliques, le procédé comprenant les étapes suivantes :
a) fourniture d’un générateur de champ magnétique et d’un capteur magnétique primaire, afin de former un dispositif de détection, le capteur magnétique primaire étant disposé par rapport au générateur de champ magnétique dans une position choisie qui correspond à la position d’un point neutre, le point neutre correspondant à un point d’un champ magnétique d’inspection généré par le générateur de champ magnétique, avant qu’il ne soit déformé par la pluralité de câbles métalliques, où l’intensité dudit champ magnétique d’inspection est nulle ;
b) positionnement du dispositif de détection par rapport à l’objet de sorte que le générateur de champ magnétique et le capteur magnétique primaire soient disposés en vis-à-vis de l’objet ;
c) déplacement relatif du dispositif de détection par rapport à l’objet et acquisition en continu d’un signal primaire reçu par le capteur magnétique primaire ;
d) détecter, dans le signal primaire, une signature représentative d’un défaut de positionnement d’un câble métallique de l’objet.
a) fourniture d’un générateur de champ magnétique et d’un capteur magnétique primaire, afin de former un dispositif de détection, le capteur magnétique primaire étant disposé par rapport au générateur de champ magnétique dans une position choisie qui correspond à la position d’un point neutre, le point neutre correspondant à un point d’un champ magnétique d’inspection généré par le générateur de champ magnétique, avant qu’il ne soit déformé par la pluralité de câbles métalliques, où l’intensité dudit champ magnétique d’inspection est nulle ;
b) positionnement du dispositif de détection par rapport à l’objet de sorte que le générateur de champ magnétique et le capteur magnétique primaire soient disposés en vis-à-vis de l’objet ;
c) déplacement relatif du dispositif de détection par rapport à l’objet et acquisition en continu d’un signal primaire reçu par le capteur magnétique primaire ;
d) détecter, dans le signal primaire, une signature représentative d’un défaut de positionnement d’un câble métallique de l’objet.
Selon des caractéristiques avantageuses et non limitatives, prises seules ou dans une quelconque combinaison :
- l’étape a) comprend une étape a0) de réglage de dispositif de détection en positionnant le capteur magnétique primaire par rapport au générateur de champ magnétique dans la position choisie ;
- lors de l’étape c), le dispositif de détection est déplacé relativement à l’objet de sorte que le capteur magnétique primaire soit disposé successivement en différentes positions relativement à l’objet, les différentes positions comprenant au moins une position d’intérêt selon laquelle le capteur magnétique est disposé en vis-à-vis d’une zone d’intérêt de l’objet, dans laquelle un défaut éventuel est à détecter, et une position nominale selon laquelle le capteur magnétique est disposé en vis-à-vis d’une zone de l’objet dépourvue de défaut, différente de la zone d’intérêt, de sorte qu’une intensité nominale de champ magnétique du signal primaire est mesurée ;
- la signature représentative d’un défaut de positionnement d’un câble métallique de l’objet est un extremum local par rapport à l’intensité nominale de champ magnétique, l’extremum local présentant une intensité de champ magnétique supérieure à une première valeur seuil ou une intensité de champ magnétique inférieure à une deuxième valeur seuil ;
- à l’étape d), si la présence d’un extremum local est déterminée et, si cet extremum présente une intensité de champ magnétique supérieure à la première valeur seuil, on conclut à la présence d’un défaut correspondant à une superposition de deux câbles métalliques, tandis que, si cet extremum présente une intensité de champ magnétique inférieure à la deuxième valeur seuil, on conclut à la présence d’un défaut correspondant à l’existence d’un écart entre deux câbles métalliques consécutifs qui est supérieur à un écart nominal ;
- le procédé comprend une étape préalable à l’acquisition du signal primaire d’acquisition d’un signal secondaire correspondant à l’évolution lors du déplacement d’un champ magnétique dit « champ magnétique de fond » qui est représentatif d’un champ magnétique qui règne dans l’objet en l’absence de champ magnétique d’inspection et dans lequel l’étape d) comprend un traitement du signal primaire incluant une soustraction du signal secondaire au signal primaire ;
- l’étape d) comprend le traitement du signal primaire, le traitement comprenant au moins une opération de traitement parmi les opérations de traitement suivantes : un filtrage avec un filtre passe-bas, un calcul de la valeur absolue du signal, une normalisation, un seuillage et une combinaison de ces opérations de traitement ;
- le procédé est mis en œuvre pour détecter, au sein d’une nappe de renfort contenant des câbles métalliques s’étendant non parallèlement à une lisière de la nappe de renfort, un défaut de positionnement de l’un des câbles métalliques par rapport à un autre desdits câbles métalliques.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d’un mode de réalisation préférentiel. Cette description sera donnée en référence aux figures annexées dont :
- la représente un dispositif de détection de défaut en utilisation sur un objet ;
- la représente une partie d’un objet dépourvu de défaut ;
- la représente une partie d’un objet présentant un défaut de type écart de câble ;
- la représente une partie d’un objet présentant un défaut de type superposition de câbles ;
- la représente un support portant un capteur magnétique primaire et un générateur de champ magnétique ;
- la représente un générateur de champ magnétique ;
- la représente un générateur de champ magnétique et le champ magnétique d’inspection ;
- la est une vue en coupe d’un support portant un capteur magnétique primaire et un générateur de champ magnétique ;
- la représente le dispositif comprenant trois chariots dont un chariot primaire portant un générateur de champ magnétique et un capteur magnétique primaire ;
- la représente les étapes d’un procédé de détection de défaut ;
- la représente un signal reçu par le capteur magnétique primaire.
En référence à la , il est proposé un dispositif de détection 1 destiné à détecter, au sein d’un objet 2 qui contient une pluralité de câbles métalliques 20, un défaut de positionnement de l’un des câbles métalliques par rapport à un autre des câbles métalliques.
Lesdits câbles métalliques 20 sont de préférence disposés dans une matrice 21 non métallique, de préférence une matrice en élastomère, par exemple une matrice à base de caoutchouc.
L’objet 2 est par exemple une nappe de renfort contenant une pluralité de câbles métalliques de renfort noyés dans une matrice 21 à base de caoutchouc, telle qu’une nappe carcasse ou une nappe sommet d’un pneumatique. L’objet 2 peut donc être un objet composite comprenant du métal et de la gomme.
L’objet 2 peut également être une tringle destinée à maintenir un pneumatique en position sur une jante.
