WO2021123623A1 - Système et procédé de contrôle non destructif manuel - Google Patents

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WO2021123623A1
WO2021123623A1 PCT/FR2020/052472 FR2020052472W WO2021123623A1 WO 2021123623 A1 WO2021123623 A1 WO 2021123623A1 FR 2020052472 W FR2020052472 W FR 2020052472W WO 2021123623 A1 WO2021123623 A1 WO 2021123623A1
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subsystem
data
probe
control
acquisition
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PCT/FR2020/052472
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Florence Grassin
Vincent SAINT-MARTIN
Michel CARDOSO
Thomas DESREZ
Original Assignee
Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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Publication date
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    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/106—Number of transducers one or more transducer arrays

Definitions

  • the present invention relates generally to the non-destructive testing of mechanical parts. It relates more particularly to a mechanical check according to which an operator carries out a manual acquisition of measurements on a mechanical part to be checked.
  • FR 3 045 165 describes a method which produces adaptive imaging taking into account the area under the sensor.
  • a first image optimized for water is produced without prior knowledge of the material under the sensor. Only the size and position of the image under the sensor are set. From this image in water, a profile of the surface is extracted. Using this profile (i.e. the surface), new parameters are calculated to create an image in the material. The new parameters are calculated with a static configuration and for the area under the sensor. The positioning of the sensor in relation to the material is not taken into account in order to change the configuration of the settings.
  • FR 2930 642 relates to the production of a flexible contact sensor which adapts to the surface of the object to be tested.
  • a mat of piezoelectric elements deforms relative to the surface.
  • a profile is calculated from this deformation.
  • adapted delay laws are calculated and applied by the acquisition system.
  • the delay laws are adapted to the deformation of the mat of elements. This requires a specific sensor and a computer, but the positioning of the sensor relative to the surface is not taken into account.
  • FR 1859 569 concerns the definition and configuration of a work scene in space for an operator carrying out a manual acquisition of measurements on a mechanical part to be checked.
  • Two tools identified by a motion tracking system are necessary: a point and a rigid body linked to the sensor. This technique makes it possible to position the surface of the sensor in the coordinate system linked to the work surface.
  • EP 2846 158 proposes a manual acquisition approach via real-time feedback to the control operator to comply with a planned trajectory and associated settings. This process requires:
  • Switching to a fault characterization mode is not compatible with tracking the trajectory.
  • a non-destructive testing data acquisition subsystem comprising a probe
  • the surface characterization data acquisition subsystem is able to receive as input a set of data acquired from the surface of the part inspected by the control probe, ccnc c "7 i ⁇ in
  • the present invention allows manual non-destructive testing on a complex surface of a part without requiring prior trajectory planning and associated adjustments.
  • the invention guarantees the correct synchronization and pairing of the data coming from the various subsystems (control signals and positioning of the sensor).
  • the invention allows real-time feedback of information to the operator.
  • the invention makes the manual non-destructive testing of the part more reliable.
  • the invention also makes it possible to take into account in real time the exact surface of the part.
  • the invention brings expertise to the operator to ensure compliance with the procedure.
  • the invention makes it possible to change the acquisition mode depending on the context (part, sensor, operator, etc.):
  • the invention makes it possible to record in the report all or part of the information relevant for the control (dimensioning and position of the faults, useful signals, etc.), depending on the procedure and on the storage capacity.
  • the central control subsystem is able to simultaneously send a triggering order to the position monitoring subsystem and a ccnc c "7 i ⁇ in
  • WO 2021/123623 4 PCT / FR2020 / 052472 trigger order to the surface characterization data acquisition subsystem, for surface characterization.
  • the central control subsystem is able to match the position data of the probe and the characterization data of the surface of the control zone which are received in response to the sending of the command. simultaneous trigger sent to the position tracking subsystem and the surface characterization data acquisition subsystem.
  • the central control subsystem is able to simultaneously send a triggering order to the position monitoring subsystem and a triggering order to the control data acquisition subsystem, for the acquisition. control data.
  • the central control subsystem is able to match the position data of the probe and the control data which are received in response to the sending of the simultaneous triggering order sent to the control subsystem. position tracking and control data acquisition subsystem.
  • control data acquisition subsystem is an ultrasound system comprising an ultrasound probe.
  • the position tracking sub-system of the probe is an optical system.
  • the subsystem for acquiring surface characterization data is able to produce a set of characteristic parameters of this surface in the form of a surface mesh.
  • the invention also relates to a method of non-destructive testing of a part to be inspected with the non-destructive testing system as previously presented, characterized in that it comprises steps of detecting a potential fault and when a fault is detected. , of characterization of the detected fault, the steps of detection of a potential fault and of characterization of the detected fault comprising:
  • the step of detecting a potential defect comprises the acquisition of surface characterization data of the control zone by the surface characterization data acquisition subsystem and the use of the characterization data. surface area of the control zone to determine the position of the defect.
  • the step of characterizing the detected defect comprises the use of the surface characterization data of the inspection zone to determine a non-destructive inspection data acquisition adjustment sequence around the position of the detected defect.
  • the method has advantages similar to those presented above.
  • the steps of the method according to the invention are implemented by computer program instructions.
  • the invention also relates to a computer program on an information medium, this program being capable of being implemented in a computer, this program comprising instructions adapted to the implementation of the steps of a process as described above.
  • This program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in a partially compiled form, or in any other. desirable form.
  • the invention also relates to an information medium readable by a computer, and comprising computer program instructions suitable for implementing the steps of a method as described above.
  • the information medium can be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or else a magnetic recording means, for example a floppy disk or a hard disk.
  • the information medium can be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which can be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means.
  • the program according to the invention can in particular be downloaded from an Internet type network.
  • the information medium can be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method according to the invention.
  • FIG. 1 illustrates a system for non-destructive testing of a part according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 illustrates a perspective view of a part to be checked by the system of FIG.
  • FIG. 3 illustrates a side view of the part to be checked by the system of figure 1,
  • FIG. 4 illustrates a top view of the part to be checked by the system of FIG. 1,
  • FIG. 5 illustrates a method of non-destructive testing of a part according to one embodiment of the invention
  • FIG. 6 illustrates the preparation steps for the non-destructive testing of the part to be inspected, included in the method of FIG. 5,
  • FIG. 7 illustrates the non-destructive testing calibration steps of the part to be inspected, included in the method of FIG. 5, ccnc c "7 i ⁇ in
  • FIG. 8 illustrates steps for detecting defects in the inspection volume of the part to be inspected, included in the method of FIG. 5,
  • FIG. 9 illustrates fault characterization steps, included in the method of FIG. 5,
  • FIG. 10 illustrates a step of generating an inspection report, included in the method of FIG. 5,
  • FIG. 11 illustrates a timing diagram of the operation of the non-destructive testing system of a part to be inspected represented in FIG. 1
  • the non-destructive testing system is intended for manual non-destructive testing, for example of a mechanical part P, such as an assembly of end-to-end welded sheets.
  • FIGS. 2, 3 and 4 represent perspective, side and top views respectively of the part to be inspected P.
  • the part to be inspected P comprises a weld zone ZS inscribed in a volume to be inspected VC.
  • a Z inspection zone is defined on the surface of the part to be inspected P.
  • An orthonormal coordinate system (O, x, y, z) is associated with the inspection zone.
  • the orthonormal coordinate system comprises an origin point O located on the surface of the part to be checked and three orthogonal axes.
  • the non-destructive testing system for a part comprises a non-destructive testing data acquisition subsystem 1 of the part to be inspected P.
  • the non-destructive testing data acquisition sub-system 1 can be triggered on command external and performs real-time data acquisition. In the preferred embodiment, it is an ultrasound system.
  • the subsystem 1 therefore comprises an ultrasonic probe S.
  • the ultrasonic probe S is for example of the type with multiple elements on a flexible shoe, as described in FR 2930 642.
  • WO 2021/123623 g PCT / FR2020 / 052472 makes it possible to focus the ultrasound beam in different positions by modifying the delay laws of the different emissive and / or receptive elements.
  • the ultrasonic probe S comprises a plurality of ultrasonic transducers arranged in an array.
  • the transducers are designed to emit ultrasonic waves and to detect echoes of the ultrasonic waves reflecting off and in the room P.
  • the transducers are thus placed on an emitting and receiving surface, called an active surface.
  • the active area is a rectangle with a flat area.
  • the probe S is integral with a first rigid body as described in FR 1859569.
  • the subsystem 1 uses another technology, for example eddy currents or else an X-ray imaging technology, or by thermography, or multispectral.
  • the non-destructive testing system of a part also comprises a subsystem 2 for monitoring the position of the active surface of the non-destructive testing probe S.