En référence à la , l’objet 2 contient une pluralité de câbles métalliques 20 disposés selon un agencement théorique. Par exemple, les câbles 20 peuvent être disposés selon un motif régulier, par exemple être placés à des distances égales les uns des autres et parallèlement les uns des autres. Plus précisément, comme illustré en , les câbles 20 peuvent être disposés selon un pas de répartition nominal ε1 prédéfini, le pas s’entendant de la distance centre à centre entre sections de câbles voisin. Les câbles peuvent aussi être placés à des distances différentes les uns des autres. Les câbles 20 peuvent être, par exemple, rectilignes ou ondulés.
Les câbles 20 s’étendent de préférence selon une direction non parallèle aux lisières de l’objet 2. Dans le cas d’une nappe d’un pneumatique, les lisières de la nappe désignent usuellement les limites en largeur, i.e. les bords qui limitent axialement la nappe, et qui courent parallèlement entre elles et selon la direction circonférentielle au pneumatique. Dans le cas d’une nappe carcasse, les câbles 20 sont en général perpendiculaires aux lisières de la nappe. Dans le cas d’une nappe sommet, les câbles 20 sont en général orientés de manière oblique par rapport aux lisières.
L’objet 2 peut présenter un défaut. Plus précisément, il peut y avoir un défaut de positionnement de l’un des câbles métalliques 20 par rapport à un autre des câbles métalliques 20 de l’objet 2. Comme illustré en , le défaut peut par exemple consister en un écartement ε2 entre deux câbles métalliques 20 consécutifs supérieur à un écart nominal attendu entre deux câbles métalliques 20 consécutifs. Le défaut peut également consister en une superposition de deux câbles métalliques 20, comme illustré en .
Plus particulièrement, l’objet 2 peut présenter un défaut au niveau de la soudure 23 entre deux rebords de l’objet 2. Les rebords de l’objet 2 sont des côtés de l’objet 2 qui relient chacun les lisières de l’objet 2 ensemble. Les rebords de l’objet 2 s’étendent donc selon une direction non parallèle aux lisières de l’objet 2. Les rebords s’étendent de préférence parallèlement aux câbles 20 et, ainsi, la soudure 23 s’étend typiquement parallèlement aux câbles 20. Dans le cas d’une nappe carcasse, les rebords, et ainsi la soudure 23, sont en général perpendiculaires aux lisières de la nappe. Dans le cas d’une nappe sommet, les rebords, et ainsi la soudure 23, sont en général orientés de manière obliques par rapport aux lisières. La soudure 23 est une zone de l’objet 2 qui peut particulièrement présenter des défauts si la soudure 23 est mal réalisée. La soudure 23 constitue généralement une zone d’intérêt dans la détection de défaut de l’objet 2.
En référence à la , le dispositif de détection 1 comprend un générateur de champ magnétique 10. Le générateur de champ magnétique 10 est par exemple un aimant, un électro-aimant ou une bobine. Le générateur de champ magnétique 10 génère un champ magnétique dit « champ magnétique d’inspection ». La bobine présente l’avantage de permettre un meilleur réglage des paramètres de champ magnétique.
Comme illustré en , le générateur de champ magnétique 10 présente de préférence une forme torique qui est centrée sur un axe A dit « axe central du générateur » et qui délimite un espace interne libre 101. On comprend que l’axe central du générateur A est l’axe de révolution du générateur de champ magnétique 10. De préférence, le générateur de champ magnétique 10 présente une forme de tore à section rectangulaire.
Le générateur de champ magnétique 10 peut présenter d’autres formes, de préférence des formes de révolution centrées sur un axe central A. Le générateur de champ magnétique 10 peut par exemple être un cylindre creux, annulaire ou torique à section circulaire.
En référence à la , le générateur de champ magnétique 10 est conçu de sorte que les pôles nord et sud sont disposés l’un sur l’autre. Le générateur de champ magnétique 10 comprend donc une partie nord 102 et une partie sud 104 et, dans l’exemple d’un générateur de champ magnétique 10 présentant une forme torique centrée sur un axe central A, chacune des partie nord 102 et partie sud 104 présente une forme torique centrée sur l’axe central A.
Lorsque le champ magnétique d’inspection n’est pas soumis à des perturbations magnétiques liées à des éléments métalliques (donc, par exemple, lorsque le générateur de champ magnétique 10 est suffisamment éloigné des câbles métalliques 20 de l’objet 2 pour que le champ magnétique d’inspection ne soit pas déformé par lesdits câbles métalliques 20 de l’objet 2), le champ magnétique d’inspection présente au moins un point neutre où son intensité est nulle. Par « nulle », on entend une intensité de champ magnétique dont la valeur absolue est de préférence égale à 0 Tesla.
Comme illustré en , aux points neutres P1 et P2, les lignes de champ magnétique d’inspection s’annulent sensiblement et le champ d’inspection présente une valeur d’intensité sensiblement nulle. Ainsi, en un point neutre, les déformations des lignes du champ magnétique d’inspection sont facilement détectables car il suffit de détecter que l’intensité du champ magnétique n’est plus nulle, ou au moins séparée d’un certain écart avec une valeur d’intensité nulle, en un point neutre pour en déduire que les lignes du champ magnétique d’inspection sont déformées.
Comme illustré en , le dispositif de détection 1 comprend également un capteur magnétique 12, dit « capteur magnétique primaire ». Le capteur magnétique primaire 12 est configuré pour acquérir des signaux magnétiques et donc pour mesurer des valeurs d’intensité de champ magnétique. Plus précisément, le capteur magnétique primaire 12 est prévu pour mesurer l’intensité du champ magnétique d’inspection.
Préférentiellement, le capteur magnétique primaire 12 est un capteur à effet Hall.
Le capteur magnétique primaire 12 est disposé par rapport au générateur de champ magnétique 10 dans une position choisie qui correspond à la position d’un point neutre du champ magnétique d’inspection. Par conséquent, en l’absence de perturbation magnétique pouvant entrainer la déformation du champ magnétique d’inspection, le capteur magnétique primaire 12 est supposé mesurer une intensité de champ magnétique qui n’est pas influencée par le champ magnétique d’inspection.
Le capteur magnétique primaire 12 est donc agencé pour mesurer une intensité de champ magnétique en un point neutre. Ainsi, le capteur magnétique primaire 12 est agencé pour détecter des variations d’intensité du champ magnétique d’inspection en un point neutre et donc pour détecter des déformations du champ magnétique d’inspection.
De préférence, en référence aux figures 5 et 8, le dispositif 1 comprend un support 14 dit « support primaire ». Le support primaire 14 porte le générateur de champ magnétique 10 et le capteur magnétique primaire 12.