  • the subsystem 2 for monitoring the position of the active surface of the non-destructive testing probe S can be triggered on an external command and determines the position of the active surface of the probe S in real time.
  • the position tracking subsystem of a given object determines two types of information simultaneously:
  • the position tracking subsystem delivers all of this information (six degrees of freedom in all). In the following, we speak of position to denote either the position proper, or the orientation, or the meeting of the two.
  • the subsystem 2 determines the position and the orientation of the active surface of the probe S in the frame of the zone of. Z control.
  • the position tracking subsystem 2 comprises an optical movement tracking system and a pointing device which is itself integral with a second rigid body. ccnc c "7 i ⁇ in
  • the subsystem 2 uses another technology, for example infrared, magnetic, ultrasonic, mechanical or by optical fiber.
  • the non-destructive testing system of a part also comprises a subsystem 3 for acquiring surface characterization data, the purpose of which is to produce a set of data for describing a surface.
  • the surface characterization is discrete, it is more particularly a mesh.
  • the surface characterization can also be continuous and defined by one or more mathematical functions such as parametric curves.
  • the subsystem 3 for acquiring surface characterization data can be triggered on an external command and carries out data acquisition in real time.
  • it is an ultrasound system which uses the S ultrasound probe.
  • the surface characterization data acquisition subsystem 3 comprises a surface characterization computer for determining the characteristics of the surface of the part to be checked from the data acquired by the probe S.
  • the surface characterization computer of the subsystem 3 for acquiring surface characterization data carries out treatments which are for example those described in FR 3 045 165.
  • the computer receives as input a set of data acquired from the surface of the part inspected by the control probe. These data are processed to obtain a set of characteristic parameters of this surface. These parameters define a set of discrete or continuous three-dimensional functions. This set of functions defines the geometry of the part surface inspected by the inspection probe, relative to the mark attached to the inspection probe.
  • the computer produces for all points of the inspected surface its position in the reference mark of the active surface of the probe.
  • the computer takes the ultrasonic signals as input and produces a three-dimensional mesh of the surface of the part under the active surface of the probe and relative to the reference mark of the active surface of the probe.
  • the subsystem 3 uses another technology, for example by laser or mechanical.
  • the non-destructive testing system of a part also comprises a central sub-system 4 for controlling the non-destructive testing data acquisition sub-system 1 of the part to be tested, of the position-monitoring sub-system 2 and of the subsystem 3 for acquiring surface characterization data.
  • the central control subsystem 4 is a computer connected to the other subsystems in a wired or wireless manner.
  • the computer is for example a computer or an electronic card. It comprises in particular a processor executing a computer program implementing the method which will be described and a memory for storing the results thereof. It also has input and output interfaces and can be associated with a display screen.
  • FIG. 5 represents a method for non-destructive testing of a part in the form of a flowchart comprising main steps E1 to E5.
  • the method is implemented in the system described above and represents its operation.
  • the process comprises the following main steps:
  • the main step El is the preparation of the non-destructive testing of the part to be tested.
  • the main step El comprises four non-sequential steps Eli to E14 and is detailed in FIG. 6. ccnc c "7 i ⁇ in
  • Step Eli produces definition data D3 of the inspection zone Z on the part to be inspected.
  • the input data for this step is a DI check procedure as well as D2 information to define part P.
  • the DI control procedure contains all of the modus operandi that the operator must implement to carry out the part control in the rules.
  • This procedure contains:
  • the information D2 includes a theoretical geometric definition of the part to be checked P.
  • This theoretical geometric definition is necessary to define the volume to be inspected in order to deduce the control zone Z.
  • This definition includes the definition of a set of parameters and points characteristics of the part to be checked.
  • a characteristic point of the part to be checked is a theoretical position on this part.
  • the thickness of the sheets, the angles and width of the chamfer are the parameters to be entered ( Figure 3) in the information D2.
  • WO 2021/123623 12 PCT / FR2020 / 052472 sought defects defined in the DI inspection procedure are adhesion defects along the chamfer as well as inclusions in the volume of the weld.
  • control zone Z produced by step Eli corresponds to the surface which must be covered by the probe, to the adjustment configurations to be applied to the probe and to the types of defects sought in this zone.
  • the settings configurations represent the set of parameters to be applied to the acquisition system in order to obtain the inspection data according to the desired conditions and location.
  • the adjustment parameters for the ultrasound acquisition system are: gain, center frequency, sampling frequency, channel delays, gates, etc.
  • Step E12 produces data for defining the objects which will subsequently be monitored by the position tracking subsystem 2, from the control procedure D1. These objects are the first rigid body associated with the probe S and used for tracking the probe and the pointing device used for learning characteristic points.
  • the definition data D4 define the first rigid body associated with the probe S and used for tracking the probe.
  • the definition data D5 defines the pointing device used for learning characteristic points.
  • Step E13 is the configuration of the subsystem 3 for acquiring data for characterizing the surface of the control zone, from the control procedure D1. This configuration produces D6 configuration data.
  • the configuration of the surface characterization data acquisition subsystem 3 represents the set of static settings (that is to say that do not change throughout the acquisition) for the control zone and for the entire duration of the control.
  • Step E14 is the configuration of the subsystem 1 for acquiring non-destructive inspection data from the part to be inspected, from the inspection procedure Dlr. This configuration produces D7 configuration data.
  • the configuration of the NDT data acquisition subsystem 1 represents the set of static settings (i.e. that do not change throughout the acquisition) for the zone and for the whole duration of the check. These are in particular the ultrasound acquisition frequency, the gain, etc.
  • control zone Z is defined and the three subsystems 1, 2 and 3 are configured.
  • the main step E1 is followed by the main step E2 of non-destructive testing calibration of the part to be inspected P.
  • the main step E2 comprises three non-sequential steps E21 to E23 and is detailed in FIG. 7. These steps are based on FR 1 859569.
  • Step E21 is a calibration of the control zone as defined in step E2 of FR 1 859 569.
  • Step E21 produces data D12 of the dimensions of the inspection zone, from the definition data D3 of the inspection zone Z on the part to be inspected defined by step Eli. These dimensions make it possible to define a set of parameters and characteristic points which define the perimeter of the control zone.
  • Step E22 is a calibration of the origin and of the axes of the control zone, as described with reference to steps E1 and E2 of FR 1 859569.
  • control origin coordinate system A single origin and a single set of axes are defined for all the control zones and will be called “control origin coordinate system”.
  • This step produces a passage matrix DU between the original check mark of the part to be checked and a mark of the position tracking subsystem 2.
  • This calculation is carried out from information D2 of theoretical geometric definition of the part to be checked P, information D2 including a set of parameters and points ccnc c "7 i ⁇ in
  • Step E23 is a calibration of the origin and of the axes of the zone of the active surface of the probe as defined in step E3 of FR 1 859569.
  • This step produces the passage matrix D10 between the mark of the probe S and the mark of its active surface.
  • This calibration is carried out on the one hand from a definition D8 of characteristic points of the active surface of the probe S and on the other hand from position data D4 ′ of these points produced by the subsystem 2 for monitoring position. It should be noted that the position data D4 ′ are supplied continuously by the position tracking subsystem 2.
  • the main step E2 is followed by the main step E3 of detecting potential defects in the inspection volume of the part to be inspected.
  • the main step E3 is carried out while an operator uses the non-destructive testing system described with reference to figure 1 to check the part P.
  • the main step E3 comprises three steps E31 to E33 and is detailed in figure 8 .
  • Step E31 is a generation of acquisition adjustment data D14 which is supplied to the non-destructive inspection data acquisition subsystem 1 of the part to be inspected.
  • the acquisition settings represent the set of parameters used by the control data acquisition subsystem 1 to control the probe S which will carry out the transmission and reception of the signals.
  • the acquisition settings D14 contain in particular the path that the probe S must perform over the control zone Z.
  • the position tracking subsystem 2 determines the current position of the first rigid body associated with the probe S and produces data D4 'of current position of the first rigid body associated with the probe S.
  • step E31 the subsystem 3 for acquiring surface characterization data determines surface data D13 of the control zone Z.
  • step E31 uses the data D4 ′, the data D13 as well as the coordinates D12 of the characteristic points of the zone ccnc c "7 i ⁇ in
  • Step E31 is followed by step E32 which is a detection of potential faults and when a fault is detected, the determination of the position of the detected fault.
  • a defect is for example a crack or an inclusion in the part.
  • a fault is defined from the signal received by the NDT Data Acquisition Subsystem 1 and manifests itself as a higher or lower than expected signal amplitude depending on the position.