Selon un certain mode de réalisation, le support primaire 14 comprend une première partie de support 141 à laquelle est fixé le générateur de champ magnétique 10 et une deuxième partie de support 142 à laquelle est fixé le capteur magnétique primaire 12.
Le support primaire 14 est de préférence pourvu d’un système de réglage 143 qui permet de régler la position du capteur magnétique primaire 12 par rapport au générateur de champ magnétique 10.
Par exemple, comme illustré en , la première partie de support 141 comprend un premier filetage 1411 et la deuxième partie de support 142 comprend un deuxième filetage 1421 complémentaire du premier filetage 1411. La deuxième partie de support 142 est adaptée pour être vissée à travers la première partie de support 141 de sorte que la position du capteur magnétique primaire 12 par rapport au générateur de champ magnétique 10 peut être réglée par vissage ou dévissage de la deuxième partie de support 142 vissée à travers la première partie de support 141. Dans cet exemple, on considère que le système de réglage 143 comprend la première partie de support 141 et la deuxième partie de support 142.
Selon le mode de réalisation illustré en , selon lequel le générateur de champ magnétique 10 présente une forme torique, on comprend que la deuxième partie de support 142 est engagée dans l’espace interne libre 101 délimité par le générateur de champ magnétique 10 de manière à pouvoir être déplacée le long de l’axe central du générateur A, par vissage ou dévissage.
Préférentiellement, comme illustré en , le dispositif 1 comprend un capteur magnétique secondaire 16 qui est distinct du capteur magnétique primaire 12. Le capteur magnétique secondaire 16 est destiné à être agencé de sorte à ne pas être soumis au champ magnétique d’inspection. En d’autres termes, le capteur magnétique secondaire 16 est suffisamment éloigné du générateur de champ magnétique 10 pour que l’intensité du champ magnétique d’inspection auquel le capteur magnétique secondaire 16 est soumis soit nulle. Ainsi, le capteur magnétique secondaire 16 est agencé de sorte que, lorsque le dispositif 1 est disposé en vis-à-vis de l’objet 2, la zone de l’objet 2 qui est en vis-à-vis du capteur magnétique secondaire 16 n’est pas soumise au champ magnétique d’inspection.
Le capteur magnétique secondaire 16 est agencé pour mesurer l’intensité d’un champ magnétique dit « champ magnétique de fond » représentatif d’un champ magnétique rémanent de l’objet 2, c’est-à-dire le champ magnétique qui règne dans l’objet 2 en l’absence du champ magnétique d’inspection. Ce champ magnétique rémanent peut être dû à une magnétisation de l’objet 2, plus précisément une magnétisation des câbles métallique de l’objet 2, par exemple suite à la disposition d’un aimant à proximité de l’objet 2 durant une certaine durée. Le champ magnétique de fond peut également être représentatif d’un champ magnétique de l’environnement du dispositif 1 et de l’objet 2, à savoir par exemple l’environnement industriel qui peut comprendre différents outils magnétisés.
De préférence, comme illustré en , le dispositif 1 comprend au moins un élément de stabilisation 18 adapté pour venir au contact de l’objet 2 afin de maintenir une distance prédéfinie et constante entre le générateur de champ magnétique 10 et l’objet 2 et entre le capteur magnétique primaire 12 et l’objet 2 lorsque le dispositif 1 est en utilisation. La distance prédéfinie dépend notamment de la taille et de la densité des câbles 20. Elle peut par exemple être de de l’ordre de quelques millimètres, par exemple 4 millimètres.
Plus précisément, comme illustré en , l’élément de stabilisation 18 est adapté pour venir au contact d’une surface externe 22 de l’objet 2 lorsque le dispositif 1 est en utilisation. Par « en utilisation », on entend que le dispositif 1 est utilisé pour détecter un défaut dans un objet 2. En utilisation, il est souhaité de conserver une distance prédéfinie entre le générateur de champ magnétique 10 et l’objet 2 pour que l’objet 2 soit soumis au champ magnétique d’inspection d’une manière similaire en toute zone de l’objet 2 en regard de laquelle le générateur de champ magnétique 10 sera positionné durant l’utilisation. De même, en utilisation, il est souhaité de conserver une distance prédéfinie entre le capteur magnétique primaire 12 et l’objet 2 pour que le capteur magnétique primaire 12 effectue des mesures dans des conditions similaires vis-à-vis de l’objet 2 durant l’utilisation. Selon le mode de réalisation dans lequel le dispositif 1 comprend un capteur magnétique secondaire 16, un élément de stabilisation 18 peut également permettre de maintenir une distance prédéfinie et constante entre le capteur magnétique secondaire 16 et l’objet 2 lorsque le dispositif 1 est en utilisation.
L’élément de stabilisation 18 est de préférence adapté pour permettre le déplacement relatif de l’objet 2 par rapport au dispositif 1 tout en étant au contact de l’objet 2. Plus particulièrement, de préférence, l’élément de stabilisation 18 est adapté pour rouler sur l’objet 2.
L’élément de stabilisation 18 peut prendre la forme d’un rouleau comme dans l’exemple illustré en figures 1 et 9. Un rouleau permet de maitriser la direction de déplacement du dispositif 1 par rapport à l’objet 2. Le rouleau permet également de répartir la surface de contact entre le dispositif 1 et l’objet 2 et de maitriser la distance entre le capteur magnétique primaire 12 et l’objet 2 (et éventuellement également entre le capteur magnétique secondaire 16 et l’objet 2). L’élément de stabilisation 18 peut également être, par exemple, une bille porteuse. Le diamètre des rouleaux ou des billes peut dépendre du diamètre d’un tambour autour duquel l’objet 2 est étendu. Le diamètre des rouleaux ou des billes peut par exemple être de quelques centimètres, par exemple 2 centimètres.
Avantageusement, en référence à la , le dispositif 1 comprend au moins un organe de suspension 19 adapté pour plaquer élastiquement le ou les éléments de stabilisation 18 contre l’objet 2 lorsque le dispositif 1 est en utilisation. L’organe de suspension 19 peut par exemple comprendre un ressort.
Le ou les éléments de stabilisation 18 et l’organe de suspension 19 peuvent également permettre de compenser une imprécision du positionnement du dispositif 1 par rapport à l’objet 2 par un bras robotisé.
Selon un mode de réalisation préférentiel illustré en , le dispositif 1 comprend un sous-ensemble 13 formant un train de trois chariots 130a, 130b, 130c disposés en enfilade selon une direction D dite « direction longitudinale ». Selon ce mode de réalisation, le dispositif comprend au moins trois éléments de stabilisation 18a, 18b, 18c.
Comme illustré en , les trois chariots 130a, 130b, 130c s’articulent deux à deux l’un par rapport à l’autre de sorte qu’ils sont adaptés pour épouser la surface externe 22 de l’objet 2 en prenant chacun appui sur la surface externe 22. Ainsi, lorsque le dispositif 1 est en utilisation et que chaque chariot 130a, 130b, 130c prend appui sur la surface externe 122 de l’objet 2, le dispositif 1 présente au moins trois zones d’appui distinctes (respectivement correspondantes au trois chariots 130a, 130b, 130c) le long de la direction longitudinale D. Le dispositif 1 est donc positionné de manière stable par rapport à l’objet 2 et la distance entre le capteur magnétique primaire 12 et l’objet 2 demeure constante durant l’utilisation du dispositif 1.
Les trois chariots 130a, 130b, 130c comprennent un chariot primaire 130a, un chariot secondaire 130b et un chariot tertiaire 130c.
Le chariot primaire 130a porte le générateur de champ magnétique 10 et le capteur magnétique primaire 12. Le chariot primaire 130a porte également de préférence au moins un élément de stabilisation 18a, dit « élément de stabilisation primaire ».
De préférence, comme illustré en , l’élément de stabilisation primaire 18a est un rouleau, dit « rouleau primaire » dont l’axe de rotation Xa est perpendiculaire à la direction longitudinale D. Par conséquent, l’élément de stabilisation primaire 18a permet au chariot primaire 130a de rouler sur la surface externe 22 de l’objet 2 tout en maintenant le générateur de champ magnétique 10 et le capteur magnétique primaire 12 à une distance prédéfinie et constante de la surface externe 22.
Le chariot secondaire 130b porte le capteur magnétique secondaire 16 et au moins un élément de stabilisation secondaire 18b. L’élément de stabilisation secondaire 18b est de préférence un rouleau dit « rouleau secondaire » dont l’axe de rotation Xb est perpendiculaire à la direction longitudinale D. Le rouleau secondaire 18b permet au chariot secondaire 130b de rouler sur la surface externe 22 en maintenant le capteur magnétique secondaire 16 à une distance prédéfinie et constante de la surface externe 22.
Le chariot tertiaire 130c porte au moins un élément de stabilisation tertiaire 19c. L’élément de stabilisation tertiaire 19c est de préférence un rouleau dit « rouleau tertiaire » dont l’axe de rotation Xc est perpendiculaire à la direction longitudinale D. Le rouleau tertiaire 19c permet au chariot tertiaire 130c de rouler sur la surface externe 22.
De préférence, les chariots 130a, 130b, 130c sont liés entre eux par des liaisons pivot, typiquement en tangage.
Comme illustré en , le dispositif 1 comprend au moins un organe de suspension 19 pour contraindre au moins un chariot 130a, 130b, 130c (en , le chariot primaire 130a) de sorte à plaquer au moins un chariot 130a, 130b, 130c contre l’objet 2 lorsque le dispositif 1 est en utilisation.
Comme expliqué précédemment, les chariots 130a, 130b, 130c sont disposés en enfilade. Les chariots 130a, 130b, 130c comprennent donc un chariot de tête, un chariot central et un chariot de queue, le chariot de tête étant le premier de la file de chariots 130a, 130b, 130c dans un sens primaire S selon la direction longitudinale D comme illustré en . En utilisation, lors d’un déplacement relatif du dispositif 1 par rapport à l’objet 2, une même zone de l’objet 2 se retrouve d’abord en vis-à-vis du chariot de tête, puis du chariot central et enfin du chariot de queue.
De préférence, le chariot de tête correspond au chariot secondaire 130b, le chariot central correspond au chariot primaire 130a et le chariot de queue correspond au chariot tertiaire 130c.
Le chariot de tête, le chariot central et/ou le chariot de queue peuvent être contraints par un organe de suspension 19.
Le dispositif 1 comprend également une unité de traitement tel qu’un processeur. L’unité de traitement est adaptée pour acquérir et analyser des signaux reçus par le capteur magnétique primaire 12 et le capteur magnétique secondaire 16.
Comme expliqué précédemment, le dispositif 1 est adapté pour être déplacé relativement à l’objet 2. Il est ainsi proposé un ensemble de détection comprenant la dispositif 1 et au moins un système de déplacement adapté pour permettre un mouvement relatif du dispositif 1 par rapport à l’objet 2.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le système de déplacement permet de faire défiler la surface externe 22 de l’objet 2 en vis-à-vis du générateur de champ magnétique 10 et du capteur magnétique primaire 12 selon un sens B prédéterminé dit « sens de balayage » comme illustré en . Ici, par « défiler », on entend un défilement relatif de la surface externe 22 par rapport au dispositif 1 et on ne se limite pas au mouvement de la surface externe. Le défilement peut être permis par le déplacement du dispositif 1 par rapport à la surface externe 22 de l’objet 2.
Le système de déplacement peut être un bras robotisé. En effet, de préférence, le dispositif 1 est adapté pour être attaché à un bras robotisé. Le bras robotisé est adapté pour déplacer le dispositif 1 et pour le maintenir stablement dans une certaine position en vis-à-vis de l’objet 2.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l’objet 2, qui est typiquement une nappe d’un pneumatique, est étendu autour d’un tambour et le système de déplacement est un système d’entrainement qui entraine en rotation le tambour de sorte que l’objet 2 est entrainé en rotation et que sa surface externe 22 défile en vis-à-vis du dispositif 1. Inversement, le tambour peut être fixe et le système d’entrainement peut entrainer le dispositif 1 en rotation par rapport au tambour.
De préférence, le sens de balayage B est tel que le capteur magnétique secondaire 16 est agencé de manière à précéder le capteur magnétique primaire 14 en considération du sens de balayage. En d’autres termes, le chariot secondaire 130b est agencé de manière à précéder le chariot primaire 130a en considération du sens de balayage. Ainsi, le système de déplacement est conçu de sorte que, en utilisation, une même zone de la surface externe 22 de l’objet 2 est parcourue successivement par le capteur magnétique secondaire 16 puis par le capteur magnétique primaire 12.
En référence à la , il est proposé un procédé de détection, au sein d’un objet qui contient une pluralité de câbles métalliques 20, d’un défaut de positionnement de l’un des câbles métalliques 20 par rapport à un autre des câbles métalliques 20 à partir du dispositif 1.