  • the position of the fault is determined from the position of the S probe and the expected ultrasound path which depends on the defined acquisition settings.
  • This position is defined from acquisition data D15 supplied by the non-destructive testing subsystem 1 of the part to be inspected and from acquisition adjustment data D14 produced by step E31.
  • step E32 When a fault is detected, the result of step E32 is the position D17 of this fault, expressed in the reference mark of the control zone Z by virtue of the passage matrix DU produced by step E22.
  • step E33 In parallel with steps E31 and E32, step E33 generates in real time the information necessary to verify compliance with the control procedure: complete travel of the zone, correct use of the sensor (speed, orientation, contact with the surface, ...), as explained in FR 1859569.
  • the configuration of the device for non-destructive testing of a mechanical part makes it possible to guarantee the validity of a manual control of the mechanical part carried out by an operator.
  • the computer is able in particular to:
  • Step E33 uses the matrix D10 of passage between the mark of the probe S and the mark of its active surface and the position data D4 ′ of the first rigid body associated with the probe S.
  • Step E33 produces control area coverage data D16.
  • the control zone coverage data D16 expresses the part of the control zone Z over which the control has already been carried out.
  • step E32 When a fault is detected in step E32, the main step E3 is followed by the main step E4 of characterizing the detected fault.
  • the main step E4 comprises three steps E41 to E43 and is detailed in FIG. 9.
  • Step E41 is a selection of non-destructive testing data acquisition adjustment sequence D18 configuration data around the position of the detected fault.
  • a sequence of adjustments is a succession of acquisition parameters making it possible to scan the environment of the detected defect with the ultrasound beam and to vary the angle of attack. This makes it possible to specify, for example, the position of the defect, its extension and its nature.
  • the configuration of the sequence of adjustments includes the determination of the parameters, set by the walked area control procedure, necessary for the calculation of the dynamic settings of the control data acquisition subsystem.
  • This selection is made as a function of the fault position data D17 determined in step E32, the position data D4 ′ of the first rigid body associated with the probe S produced by the subsystem 2 and the coordinates D12 of the points. ccnc c "7 i ⁇ in
  • Step E41 is followed by step E42 which determines a sequence of non-destructive testing data acquisition adjustments around the position of the detected fault, from the configuration D18 determined in step E41 and the data from surface D13 of the control zone Z, calculated in step E31 by the subsystem 3 for acquiring surface characterization data.
  • the sequence of data acquisition settings thus determined is supplied to the non-destructive testing data acquisition subsystem 1 with which the operator performs data acquisition.
  • the non-destructive testing data D15 thus acquired are used in step E43 to characterize the defect (Position, ROI “Region Of Interest”, type, dimensions, etc.).
  • Steps E42 and E43 are looped through until the fault is fully characterized.
  • the characterization of the fault is considered complete depending on the type of check carried out. For example, steps E42 and E43 are looped through over a given number of iterations. According to another example, steps E42 and E43 are looped through as long as a condition is not fulfilled.
  • the condition for stopping the characterization of the fault is defined in the control procedure Dl.
  • step E43 supplies a stop command to step E42 and outputs data D20 for characterization of the fault (Position, ROI 'Region Of Interest ', type, dimensions ).
  • the main step E5 comprises a step E51 and is detailed in FIG. 10. ccnc c "7 i ⁇ in
  • Step E51 uses the following data:
  • Step E51 produces a control report D21 from these data.
  • the inspection report contains at least the identification of the inspected object, the contractual requirements of the inspection, the inspection configuration, the adjustment parameters, any faults detected and their characterization.
  • the characterization of a defect comprises in particular geometry parameters of the defect, properties of the defect, with reference to the control procedure Dl.
  • FIG. 11 is a timing diagram showing the operation of the non-destructive testing system of a part to be inspected shown in FIG. 1.
  • the main steps E1 for preparing the non-destructive testing of the part to be tested P and E2 for calibrating the non-destructive testing of the part to be tested P have been carried out.
  • the operator then uses the non-destructive inspection system, which performs the main step E3 of detecting potential defects in the inspection volume of the part to be inspected. It is considered that a fault is detected and that the non-destructive testing system performs the main step E4 of characterizing the detected fault.
  • time diagram of FIG. 11 represents the operation of steps E3 and E4. This timing diagram is implemented for any data acquisition requiring the characterization of the surface of the part.
  • the horizontal axes are respective time axes for the following different subsystems, from top to bottom:
  • the subsystem 3 for acquiring surface characterization data the subsystem 3 for acquiring surface characterization data.
  • the central control subsystem 4 centralizes the triggering of the acquisitions of the non-destructive testing data of the part to be tested and of the position data of the S probe.
  • the time between the triggering and the start of each acquisition is limited in a high way, which guarantees that the difference between the start of control data acquisition and the start of position data acquisition of the S probe is the same. also high bound.
  • the temporal proximity between the control datum and the position datum of the probe for a given acquisition is controlled.
  • the central control subsystem 4 sends acquisition configuration data a0 to the subsystem 3 for acquiring surface characterization data.
  • the subsystem 3 for acquiring surface characterization data sends at a subsequent instant t1 an acknowledgment of the application of the configuration for the surface characterization to the central control subsystem 4.
  • the central control subsystem 4 simultaneously sends an order a2 to trigger position tracking to the subsystem 2 and an order a3 to trigger the acquisition of surface characterization data to the subsystem. 3, for surface characterization.
  • the subsystem 2 carries out an acquisition a4 of the position of the active surface of the probe S, for surface characterization.
  • the subsystem 3 carries out an acquisition a5 of characterization data of the surface of the control zone.
  • the time between the trigger and the start of each acquisition is high-bound, which guarantees that the absolute value of the difference (t4-t3) between the start ccnc c "7 i ⁇ in
  • the absolute value of the difference between the instants t3 and t4 represents the position error for the surface characterization. Indeed, between time t3 and time t4, the operator continues to move the probe.
  • the fact that the time difference between t3 and t4 is bounded high ensures that for a given maximum displacement speed, the probe position tracking data and the surface characterization data are geometrically sufficiently close to one of the other.
  • the central control subsystem 4 receives the position data a6 of the probe S from the subsystem 2, for surface characterization.
  • the central control subsystem 4 receives the data a7 for characterizing the surface of the control zone from the subsystem 3.
  • the position data of the S probe and the characterization data of the surface of the control zone are paired or coupled. Given that the subsystem 4 simultaneously triggered the subsystems 2 and 3, it knows that the data received from these two subsystems after this triggering are those corresponding to this same trigger and therefore that they can be paired.
  • the pairing between the characterization data of the surface of the control zone and the position data of the probe guarantees that each of the surface characterization data can be matched with a position data of the probe, and this in a manner. exact and below a given precision.
  • a trigger number or index
  • the same number can be assigned to the surface characterization data and to the probe position data that correspond respectively to each trigger.
  • the accuracy is guaranteed, because it is not possible to match a surface characterization datum of index N with a position datum of the probe of index M, if M is different from N.
  • below a given precision is meant the fact that it is not possible to match a surface characterization datum with a position datum of the probe if the time difference between the two is greater than the precision given.
  • the central subsystem 4 starts the calculation a8 of the configuration for the acquisition of the control data at the time t7 and ends it at the time t8 (a9). This calculation requires knowledge of the surface characterization.
  • the calculation of the configuration for the acquisition of the control data is carried out in the two main steps E3 and E4, in the steps E31 and E42 respectively.
  • the central control subsystem 4 sends acquisition configuration data alO to the non-destructive inspection data acquisition subsystem 1 of the part to be inspected, with the aim of carrying out an acquisition. control data.
  • This acquisition of control data can be done both in the phase of zone coverage and detection of potential faults (step E3) and in the phase of characterization of the faults (step E4).
  • the central control subsystem 4 receives data ail acknowledging the application of the configuration from the subsystem 1 for acquiring non-destructive testing data of the part to be inspected, for the acquisition of control data.
  • the central control subsystem 4 simultaneously sends an order al2 to trigger position tracking to subsystem 2 and an order al3 to trigger the acquisition of control data to subsystem 1, for the acquisition of control data.
  • the subsystem 2 performs an acquisition al4 of the position of the active surface of the probe S, for the acquisition of control data.
  • the subsystem 1 performs an acquisition al5 of control data, for the acquisition of control data.
  • the absolute value of the difference between times t13 and t12 represents the position error for the acquisition of control data. Indeed, between time tl2 and time tl3, the operator continues to move the probe.
  • the fact that the time difference between tl2 and tl3 is bounded high ensures that for a given maximum travel speed, the probe position tracking data and the control data are geometrically sufficiently close to one of the other.
  • the central piloting subsystem 4 receives the position monitoring data a16 for the probe S from the subsystem 2, for the acquisition of control data.
  • the central control subsystem 4 receives the control data al7 from the subsystem 1, for the acquisition of control data.
  • S-probe position data and control data are paired or coupled. Given that the subsystem 4 has simultaneously triggered the subsystems 1 and 2, it knows that the data received from these two subsystems after this triggering are those corresponding to this same trigger and therefore that they can be paired.
  • control data can be matched with a probe position data, and this exactly and below a given precision.
  • below a given precision is meant the fact that it is not possible to match a control datum with a position datum of the probe if the time difference between the two is greater than the accuracy. given.
  • the invention it is possible to verify several items of information, such as in particular the orientation of the probe or the speed of the probe, in order to validate or not the control data acquired at each position of the probe S.
  • each acquisition of control data is done in two stages:
  • the verification then consists in ensuring that the positions of the probe S during these two sequential acquisitions are not too far from each other in order to guarantee that the acquisition of control data takes account of the surface. detected.
  • the paired data of position of the probe and of surface characterization are sufficiently close to each other geometrically speaking.
  • the average speed of the sensor can for example be determined from the positions obtained previously,
  • the paired probe position and control data are sufficiently close to each other geometrically speaking.
  • the average speed of the sensor can for example be determined from the positions obtained previously.
  • the verification can also be carried out by verifying that the geometric distance between the positions of the probe at times t3 and tl2 is not too great. To do this, the positions of the probe measured at times t3 and tl2 are used.

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Abstract

Système manuel de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler comportant un sous- système (1) d'acquisition de données de contrôle non destructif comportant une sonde, un sous-système (2) de suivi de position de la sonde, un sous-système (3) d'acquisition de données de caractérisation de surface d'une zone de contrôle définie sur la surface de la pièce, Caractérisé en ce qu'il comporte Un sous-système central (4) de pilotage des sous-systèmes (1, 2, 3) d'acquisition de données de contrôle, d'acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position, en fonction de la zone de contrôle parcourue par la sonde manipulée par un opérateur, le sous-système central étant apte à synchroniser le fonctionnement des sous- systèmes d'acquisition de données de contrôle, d'acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position et à appairer les données produites par les sous-systèmes d'acquisition de données de contrôle, d'acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position pendant leur fonctionnement.

Description

ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 1 PCT/FR2020/052472
Description
Titre : Système et procédé de contrôle non destructif manuel
Domaine technique
La présente invention concerne de manière générale le contrôle non destructif de pièces mécaniques. Elle concerne plus particulièrement un contrôle mécanique selon lequel un opérateur réalise une acquisition manuelle de mesures sur une pièce mécanique à contrôler.
État de l'art antérieur
FR 3 045 165 décrit un procédé qui produit une imagerie adaptative prenant en compte la surface sous le capteur. Une première image optimisée pour l'eau est réalisée sans connaissance préalable du matériau sous le capteur. Seules la taille et la position de l'image sous le capteur sont paramétrées. A partir de cette image dans l'eau, un profil de la surface est extrait. A l'aide de ce profil (c'est-à-dire la surface), de nouveaux paramètres sont calculés pour réaliser une image dans le matériau. Les nouveaux paramètres sont calculés avec une configuration statique et pour la surface sous le capteur. Il n'y a pas de prise en compte du positionnement du capteur par rapport au matériau afin de changer la configuration des réglages.
FR 2930 642 porte sur la réalisation d'un capteur au contact flexible qui s'adapte à la surface de l'objet à contrôler. Un tapis d'éléments piézoélectriques se déforme par rapport à la surface. Un profil est calculé à partir de cette déformation. A partir de ce profil et du réglage ultrasonore demandé, des lois de retards adaptées sont calculées et appliquées par le système d'acquisition. Techniquement, les lois de retards sont adaptées à la déformation du tapis d'éléments. Cela nécessite un capteur spécifique et un calculateur mais il n'y a pas de prises en compte du positionnement du capteur par rapport à la surface. ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 2 PCT/FR2020/052472
FR 1859 569 concerne la définition et la configuration d'une scène de travail dans l'espace pour un opérateur réalisant une acquisition manuelle de mesures sur une pièce mécanique à contrôler. Deux outils repérés par un système de suivi de mouvement sont nécessaires : une pointe et un corps rigide lié au capteur. Cette technique permet de positionner la surface du capteur dans le repère lié à la surface de travail.
EP 2846 158 propose une approche d'acquisition manuelle via un retour temps réel vers l'opérateur de contrôle pour respecter une trajectoire planifiée et des réglages associés. Ce procédé nécessite :
Un modèle CAO 3D précis de la surface de la pièce.
Une planification de toutes les positions d'acquisition avec leurs réglages associés.
La construction d'un hologramme représentant la trajectoire à suivre par l'opérateur.
Le positionnement précis de cet hologramme en réalité augmentée sur la surface à inspecter.
L'assistance et le guidage de l'opérateur pour le respect de la trajectoire.
Le passage à un mode de caractérisation du défaut n'est pas compatible avec le suivi de la trajectoire.
Exposé de l'invention
L'invention vise à résoudre les problèmes de la technique antérieure en fournissant un système manuel de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler comportant
- Un sous-système d'acquisition de données de contrôle non destructif comportant une sonde,
- Un sous-système de suivi de position de la sonde,
- Un sous-système d'acquisition de données de caractérisation de surface d'une zone de contrôle définie sur la surface de la pièce à contrôler,
Caractérisé en ce que le sous-système d'acquisition de données de caractérisation de surface est apte à recevoir en entrée un ensemble de données acquises de la surface de la pièce inspectée par la sonde de contrôle, ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 3 PCT/FR2020/052472
Et en ce que le système comporte
- Un sous-système central de pilotage des sous-systèmes d'acquisition de données de contrôle, d'acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position, en fonction de la zone de contrôle parcourue par la sonde manipulée par un opérateur et d'un mode opératoire prédéfini, le sous-système central étant apte à synchroniser le fonctionnement des sous-systèmes d'acquisition de données de contrôle, d'acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position et à appairer les données produites par les sous-systèmes d'acquisition de données de contrôle, d'acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position pendant leur fonctionnement.
La présente invention permet un contrôle non destructif manuel sur surface complexe d'une pièce sans nécessiter de planification préalable de trajectoire et de réglages associés.
L'invention garantit la synchronisation et l'appairage corrects des données provenant des différents sous-systèmes (signaux de contrôle et positionnement du capteur). En outre, l'invention permet un feedback en temps réel des informations vers l'opérateur. L'invention permet une fiabilisation du contrôle non destructif manuel de la pièce. L'invention permet aussi de prendre en compte en temps réel la surface exacte de la pièce.
L'invention apporte de l'expertise à l'opérateur pour garantir le respect de la procédure. L'invention permet de changer de mode d'acquisition en fonction du contexte (pièce, capteur, opérateur, ...) :
- Mode couverture de zone et détection de défauts potentiels.
- Mode caractérisation de défauts.
L'invention permet d'enregistrer dans le rapport tout ou partie des informations pertinentes pour le contrôle (dimensionnement et position des défauts, signaux utiles, ...), en fonction de la procédure et de la capacité de stockage.
Selon une caractéristique préférée, le sous-système central de pilotage est apte à envoyer simultanément un ordre de déclenchement au sous-système de suivi de position et un ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 4 PCT/FR2020/052472 ordre de déclenchement au sous-système d'acquisition de données de caractérisation de surface, pour la caractérisation de surface.
Selon une caractéristique préférée, le sous-système central de pilotage est apte à appairer les données de position de la sonde et les données de caractérisation de la surface de la zone de contrôle qui sont reçues en réponse à l'envoi de l'ordre de déclenchement simultané envoyé au sous-système de suivi de position et au sous- système d'acquisition de données de caractérisation de surface.
Selon une caractéristique préférée, le sous-système central de pilotage est apte à envoyer simultanément un ordre de déclenchement au sous-système de suivi de position et un ordre de déclenchement au sous-système d'acquisition de données de contrôle, pour l'acquisition de données de contrôle.
Selon une caractéristique préférée, le sous-système central de pilotage est apte à appairer les données de position de la sonde et les données de contrôle qui sont reçues en réponse à l'envoi de l'ordre de déclenchement simultané envoyé au sous-système de suivi de position et au sous-système d'acquisition de données de contrôle.
Selon une caractéristique préférée, le sous-système d'acquisition de données de contrôle est un système à ultrasons comportant une sonde ultrasonore.
Selon une caractéristique préférée, le sous-système de suivi de position de la sonde est un système optique.