Avantageusement, le procédé est mis en œuvre pour détecter, au sein d’une nappe de renfort, par exemple une nappe carcasse d’un pneumatique, contenant des câbles métalliques 20 s’étendant non parallèlement à une lisière de la nappe de renfort, un défaut de positionnement de l’un des câbles métalliques 20 par rapport à un autre des câbles métalliques 20.
Le procédé comprend de préférence une étape a0) de positionnement du capteur magnétique primaire 12 par rapport au générateur de champ magnétique 10 de sorte que le capteur magnétique primaire 12 soit disposé dans une position choisie qui correspond à la position d’un point neutre du champ magnétique d’inspection, i.e. le champ magnétique émis par le générateur de champ magnétique 10. L’étape a0) est une étape de réglage du dispositif 1.
Pour cela, l’étape a0) comprend de préférence une étape a01) d’acquisition, par l’unité de traitement, d’un signal à vide reçu par le capteur magnétique primaire 12 lorsqu’il n’est pas soumis à un champ magnétique, notamment au champ magnétique d’inspection. En d’autres termes, on mesure l’intensité de champ magnétique, dit « champ magnétique à vide », lorsque le capteur magnétique primaire 12 n’est pas à proximité de perturbation magnétique. Puis, l’étape a0) comprend de préférence une étape a02) de disposition du capteur magnétique primaire 12 par rapport au générateur de champ magnétique 10 de sorte que le signal reçu par le capteur magnétique primaire 12 soit égal au signal à vide. Ainsi, on admet que la capteur magnétique primaire 12 est disposé en un point neutre du champ magnétique d’inspection lorsqu’il mesure un signal à vide tout en étant dans le champ magnétique d’inspection.
L’étape a02) comprend le déplacement relatif du capteur magnétique primaire 12 par rapport au générateur de courant 10. Notamment, selon un certain mode de réalisation, la deuxième partie de support primaire 142 qui porte le capteur magnétique primaire 12 est translatée selon l’axe central du générateur A par rapport à la première partie de support primaire 141 qui porte le générateur de champ magnétique 10, par exemple par vissage/dévissage.
Le procédé comprend une étape a) de fourniture du dispositif 1 ainsi réglé.
Le procédé comprend ensuite une étape b) de positionnement du dispositif 1 par rapport à l’objet 2 de sorte que le générateur de champ magnétique 10 et le capteur magnétique primaire 12 soient positionnés en vis-à-vis de l’objet 2, plus précisément en vis-à-vis de la surface externe de l’objet 2.
Le dispositif 1 est de préférence disposé de sorte que le ou les éléments de stabilisation 18 du dispositif 1 soient au contact de l’objet 2. En conséquence, la distance entre l’objet 2 et le générateur de champ magnétique 10 et entre l’objet 2 et le capteur magnétique primaire 12 est connue et est considérée constante tant que les éléments de stabilisation 18 du dispositif 1 sont au contact de l’objet 2.
Lorsque le dispositif 1 est ainsi positionné, le champ magnétique d’inspection subit une déformation due aux câbles métalliques 20 de l’objet 2. Il est ici considéré que le dispositif 1 n’est pas positionné en vis-à-vis d’un défaut de l’objet 2. En d’autres termes, le dispositif 1 n’est pas positionné en vis-à-vis d’une zone de l’objet 2 susceptible de présenter un défaut, comme par exemple une zone de soudure entre deux rebords d’une nappe de renfort métallique d’un pneumatique, qui est dite « zone d’intérêt ».
Ainsi, préférentiellement, initialement, et donc lors de la mise en œuvre de l’étape b), le dispositif 1 est positionné de sorte à ne pas être en vis-à-vis d’un défaut de l’objet 2.
En cette position, le capteur magnétique primaire 12 est considéré comme étant dans une position dite « position nominale » et reçoit un signal dit « signal nominal » qui présente une intensité de champ magnétique dite « intensité nominale ». En d’autres termes, lorsque le capteur magnétique primaire 12 est positionné en vis-à-vis de l’objet 2 tout en n’étant pas positionné en vis-à-vis d’un défaut, il reçoit un signal nominal qui découle des déformations du champ magnétique d’inspection dues à la seule interférence entre le champ magnétique d’inspection et les câbles métalliques 20 de l’objet 2. Ce signal nominal est en fait un signal de base et indique le signal qui est censé être reçu par le capteur magnétique primaire 12 lorsqu’aucun défaut n’est détecté dans l’objet 2.
Selon un mode de réalisation, l’étape b) comprend également le positionnement du capteur magnétique secondaire 16 en vis-à-vis de l’objet 2. Ceci comprend par exemple la mise en contact de l’élément de stabilisation 18b du chariot secondaire 130b portant le capteur magnétique secondaire 16 de sorte que le capteur magnétique est disposé à une distance connue de l’objet 2.
Selon un mode de réalisation, l’étape b) comprend la disposition du sous-ensemble 13 comprenant le train de trois chariots 130a, 130b, 130c disposés en enfilade selon la direction longitudinale D. Les chariots 130a, 130b, 130c sont positionnés de sorte que la direction longitudinale D soit colinéaire à la direction prévue de déplacement relatif du dispositif 1 par rapport à l’objet 2. Avantageusement, chariots 130a, 130b, 130c sont positionnés de sorte que la direction longitudinale D soit colinéaire au sens de balayage prévu de la surface externe 22 de l’objet 2. En d’autres termes, les chariots 130a, 130b, 130c sont positionnés à être en enfilade selon le sens de balayage. Préférentiellement, ils sont positionnés de sorte que le chariot de tête soit le chariot secondaire 130b, le chariot central soit le chariot primaire 130a et le chariot de queue soit le chariot tertiaire 130c.
L’étape b) peut par exemple être mise en œuvre grâce au bras robotisé 3 qui manie le dispositif 1.
Puis, le procédé comprend une étape c) de déplacement relatif du dispositif 1 par rapport à l’objet 2. Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 est déplacé, par exemple par le bras robotisé, tandis que l’objet 2 demeure immobile. Selon un autre mode de réalisation, l’objet 2 est mis en mouvement par rapport au dispositif 1, tandis que dispositif 1 est par exemple maintenu immobile par le bras robotisé.