Selon une caractéristique préférée, le sous-système d'acquisition de données de caractérisation de surface est apte à produire un ensemble de paramètres caractéristiques de cette surface sous la forme d'un maillage de surface.
L'invention concerne aussi un procédé de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler avec le système de contrôle non destructif tel que précédemment présenté, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de détection de défaut potentiel et lorsqu'un défaut est détecté, de caractérisation du défaut détecté, les étapes de détection de défaut potentiel et de caractérisation du défaut détecté comportant :
- envoi simultané par le sous-système central de pilotage d'un ordre de déclenchement du suivi de position au sous-système de suivi de position de la sonde et un ordre de ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 5 PCT/FR2020/052472 déclenchement de l'acquisition de données de caractérisation de surface au sous-système d'acquisition de données de caractérisation de surface, et
- envoi simultané par le sous-système central de pilotage d'un ordre de déclenchement du suivi de position au sous-système de suivi de position de la sonde et un ordre de déclenchement de l'acquisition de données de contrôle au sous-système d'acquisition de données de contrôle.
Selon une caractéristique préférée, l'étape de détection de défaut potentiel comporte l'acquisition de données de caractérisation de surface de la zone de contrôle par le sous- système d'acquisition de données de caractérisation de surface et l'utilisation des données de caractérisation de surface de la zone de contrôle pour déterminer la position du défaut.
Selon une caractéristique préférée, l'étape de caractérisation du défaut détecté comporte l'utilisation des données de caractérisation de surface de la zone de contrôle pour déterminer une séquence de réglage d'acquisition de données de contrôle non destructif autour de la position du défaut détecté.
Le procédé présente des avantages analogues à ceux précédemment présentés.
Dans un mode particulier de réalisation, les étapes du procédé selon l'invention sont mises en œuvre par des instructions de programme d'ordinateur.
En conséquence, l'invention vise aussi un programme d'ordinateur sur un support d'informations, ce programme étant susceptible d'être mis en œuvre dans un ordinateur, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé tel que décrit ci-dessus.
Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.
L'invention vise aussi un support d'informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions de programme d'ordinateur adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé tel que décrit ci-dessus. ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 6 PCT/FR2020/052472
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette ou un disque dur.
D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé selon l'invention.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, décrit en référence aux figures dans lesquelles :
[Fig. 1] illustre un système de contrôle non destructif d'une pièce selon un mode de réalisation de l'invention,
[Fig. 2] illustre une vue en perspective d'une pièce à contrôler par le système de la figure
1,
[Fig. 3] illustre une vue de côté de la pièce à contrôler par le système de la figure 1,
[Fig. 4] illustre une vue de dessus de la pièce à contrôler par le système de la figure 1,
[Fig. 5] illustre un procédé de contrôle non destructif d'une pièce selon un mode de réalisation de l'invention,
[Fig. 6] illustre des étapes de préparation du contrôle non destructif de la pièce à contrôler, incluses dans le procédé de la figure 5,
[Fig. 7] illustre des étapes de calibration de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, incluses dans le procédé de la figure 5, ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 7 PCT/FR2020/052472
[Fig. 8] illustre des étapes de détection de défauts dans le volume de contrôle de la pièce à contrôler, incluses dans le procédé de la figure 5,
[Fig. 9] illustre des étapes de caractérisation de défaut, incluses dans le procédé de la figure 5,
[Fig. 10] illustre une étape de génération de rapport de contrôle, incluse dans le procédé de la figure 5,
[Fig. 11] illustre un diagramme temporel du fonctionnement du système de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler représenté à la figure 1
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles.
Exposé détaillé de modes de réalisation particuliers
Selon un mode de réalisation préféré, représenté à la figure 1, le système de contrôle non destructif est destiné au contrôle non destructif manuel par exemple d'une pièce mécanique P, telle qu'un assemblage de tôles soudées bout à bout.
Les figures 2, 3 et 4 représentent des vues en perspective, de côté et de dessus respectivement de la pièce à contrôler P. La pièce à contrôler P comporte une zone de soudure ZS inscrite dans un volume à contrôler VC. Une zone de contrôle Z est définie sur la surface de la pièce à contrôler P. Un repère orthonormé (O, x, y, z) est associé à la zone d'inspection. Le repère orthonormé comporte un point origine O situé sur la surface de la pièce à contrôler et trois axes orthogonaux.
Le système de contrôle non destructif d'une pièce comporte un sous-système 1 d'acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler P. Le sous- système 1 d'acquisition de données de contrôle non destructif est déclenchable sur commande externe et réalise une acquisition de données en temps réel. Dans le mode préféré de réalisation, il s'agit d'un système à ultrasons. Le sous-système 1 comporte donc une sonde ultrasonore S. La sonde ultrasonore S est par exemple de type à éléments multiples sur sabot flexible, telle que décrite dans FR 2930 642. La sonde ultrasonore S ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 g PCT/FR2020/052472 permet de focaliser le faisceau ultrasonore en différentes positions en modifiant les lois de retard des différents éléments émissifs et/ou réceptifs.
La sonde ultrasonore S comporte une pluralité de transducteurs ultrasonores disposés en réseau. Les transducteurs sont conçus pour émettre des ondes ultrasonores et pour détecter des échos des ondes ultrasonores se réfléchissant sur et dans la pièce P.
Les transducteurs sont ainsi disposés sur une surface émettrice et réceptrice, dite surface active. La surface active est un rectangle de surface plane. La sonde S est solidaire d'un premier corps rigide tel que décrit dans FR 1859569.
En variante, le sous-système 1 utilise une autre technologie, par exemple les courants de de Foucault ou encore une technologie d'imagerie à rayons X, ou par thermographie, ou multi-spectrale.
Le système de contrôle non destructif d'une pièce comporte aussi un sous-système 2 de suivi de position de la surface active de la sonde S de contrôle non destructif.
Le sous-système 2 de suivi de position de la surface active de la sonde S de contrôle non destructif est déclenchable sur commande externe et détermine la position de la surface active de la sonde S en temps réel.
De manière générale, le sous-système de suivi de position d'un objet donné détermine deux types d'informations simultanément :
- La position proprement dite de l'objet, sous forme de trois coordonnées x, y et z dans un repère donné,
- L'orientation de l'objet, sous forme de trois angles autour des axes du repère donné.
Le sous-système de suivi de position délivre l'ensemble de ces informations (six degrés de liberté en tout). Dans la suite, on parle de position pour désigner soit la position proprement dite, soit l'orientation, soit la réunion des deux.
Dans le mode préféré de réalisation, il s'agit d'un système optique tel que décrit dans FR 1859569. Le sous-système 2 détermine la position et l'orientation de la surface active de la sonde S dans le repère de la zone de contrôle Z.
Le sous-système 2 de suivi de position comporte un système optique de suivi de mouvement et un dispositif de pointage lui-même solidaire d'un second corps rigide. ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 g PCT/FR2020/052472
En variante, le sous-système 2 utilise une autre technologie, par exemple infrarouge, magnétique, ultrasonore, mécanique ou par fibre optique.
Le système de contrôle non destructif d'une pièce comporte aussi un sous-système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface dont le but est de produire un ensemble de données pour décrire une surface. Dans le mode préféré de réalisation, la caractérisation de surface est discrète, il s'agit plus particulièrement d'un maillage. La caractérisation de surface peut aussi être continue et définie par une ou des fonctions mathématiques telles que des courbes paramétriques.
Le sous-système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface est déclenchable sur commande externe et réalise une acquisition de données en temps réel. Dans le mode préféré de réalisation, il s'agit d'un système à ultrasons qui utilise la sonde à ultrasons S.
Le sous-système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface comporte un calculateur de caractérisation de surface pour déterminer les caractéristiques de la surface de la pièce à contrôler à partir des données acquises par la sonde S.
Le calculateur de caractérisation de surface du sous-système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface réalise des traitements qui sont par exemple ceux décrits dans FR 3 045 165.
Le calculateur reçoit en entrée un ensemble de données acquises de la surface de la pièce inspectée par la sonde de contrôle. Ces données sont traitées pour obtenir un ensemble de paramètres caractéristiques de cette surface. Ces paramètres définissent un ensemble de fonctions discrètes ou continues en trois dimensions. Cet ensemble de fonctions définit la géométrie de la surface de la pièce inspectée par la sonde de contrôle, relativement au repère attaché à la sonde de contrôle. Le calculateur produit pour tous points de la surface inspectée sa position dans le repère de la surface active de la sonde. Dans un mode préféré, le calculateur prend en entrée les signaux ultrasonores et produit un maillage en trois dimensions de la surface de la pièce sous la surface active de la sonde et relatif au repère de la surface active de la sonde. ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 1Q PCT/FR2020/052472
En variante, le sous-système 3 utilise une autre technologie, par exemple par laser ou mécanique.
Le système de contrôle non destructif d'une pièce comporte aussi un sous-système central 4 de pilotage du sous-système 1 d'acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, du sous-système 2 de suivi de position et du sous- système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface.
Le sous-système central 4 de pilotage est un calculateur relié aux autres sous-systèmes de manière filaire ou non filaire.
Le calculateur est par exemple un ordinateur ou une carte électronique. Il comporte notamment un processeur exécutant un programme d'ordinateur mettant en œuvre le procédé qui va être décrit et une mémoire pour en mémoriser les résultats. Il comporte aussi des interfaces d'entrée et de sortie et peut être associé à un écran de visualisation.
La figure 5 représente un procédé de contrôle non destructif d'une pièce sous la forme d'un organigramme comportant des étapes principales El à E5. Le procédé est mis en œuvre dans le système précédemment décrit et représente son fonctionnement. Le procédé comporte les étapes principales suivantes :
- préparation du contrôle non destructif de la pièce à contrôler,
- calibration de contrôle non destructif de la pièce à contrôler,
- détection de défauts potentiels dans le volume de contrôle de la pièce à contrôler et, lorsqu'un défaut est détecté,
- caractérisation du défaut détecté, et
- génération d'un rapport de contrôle.
On suppose que le système décrit a été disposé de manière à pouvoir contrôler la pièce mécanique.
L'étape principale El est la préparation du contrôle non destructif de la pièce à contrôler. L'étape principale El comporte quatre étapes Eli à E14 non séquentielles et est détaillée à la figure 6. ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 PCT/FR2020/052472
L'étape Eli produit des données de définition D3 de la zone de contrôle Z sur la pièce à contrôler. Les données d'entrée de cette étape sont une procédure de contrôle DI ainsi que des informations D2 permettant de définir la pièce P.
La procédure de contrôle DI contient l'ensemble du modus operandi que l'opérateur doit mettre en œuvre pour réaliser le contrôle de la pièce dans les règles.
Cette procédure contient :
- Une définition théorique de la zone de contrôle,
- Une définition théorique des défauts recherchés dans la zone de contrôle,
- Une définition théorique du mode d'acquisition de la zone de contrôle,
- Une définition des domaines de validité des paramètres suivants pour la zone de contrôle :
+ Vitesse maximum de déplacement de la sonde,
+ Orientation de la surface active de la sonde de contrôle par rapport à la surface de la pièce inspectée,
+ Position et orientation de la surface active de la sonde de contrôle par rapport au repère d'origine de la zone de contrôle.
+ Irrégularité de la surface inspectée
- Un ensemble des réglages statiques pour toute l'acquisition de données de contrôle pour la zone.
Il y a deux modes d'acquisition :
- Mode couverture de zone et détection de défauts potentiels,
- Mode caractérisation de défauts.
Les informations D2 comportent une définition géométrique théorique de la pièce à contrôler P. Cette définition géométrique théorique est nécessaire pour définir le volume à inspecter pour en déduire la zone de contrôle Z. Cette définition comporte la définition d'un ensemble de paramètres et de points caractéristiques de la pièce à contrôler. Un point caractéristique de la pièce à contrôler est une position théorique sur cette pièce. Dans l'exemple de réalisation choisi, l'épaisseur des tôles, les angles et largeur du chanfrein sont les paramètres à renseigner (Figure 3) dans les informations D2. Les ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 12 PCT/FR2020/052472 défauts recherchés définis dans la procédure de contrôle DI sont les défauts de collage le long du chanfrein ainsi que les inclusions dans le volume de la soudure.
La définition D3 de la zone de contrôle Z produite par l'étape Eli correspond à la surface qui doit être couverte par la sonde, aux configurations de réglage à appliquer à la sonde et aux types de défauts recherchés dans cette zone.
Les configurations de réglages représentent l'ensemble des paramètres à appliquer au système d'acquisition afin d'obtenir les données d'inspection suivant les conditions et localisation souhaitées. Dans le mode préféré de réalisation, les paramètres de réglages pour le système d'acquisition ultrasonore sont : le gain, la fréquence centrale, la fréquence d'échantillonnage, les retards par voies, les portes, etc ...
Bien entendu, il est possible de définir plusieurs zones de contrôle sur la pièce P.
L'étape E12 produit des données de définition des objets qui seront par la suite suivis par le sous-système 2 de suivi de position, à partir de la procédure de contrôle Dl. Ces objets sont le premier corps rigide associé à la sonde S et servant au suivi de la sonde et le dispositif de pointage servant à l'apprentissage de points caractéristiques. Les données de définition D4 définissent le premier corps rigide associé à la sonde S et servant au suivi de la sonde. Les données de définition D5 définissent le dispositif de pointage servant à l'apprentissage de points caractéristiques.
Par définition d'un objet, on entend ici la déclaration de l'objet comme objet à suivre par le sous-système 2 de suivi de position.
L'étape E13 est la configuration du sous-système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface de la zone de contrôle, à partir de la procédure de contrôle Dl. Cette configuration produit des données de configuration D6.
La configuration du sous-système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface représente l'ensemble des réglages statiques (c'est-à-dire qui ne changent pas tout au long de l'acquisition) pour la zone de contrôle et pour toute la durée du contrôle.
Il s'agit notamment de la fréquence d'acquisition ultrasonore, de retards ultrasonores, ... ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 13 PCT/FR2020/052472
L'étape E14 est la configuration du sous-système 1 d'acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôle, à partir de la procédure de contrôle Dlr. Cette configuration produit des données de configuration D7.
La configuration du sous-système 1 d'acquisition de données de contrôle non destructif représente l'ensemble des réglages statiques (c'est-à-dire qui ne changent pas tout au long de l'acquisition) pour la zone et pour toute la durée du contrôle. Il s'agit notamment de la fréquence d'acquisition ultrasonore, du gain, ...
A l'issue de l'étape principale El, la zone de contrôle Z est définie et les trois sous- systèmes 1, 2 et 3 sont configurés.
L'étape principale El est suivie de l'étape principale E2 de calibration de contrôle non destructif de la pièce à contrôler P.
L'étape principale E2 comporte trois étapes E21 à E23 non séquentielles et est détaillée à la figure 7. Ces étapes sont basées sur FR 1 859569.
L'étape E21 est une calibration de la zone de contrôle telle que définie dans l'étape E2 de FR 1 859 569.
L'étape E21 produit des données D12 de dimensions de la zone de contrôle, à partir des données de définition D3 de la zone de contrôle Z sur la pièce à contrôler définies par l'étape Eli. Ces dimensions permettent de définir un ensemble de paramètres et de points caractéristiques qui définissent le périmètre de la zone de contrôle.
L'étape E22 est une calibration de l'origine et des axes de la zone de contrôle, telle que décrite en référence aux étapes El et E2 de FR 1 859569.
Une seule origine et un seul ensemble d'axes sont définis pour toutes les zones de contrôle et sera nommé « repère d'origine de contrôle ».
Cette étape produit une matrice de passage DU entre le repère d'origine de contrôle de la pièce à contrôler et un repère du sous-système 2 de suivi de position. Ce calcul est effectué à partir des informations D2 de définition géométrique théorique de la pièce à contrôler P, les informations D2 incluant un ensemble de paramètres et de points ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 14 PCT/FR2020/052472 caractéristiques de la pièce à contrôler, et de la position D5' de ces points mesurée par le sous-système 2 de suivi de position.
L'étape E23 est une calibration de l'origine et des axes de la zone de la surface active de la sonde telle que définie dans l'étape E3 de FR 1 859569.
Cette étape produit la matrice de passage D10 entre le repère de la sonde S et le repère de sa surface active. Cette calibration est effectuée à partir d'une part d'une définition D8 de points caractéristiques de la surface active de la sonde S et d'autre part de données de position D4' de ces points produites par le sous-système 2 de suivi de position. Il est à noter que les données de position D4' sont fournies en continu par le sous-système 2 de suivi de position.
L'étape principale E2 est suivie de l'étape principale E3 de détection de défauts potentiels dans le volume de contrôle de la pièce à contrôler. L'étape principale E3 est réalisée pendant qu'un opérateur utilise le système de contrôle non destructif décrit en référence à la figure 1 pour contrôler la pièce P. L'étape principale E3 comporte trois étapes E31 à E33 et est détaillée à la figure 8.