De préférence, l’objet 2 est enroulé autour d’un tambour et est adapté pour être entrainé en rotation autour de son axe de révolution par le système de déplacement qui est un système d’entrainement. De telle sorte, la surface externe 22 de l’objet 2 défile en vis-à-vis du générateur de champ magnétique 10 et du capteur magnétique primaire 12 selon le sens de balayage. Préférentiellement, le système d’entrainement entraine l’objet 2 de sorte que l’objet 2 ne fasse qu’une seule rotation complète. Inversement, le système d’entrainement peut entrainer le générateur de champ magnétique et le capteur magnétique primaire en défilement vis-à-vis du tambour.
On comprend donc que, lors du déplacement relatif, chaque zone de l’objet 2 qui défile en vis-à-vis du générateur de champ magnétique 10 est soumise au champ magnétique d’inspection.
Selon un certain mode de réalisation, comme expliqué, de préférence, lors du déplacement relatif, une même zone de la surface externe 22 de l’objet 2 est parcourue successivement par le capteur magnétique secondaire 16 puis par le capteur magnétique primaire 12. Ainsi, lorsqu’une zone de l’objet 2 se retrouve en vis-à-vis du capteur magnétique secondaire 16, ladite zone n’a avantageusement pas été magnétisée par le générateur de champ magnétique 10. De telle sorte, le capteur magnétique secondaire 16 reçoit un signal secondaire qui correspond au champ magnétique de fond, i.e. à un champ magnétique rémanent de l’objet 2 et/ou à un champ magnétique de l’environnement, et ce signal secondaire est avantageusement indépendant de toute magnétisation de l’objet 2 due au générateur de champ magnétique 10.
Selon le mode de réalisation selon lequel le dispositif 1 comprend un capteur magnétique secondaire 16, l’étape c) comprend l’acquisition en continu par l’unité de traitement d’un signal secondaire reçu par le capteur magnétique secondaire 16. Le signal secondaire correspond à l’évolution de l’intensité du champ magnétique de fond lors du déplacement relatif.
L’étape c) comprend en outre l’acquisition en continu par l’unité de traitement d’un signal primaire reçu par le capteur magnétique primaire 12. Le signal primaire varie notamment en fonction des variations de l’intensité du champ magnétique d’inspection lors du déplacement relatif.
De préférence, lors du déplacement relatif, le capteur magnétique primaire 12 est disposé successivement en différentes positions relativement à l’objet 2 et les différentes positions comprennent au moins une position d’intérêt selon laquelle le capteur magnétique primaire 12 est disposé en vis-à-vis d’une zone d’intérêt de l’objet 2 et une position nominale. Comme expliqué précédemment, la zone d’intérêt correspond à une zone de l’objet 2 susceptible de présenter un défaut, i.e. une zone dans laquelle un défaut éventuel est à détecter. La position nominale correspond à une position selon laquelle le capteur magnétique primaire 12 n’est pas disposé en vis-à-vis d’un défaut de l’objet 2. En d’autres termes, il est souhaité que le dispositif 1 soit déplacé en vis-à-vis de l’objet 2 de sorte qu’il soit positionné en vis-à-vis d’au moins une zone d’intérêt et d’au moins une zone dépourvue de défaut. Le fait d’être positionné en vis-à-vis d’au moins une zone dépourvue de défaut permet de déterminer une intensité nominale de champ magnétique du signal primaire pour pouvoir être en mesure de détecter une variation d’intensité du signal primaire par rapport à l’intensité nominale. Le fait d’être positionné en vis-à-vis d’au moins une zone d’intérêt permet d’acquérir un signal primaire pour détecter la présence ou non d’un défaut au niveau de cette zone d’intérêt.
Le procédé comprend une étape d) de détection, dans le signal primaire, d’une signature représentative d’un défaut de positionnement d’un câble métallique 20 de l’objet 2. L’étape d) est de préférence mise en œuvre par l’unité de traitement. L’étape d) comprend de préférence l’analyse et le traitement du signal primaire par l’unité de traitement.
De préférence, l’étape d) comprend un traitement du signal primaire qui inclut une soustraction du signal secondaire reçu par le capteur magnétique secondaire 16 au signal primaire reçu par la capteur magnétique primaire 12. Ceci permet de nettoyer le signal primaire en lui soustrayant les variations d’intensité de champ magnétique liées au champ magnétique de fond.
L’étape d) peut comprendre différentes opérations de traitement pour faciliter l’analyse du signal primaire. L’étape d) peut donc comprendre au moins une opération de traitement parmi, par exemple, les opérations de traitement suivantes : un filtrage avec un filtre passe-bas, un calcul de la valeur absolue du signal, une normalisation, et un seuillage. Ces différentes opérations peuvent permettre par exemple de supprimer un bruit de fond ou d’aplanir le signal et ainsi d’éclaircir le signal et de le rendre facilement interprétable. Une combinaison de ces opérations peut également être mise en œuvre pour traiter le signal primaire.
La signature représentative d’un défaut de positionnement d’un câble métallique de l’objet est un extremum local du signal primaire. L’extremum local correspond à un maximum local du signal primaire qui est supérieur à une première valeur seuil ou à un minimum local du signal primaire qui est inférieur à une deuxième valeur seuil. Par exemple, la , qui représente un signal primaire, i.e. l’évolution de l’intensité de champ magnétique mesurée par le capteur magnétique primaire 12 en fonction du temps, illustre un extremum local E1 correspondant à un maximum local du signal primaire. Les première et deuxième valeurs seuils sont définies par rapport au signal nominal. Par exemple, l’intensité de champ magnétique mesurée correspondant à la première valeur seuil peut correspondre à une l’intensité supérieure d’un certain écart par rapport à l’intensité nominale. Idem, par exemple, l’intensité de champ magnétique mesurée correspondant à la deuxième valeur seuil peut correspondre à une intensité inférieure d’un certain écart par rapport à l’intensité nominale. On comprend que la première valeur seuil est supérieure à l’intensité nominale et que la deuxième valeur seuil est inférieure à l’intensité nominale.
La présence d’un extremum local indique une variation entre l’intensité de champ magnétique du signal primaire et l’intensité nominale, i.e. l’intensité de champ magnétique du signal primaire qui correspond à l’intensité de champ magnétique lorsque le générateur de champ magnétique 10 n’est pas positionné en vis-à-vis d’un défaut de l’objet 2. Ceci indique une déformation du champ magnétique d’inspection. Une déformation du champ magnétique d’inspection indique un potentiel défaut de l’objet 2.