L'étape E31 est une génération de données de réglages d'acquisition D14 qui sont fournis au sous-système 1 d'acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler. Les réglages d'acquisition représentent l'ensemble des paramètres utilisés par le sous-système 1 d'acquisition de données de contrôle pour piloter la sonde S qui va effectuer l'émission et la réception des signaux. Les réglages d'acquisition D14 contiennent notamment le trajet que doit effectuer la sonde S sur la zone de contrôle Z. Au cours de l'étape E31, le sous-système 2 de suivi de position détermine la position courante du premier corps rigide associé à la sonde S et produit des données D4' de position courante du premier corps rigide associé à la sonde S.
Au cours de l'étape E31, le sous-système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface détermine des données de surface D13 de la zone de contrôle Z.
Pour générer les données de réglages d'acquisition D14, l'étape E31 utilise les données D4', les données D13 ainsi que les coordonnées D12 des points caractéristiques de la zone ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 c PCT/FR2020/052472 de contrôle Z dans le repère du sous-système 2 de suivi de position, produites par l'étape E21.
L'étape E31 est suivie de l'étape E32 qui est une détection de défauts potentiels et lorsqu'un défaut est détecté, la détermination de la position du défaut détecté. Un défaut est par exemple une fissure ou une inclusion dans la pièce. Un défaut est défini à partir du signal reçu par le sous-système 1 d'acquisition de données de contrôle non destructif et se manifeste par une amplitude de signal plus élevée ou plus basse qu'attendue en fonction de la position. Lorsqu'un défaut est détecté, la position du défaut est déterminée à partir de la position de la sonde S et du trajet ultrasonore attendus qui dépendent des réglages d'acquisition définis.
Cette position est définie à partir de données d'acquisition D15 fournies par le sous- système 1 de contrôle non destructif de la pièce à contrôler et des données de réglages d'acquisition D14 produites par l'étape E31.
Lorsqu'un défaut est détecté, le résultat de l'étape E32 est la position D17 de ce défaut, exprimée dans le repère de la zone de contrôle Z grâce à la matrice de passage DU produite par l'étape E22.
En parallèle des étapes E31 et E32, l'étape E33 génère en temps réel les informations nécessaires à la vérification du respect de la procédure de contrôle : parcours complet de la zone, utilisation correcte du capteur (vitesse, orientation, contact avec la surface, ...), comme exposé dans FR 1859569. Dans ce document, la configuration du dispositif de contrôle non destructif d'une pièce mécanique permet de garantir la validité d'un contrôle manuel de la pièce mécanique effectué par un opérateur.
En effet, au cours du contrôle proprement dit, le calculateur produit alors les informations suivantes :
- Position de la surface active de la sonde par rapport au repère de la zone de contrôle,
- Orientation de la surface active de la sonde par rapport au repère de la zone de contrôle.
A partir de ces informations, le calculateur est capable notamment de :
- Déterminer la vitesse de déplacement de la surface active de la sonde, ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 16 PCT/FR2020/052472
- Vérifier le respect de l'orientation de la sonde par rapport aux axes de la zone de contrôle,
- Vérifier l'accomplissement de la couverture de la zone de contrôle, par exemple en termes de résolution, de dimensions et de géométrie, par rapport à une couverture prédéfinie, en utilisant en outre les informations de dimensions de la zone de contrôle,
- Vérifier le couplage (hauteur et inclinaison) entre la surface active de la sonde et la zone de contrôle de la pièce mécanique.
L'étape E33 utilise la matrice D10 de passage entre le repère de la sonde S et le repère de sa surface active et les données de position D4' du premier corps rigide associé à la sonde S.
L'étape E33 produit des données D16 de couverture de zone de contrôle.
Les données D16 de couverture de zone de contrôle exprime la partie de la zone de contrôle Z sur laquelle le contrôle a déjà été effectué.
Lorsqu'un défaut est détecté à l'étape E32, l'étape principale E3 est suivie de l'étape principale E4 de caractérisation du défaut détecté. L'étape principale E4 comporte trois étapes E41 à E43 et est détaillée à la figure 9.
L'étape E41 est une sélection de données de configuration D18 de séquence de réglages d'acquisition de données de contrôle non destructif autour de la position du défaut détecté. Une séquence de réglages est une succession de paramètres d'acquisition permettant de faire balayer au faisceau ultrasonore l'environnement du défaut détecté et faire varier l'angle d'attaque. Cela permet de préciser par exemple la position du défaut, son extension et sa nature.
La configuration de la séquence de réglages comporte la détermination des paramètres, fixés par la procédure de contrôle de la zone parcourue, nécessaires au calcul des réglages dynamiques du sous-système d'acquisition de données de contrôle.
Cette sélection est effectuée en fonction des données de position D17 de défaut déterminées à l'étape E32, des données de position D4' du premier corps rigide associé à la sonde S produites par le sous-système 2 et des coordonnées D12 des points ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 17 PCT/FR2020/052472 caractéristiques de la zone de contrôle Z dans le repère du sous-système 2 de suivi de position, produites par l'étape E21.
L'étape E41 est suivie de l'étape E42 qui détermine une séquence de réglages d'acquisition de données de contrôle non destructif autour de la position du défaut détecté, à partir de la configuration D18 déterminée à l'étape E41 et des données de surface D13 de la zone de contrôle Z, calculées à l'étape E31 par le sous-système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface.
La séquence de réglages d'acquisition de données ainsi déterminée est fournie au sous- système 1 d'acquisition de données de contrôle non destructif avec lequel l'opérateur effectue une acquisition de données.
Les données D15 de contrôle non destructif ainsi acquise sont utilisées à l'étape E43 pour caractériser le défaut (Position, ROI 'Région Of Interest', type, dimensions...).
Les étapes E42 et E43 sont parcourues en boucle jusqu'à la caractérisation complète du défaut.
La caractérisation du défaut est considérée comme complète en fonction du type de contrôle réalisé. Par exemple, les étapes E42 et E43 sont parcourues en boucle sur un nombre d'itérations donné. Selon un autre exemple, les étapes E42 et E43 sont parcourues en boucle tant qu'une condition n'est pas remplie. La condition pour arrêter la caractérisation du défaut est définie dans la procédure de contrôle Dl.
Lorsque cette condition est remplie et que la caractérisation du défaut est considérée comme complète, l'étape E43 fournit un ordre d'arrêt à l'étape E42 et fournit en sortie des données D20 de caractérisation du défaut (Position, ROI 'Région Of Interest', type, dimensions...).
Lorsque la zone de contrôle a été entièrement parcourue par la sonde S (étape E3) et que la caractérisation des éventuels défauts détectés est terminée (étape E4), les étapes principales E3 et E4 sont suivies de l'étape principale E5 de génération de rapport de contrôle. L'étape principale E5 comporte une étape E51 et est détaillée à la figure 10. ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 lg PCT/FR2020/052472
L'étape E51 utilise les données suivantes :
- les données de caractérisation de défaut D20 déterminées à l'étape E43,
- les données de procédure Dl,
- les données de couverture de zone de contrôle D16 déterminées à l'étape E33,
- les données de position D17 de défaut déterminées à l'étape E32.
L'étape E51 produit un rapport de contrôle D21 à partir de ces données.
Le rapport de contrôle contient au minimum l'identification de l'objet contrôlé, les exigences contractuelles du contrôle, la configuration de contrôle, les paramètres de réglage, les éventuels défauts détectés et leur caractérisation. La caractérisation d'un défaut comporte notamment des paramètres de géométrie du défaut, des propriétés du défaut, en référence à la procédure de contrôle Dl.
La figure 11 est un diagramme temporel montrant le fonctionnement du système de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler représenté à la figure 1.
Plus précisément, on considère ici que les étapes principales El de préparation du contrôle non destructif de la pièce à contrôler P et E2 de calibration de contrôle non destructif de la pièce à contrôler P ont été effectuées. L'opérateur utilise alors le système de contrôle non destructif, lequel effectue l'étape principale E3 de détection de défauts potentiels dans le volume de contrôle de la pièce à contrôler. On considère qu'un défaut est détecté et que le système de contrôle non destructif effectue l'étape principale E4 de caractérisation du défaut détecté.
En d'autres termes, le diagramme temporel de la figure 11 représente le fonctionnement des étapes E3 et E4. Ce chronogramme est mis en œuvre pour toute acquisition de données nécessitant la caractérisation de la surface de la pièce.
Plus précisément, les axes horizontaux sont des axes de temps respectifs pour les différents sous-systèmes suivants, de haut en bas :
- le sous-système 2 de suivi de position de la surface active de la sonde S de contrôle non destructif,
-le sous-système central 4 de pilotage,
- le sous-système 1 d'acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 lg PCT/FR2020/052472 contrôler, et
- le sous-système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface.