Avantageusement, si la présence d’un extremum local est déterminée et, si cet extremum local présente une intensité de champ magnétique supérieure à la première valeur seuil, on conclut à la présence d’un défaut correspondant à une superposition de deux câbles métalliques 20. Par contre, si la présence d’un extremum local est déterminée et, si cet extremum local présente une intensité de champ magnétique inférieure à la deuxième valeur seuil, on conclut à la présence d’un défaut correspondant à l’existence d’un écart entre deux câbles métalliques 20 consécutifs qui est supérieur à un écart nominal.
Selon un certain mode de réalisation, on raisonne en valeur absolue de l’intensité de champ magnétique du signal primaire (on admet qu’un traitement permettant le calcul de la valeur absolue du signal est mis en œuvre) ce qui peut faciliter l’analyse du signal primaire. Dans ce cas, on comprend que toutes les valeurs du signal primaire traité sont positives.
Dans le cas où un défaut est détecté, différentes actions peuvent être mises en œuvre. Par exemple, l’objet 2 peut être replacé correctement ou modifié de sorte à enlever le défaut.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des diverses caractéristiques techniques ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant de l’enseignement général.
Claims (16)
- Dispositif de détection (1) destiné à détecter, au sein d’un objet (2) qui contient une pluralité de câbles métalliques (20), tel qu’une nappe de renfort contenant une pluralité de câbles métalliques (20) de renfort noyés dans une matrice (21) à base de caoutchouc, un défaut de positionnement de l’un des câbles métalliques (20) par rapport à un autre desdits câbles métalliques (20), ledit dispositif (1) comprenant :
- un générateur de champ magnétique (10), tel qu’un aimant ou une bobine, qui est agencé pour générer un champ magnétique dit « champ magnétique d’inspection », et pour être positionné en vis-à-vis de l’objet (2) de telle sorte que la pluralité de câbles métalliques (20) provoque une déformation dudit champ magnétique d’inspection,
- un capteur magnétique (12) dit « capteur magnétique primaire » qui est prévu pour mesurer l’intensité du champ magnétique d’inspection,
ledit dispositif (1) étant caractérisé en ce que le champ magnétique d’inspection présente, avant d’être déformé par la pluralité de câbles métalliques (20), au moins un point neutre où l’intensité dudit champ magnétique d’inspection est nulle,
et en ce que le capteur magnétique primaire (12) est disposé par rapport au générateur de champ magnétique (10) dans une position choisie qui correspond à une position de ce point neutre. - Dispositif (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comprend un support (14), dit « support primaire », qui porte le générateur de champ magnétique (10) et le capteur magnétique primaire (12) et qui est pourvu d’un système de réglage (143) permettant de régler, par exemple par vissage, la position du capteur magnétique primaire (12) par rapport au générateur de champ magnétique (10), afin d’atteindre la position choisie, et de maintenir ledit capteur magnétique primaire (12) dans ladite position choisie, fixe par rapport au générateur de champ magnétique (10).
- Dispositif (1) selon la revendication 2 caractérisé en ce que le générateur de champ magnétique (10) présente une forme torique qui est centrée sur un axe (A) dit « axe central du générateur » et qui délimite un espace interne libre (101), et en ce que le système de réglage (143) comprend une partie de support (142) qui porte le capteur magnétique primaire (12) et qui est engagée dans ledit espace interne libre (101) de manière à pouvoir être déplacée le long de l’axe central du générateur (A) afin de modifier la position du capteur magnétique primaire (12) le long dudit axe central du générateur (A).
- Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément de stabilisation (18), tel qu’un rouleau, adapté pour venir au contact de l’objet (2) afin de maintenir une distance constante entre le capteur magnétique primaire (12) et une surface externe (22) de l’objet (2).
- Dispositif (1) selon la revendication 4 caractérisé en ce qu’il comprend au moins un organe de suspension (19), tel qu’un ressort, adapté pour plaquer élastiquement l’élément de stabilisation (18) contre l’objet (2).
- Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que qu’il comprend un capteur magnétique secondaire (16) qui est distinct du capteur magnétique primaire (12), qui n’est pas soumis au champ magnétique d’inspection et qui est agencé pour venir se placer en vis-à-vis d’une zone de l’objet (2) afin de mesurer l’intensité du champ magnétique dit « champ magnétique de fond » qui est représentatif d’un champ magnétique qui règne dans l’objet (2) en l’absence de champ magnétique d’inspection.
- Dispositif (1) selon la revendication 6 caractérisé en ce qu’il comprend un sous-ensemble (13) formant un train de trois chariots (130a, 130b, 130c) qui sont disposés en enfilade selon une direction (D) dite « direction longitudinale » et qui s’articulent deux à deux, l’un par rapport à l’autre de sorte à pouvoir épouser une surface externe (22) de l’objet (2) en prenant chacun appui sur ladite surface externe (22) afin de procurer au moins trois zones d’appui distinctes correspondantes le long de la direction longitudinale (D), lesdits chariots (130a, 130b, 130c) étant formés respectivement par :
- un chariot primaire (130a) qui porte le générateur de champ magnétique (10) et le capteur magnétique primaire (12), ainsi qu’au moins un élément de stabilisation primaire (18a), de préférence un rouleau primaire dont l’axe de rotation (Xa) est perpendiculaire à la direction longitudinale (D), qui permet audit chariot primaire (130a) de rouler sur la surface externe (22) de l’objet (2) en maintenant le générateur de champ magnétique (10) et le capteur magnétique primaire (12) à une distance prédéfinie, constante, de la surface externe (22),
- un chariot secondaire (130b) qui porte le capteur magnétique secondaire (16) et au moins un élément de stabilisation secondaire (18b), de préférence un rouleau secondaire dont l’axe de rotation (Xb) est perpendiculaire à la direction longitudinale (D), qui permet audit chariot secondaire (130b) de rouler sur la surface externe (22) en maintenant le capteur magnétique secondaire (16) à une distance prédéfinie, constante, de la surface externe (22),
- un chariot tertiaire (130c) qui porte au moins un élément de stabilisation tertiaire (18c), de préférence un rouleau tertiaire dont l’axe de rotation (Xc) est perpendiculaire à la direction longitudinale (D), qui permet audit chariot tertiaire (130c) de rouler sur la surface externe (22) de l’objet (2). - Ensemble de détection caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de détection (1) selon l’une quelconque des revendications 6 et 7 ainsi qu’un système d’entraînement permettant de générer un mouvement relatif de défilement d’une surface externe (22) de l’objet (2) par rapport au générateur de champ magnétique (10) et au capteur magnétique primaire (12) selon un sens (B) dit « sens de balayage » prédéterminé, et en ce que le capteur magnétique secondaire (16) est agencé de manière à précéder le capteur magnétique primaire (12) en considération dudit sens de balayage (B), de sorte qu’une même zone de la surface externe (22) de l’objet (2) est parcourue successivement par le capteur magnétique secondaire (16), qui mesure le champ magnétique de fond, puis par le capteur magnétique primaire (12), qui mesure le champ magnétique d’inspection tel que déformé par la pluralité de câbles métalliques (20) de l’objet (2).
- Procédé de détection, au sein d’un objet (2) qui contient une pluralité de câbles métalliques (20), tel qu’une nappe de renfort contenant une pluralité de câbles métalliques (20) de renfort noyés dans une matrice (21) à base de caoutchouc, d’un défaut de positionnement de l’un des câbles métalliques (20) par rapport à un autre desdits câbles métalliques (20), le procédé comprenant les étapes suivantes :
a) fourniture d’un générateur de champ magnétique (10) et d’un capteur magnétique primaire (12), afin de former un dispositif de détection (1), le capteur magnétique primaire (12) étant disposé par rapport au générateur de champ magnétique (10) dans une position choisie qui correspond à la position d’un point neutre, le point neutre correspondant à un point d’un champ magnétique d’inspection généré par le générateur de champ magnétique (10), avant qu’il ne soit déformé par la pluralité de câbles métalliques (20), où l’intensité dudit champ magnétique d’inspection est nulle ;
b) positionnement du dispositif de détection (1) par rapport à l’objet (2) de sorte que le générateur de champ magnétique (10) et le capteur magnétique primaire (12) soient disposés en vis-à-vis de l’objet (2) ;
c) déplacement relatif du dispositif de détection (1) par rapport à l’objet (2) et acquisition en continu d’un signal primaire reçu par le capteur magnétique primaire (12) ;
d) détecter, dans le signal primaire, une signature représentative d’un défaut de positionnement d’un câble métallique de l’objet (2). - Procédé selon la revendication 9, dans lequel l’étape a) comprend une étape a0) de réglage du dispositif de détection (1) en positionnant le capteur magnétique primaire (12) par rapport au générateur de champ magnétique (10) dans la position choisie.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 9 et 10, dans lequel, lors de l’étape c), le dispositif de détection (1) est déplacé relativement à l’objet (2) de sorte que le capteur magnétique primaire (12) soit disposé successivement en différentes positions relativement à l’objet (2), les différentes positions comprenant au moins une position d’intérêt selon laquelle le capteur magnétique est disposé en vis-à-vis d’une zone d’intérêt de l’objet (2), dans laquelle un défaut éventuel est à détecter, et une position nominale selon laquelle le capteur magnétique est disposé en vis-à-vis d’une zone de l’objet (2) dépourvue de défaut, différente de la zone d’intérêt, de sorte qu’une intensité nominale de champ magnétique du signal primaire est mesurée.
- Procédé selon la revendication 11, dans lequel la signature représentative d’un défaut de positionnement d’un câble métallique de l’objet (2) est un extremum local par rapport à l’intensité nominale de champ magnétique, l’extremum local (E1) présentant une intensité de champ magnétique supérieure à une première valeur seuil ou une intensité de champ magnétique inférieure à une deuxième valeur seuil.
- Procédé selon la revendication 12, dans lequel, à l’étape d), si la présence d’un extremum local est déterminée et, si cet extremum présente une intensité de champ magnétique supérieure à la première valeur seuil, on conclut à la présence d’un défaut correspondant à une superposition de deux câbles métalliques (20), tandis que, si cet extremum présente une intensité de champ magnétique inférieure à la deuxième valeur seuil, on conclut à la présence d’un défaut correspondant à l’existence d’un écart entre deux câbles métalliques (20) consécutifs qui est supérieur à un écart nominal.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 9 à 13, comprenant une étape préalable à l’acquisition du signal primaire d’acquisition d’un signal secondaire correspondant à l’évolution lors du déplacement d’un champ magnétique dit « champ magnétique de fond » qui est représentatif d’un champ magnétique qui règne dans l’objet (2) en l’absence de champ magnétique d’inspection et dans lequel l’étape d) comprend un traitement du signal primaire incluant une soustraction du signal secondaire au signal primaire.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 9 à 14, dans lequel l’étape d) comprend le traitement du signal primaire, le traitement comprenant au moins une opération de traitement parmi les opérations de traitement suivantes : un filtrage avec un filtre passe-bas, un calcul de la valeur absolue du signal, une normalisation, un seuillage et une combinaison de ces opérations de traitement.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 9 à 15, ledit procédé étant mis en œuvre pour détecter, au sein d’une nappe de renfort contenant des câbles métalliques (20) s’étendant non parallèlement à une lisière de la nappe de renfort, un défaut de positionnement de l’un des câbles métalliques (20) par rapport à un autre desdits câbles métalliques (20).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2212779A FR3142802A1 (fr) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | Dispositif de détection de défaut dans un objet contenant des câbles métalliques |
| PCT/FR2023/051935 WO2024121508A1 (fr) | 2022-12-05 | 2023-12-05 | Dispositif et procédé de détection de défaut dans un objet contenant des câbles métalliques |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2212779 | 2022-12-05 | ||
| FR2212779A FR3142802A1 (fr) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | Dispositif de détection de défaut dans un objet contenant des câbles métalliques |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3142802A1 true FR3142802A1 (fr) | 2024-06-07 |
Family
ID=85278352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2212779A Pending FR3142802A1 (fr) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | Dispositif de détection de défaut dans un objet contenant des câbles métalliques |
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3142802A1 (fr) |
| WO (1) | WO2024121508A1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006067361A1 (fr) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Keele University | Procede et appareil pour tester l’integrite d’une structure magnetique |
| JP2013057687A (ja) * | 2005-04-29 | 2013-03-28 | Univ College London | 材料の磁気特性を測定する装置及び方法 |
| JP5616904B2 (ja) * | 2008-12-31 | 2014-10-29 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン | 金属線材をモニタする装置 |
-
2022
- 2022-12-05 FR FR2212779A patent/FR3142802A1/fr active Pending
-
2023
- 2023-12-05 WO PCT/FR2023/051935 patent/WO2024121508A1/fr unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006067361A1 (fr) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Keele University | Procede et appareil pour tester l’integrite d’une structure magnetique |
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| JP5616904B2 (ja) * | 2008-12-31 | 2014-10-29 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン | 金属線材をモニタする装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024121508A1 (fr) | 2024-06-13 |
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