Le sous-système central 4 de pilotage centralise le déclenchement des acquisitions des données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler et des données de position de la sonde S.
Le temps entre le déclenchement et le démarrage de chaque acquisition est borné de manière haute, ce qui garantit que l'écart entre le démarrage d'acquisition de données de contrôle et le démarrage d'acquisition de données de position de la sonde S est lui aussi borné de manière haute. Ainsi, la proximité temporelle entre la donnée de contrôle et la donnée de position de la sonde pour une acquisition donnée est maîtrisée.
A un instant tO, le sous-système central 4 de pilotage envoie des données aO de configuration d'acquisition au sous-système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface.
En réponse, le sous-système 3 d'acquisition de données de caractérisation de surface envoie à un instant suivant tl un accusé al d'application de la configuration pour la caractérisation de surface au sous-système central 4 de pilotage.
A un instant suivant t2, le sous-système central 4 de pilotage envoie simultanément un ordre a2 de déclenchement du suivi de position au sous-système 2 et un ordre a3 de déclenchement de l'acquisition de données de caractérisation de surface au sous-système 3, pour la caractérisation de surface.
A un instant suivant t3, le sous-système 2 réalise une acquisition a4 de la position de la surface active de la sonde S, pour la caractérisation de surface.
La différence entre les instants t3 et t2 est bornée de manière haute.
A un instant suivant t4, le sous-système 3 réalise une acquisition a5 de données de caractérisation de la surface de la zone de contrôle.
La différence entre les instants t4 et t2 est bornée de manière haute.
Le temps entre le déclenchement et le démarrage de chaque acquisition est borné de manière haute, ce qui garantit que la valeur absolue de l'écart (t4-t3) entre le démarrage ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 2Q PCT/FR2020/052472 d'acquisition de données de caractérisation de surface et le démarrage d'acquisition de données de position de la sonde S est elle aussi bornée de manière haute. Ainsi, la proximité temporelle entre la donnée de caractérisation de surface et la donnée de position de la sonde pour une acquisition donnée est maîtrisée. Il y a donc synchronisation des sous-systèmes 2 et 3.
La valeur absolue de la différence entre les instants t3 et t4 représente l'erreur de position pour la caractérisation de surface. En effet, entre l'instant t3 et l'instant t4, l'opérateur continue à déplacer la sonde. Le fait que l'écart temporel entre t3 et t4 soit borné de manière haute garantit que pour une vitesse de déplacement maximum donnée, les données de suivi de position de la sonde et les données de caractérisation de surface sont suffisamment proches géométriquement l'une de l'autre.
A un instant suivant t5, le sous-système central 4 de pilotage reçoit les données a6 de position de la sonde S depuis le sous-système 2, pour la caractérisation de surface.
A un instant suivant t6, le sous-système central 4 de pilotage reçoit les données a7 de caractérisation de la surface de la zone de contrôle depuis le sous-système 3.
Les données de position de la sonde S et les données de caractérisation de la surface de la zone de contrôle sont appairées ou couplées. Etant donné que le sous-système 4 a déclenché simultanément les sous-systèmes 2 et 3, il sait que les données reçues de ces deux sous-systèmes après ce déclenchement sont celles correspondant à ce même déclenchement et donc qu'elles peuvent être appairées.
L'appairage entre les données de caractérisation de la surface de la zone de contrôle et les données de position de la sonde garantit que chacune des données de caractérisation de surface peut-être appairée avec une donnée de position de la sonde, et ce de manière exacte et en-dessous d'une précision donnée.
En affectant un numéro de déclenchement, ou index, à chaque déclenchement, on peut affecter le même numéro aux données de caractérisation de surface et aux données de position de la sonde qui correspondent respectivement à chaque déclenchement. Ainsi, l'exactitude est garantie, car il n'est pas possible d'appairer une donnée de caractérisation de surface d'index N avec une donnée de position de la sonde d'index M, si M est différent de N. ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 21 PCT/FR2020/052472
Par « en-dessous d'une précision donnée » on entend le fait qu'il ne soit pas possible d'appairer une donnée de caractérisation de surface avec une donnée de position de la sonde si l'écart temporel entre les deux est supérieur à la précision donnée.
Le sous-système central 4 débute le calcul a8 de la configuration pour l'acquisition des données de contrôle à l'instant t7 et le termine à l'instant t8 (a9). Ce calcul nécessite la connaissance de la caractérisation de surface. Le calcul de la configuration pour l'acquisition des données de contrôle se fait aux deux étapes principales E3 et E4, dans les étapes E31 et E42 respectivement.
A un instant suivant t9, le sous-système central 4 de pilotage envoie des données alO de configuration d'acquisition au sous-système 1 d'acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, dans le but de réaliser une acquisition de données de contrôle. Cette acquisition de données de contrôle peut être faite aussi bien dans la phase de couverture de zone et détection de défauts potentiels (étape E3) que dans la phase de caractérisation des défauts (étape E4).
A un instant suivant tlO, le sous-système central 4 de pilotage reçoit des données ail d'accusé d'application de la configuration depuis le sous-système 1 d'acquisition de données de contrôle non destructif de la pièce à contrôler, pour l'acquisition de données de contrôle.
A un instant suivant tll, le sous-système central 4 de pilotage envoie simultanément un ordre al2 de déclenchement du suivi de position au sous-système 2 et un ordre al3 de déclenchement de l'acquisition de données de contrôle au sous-système 1, pour l'acquisition de données de contrôle.
A un instant suivant tl2, le sous-système 2 réalise une acquisition al4 de la position de la surface active de la sonde S, pour l'acquisition de données de contrôle.
La différence entre les instants tl2 et tll est bornée de manière haute.
A un instant suivant tl3, le sous-système 1 réalise une acquisition al5 de données de contrôle, pour l'acquisition de données de contrôle.
La différence entre les instants tl3 et tll est bornée de manière haute.
Comme précédemment, le temps entre le déclenchement et le démarrage de chaque acquisition est borné de manière haute, ce qui garantit que la valeur absolue de l'écart ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 22 PCT/FR2020/052472
(tl3-tl2) entre le démarrage d'acquisition de données de contrôle et le démarrage de suivi de position de la sonde S est elle aussi bornée de manière haute. Ainsi, la proximité temporelle entre la donnée de contrôle et la donnée de position de la sonde pour une acquisition donnée est maîtrisée. Il y a donc synchronisation des sous-systèmes 1 et 2.
La valeur absolue de la différence entre les instants tl3 et tl2 représente l'erreur de position pour l'acquisition de données de contrôle. En effet, entre l'instant tl2 et l'instant tl3, l'opérateur continue à déplacer la sonde. Le fait que l'écart temporel entre tl2 et tl3 soit borné de manière haute garantit que pour une vitesse de déplacement maximum donnée, les données de suivi de position de la sonde et les données de contrôle sont suffisamment proches géométriquement l'une de l'autre.
A un instant suivant tl4, le sous-système central 4 de pilotage reçoit les données al6 de suivi de position de la sonde S depuis le sous-système 2, pour l'acquisition de données de contrôle.
A un instant suivant tl5, le sous-système central 4 de pilotage reçoit les données al7 de contrôle depuis le sous-système 1, pour l'acquisition de données de contrôle.
Les données de position de la sonde S et les données de contrôle sont appairées ou couplées. Etant donné que le sous-système 4 a déclenché simultanément les sous- systèmes 1 et 2, il sait que les données reçues de ces deux sous-systèmes après ce déclenchement sont celles correspondant à ce même déclenchement et donc qu'elles peuvent être appairées.
L'appairage entre les données de contrôle et les données de position de la sonde garantit que chacune des données de contrôle peut-être appairée avec une donnée de position de la sonde, et ce de manière exacte et en-dessous d'une précision donnée.
En affectant un numéro de déclenchement, ou index, à chaque déclenchement, on peut affecter le même numéro aux données de contrôle et aux données de position de la sonde qui correspondent respectivement à chaque déclenchement. Ainsi, l'exactitude est garantie, car il n'est pas possible d'appairer une donnée de contrôle d'index N avec une donnée de position de la sonde d'index M, si M est différent de N. ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 23 PCT/FR2020/052472
Par « en-dessous d'une précision donnée » on entend le fait qu'il ne soit pas possible d'appairer une donnée de contrôle avec une donnée de position de la sonde si l'écart temporel entre les deux est supérieur à la précision donnée.
Selon l'invention, il est possible de vérifier plusieurs informations, telles que notamment l'orientation de la sonde ou la vitesse de la sonde, afin de valider ou non les données de contrôle acquises à chaque position de la sonde S.
Dans l'exemple décrit de l'acquisition avec maillage de la surface, chaque acquisition de données de contrôle se fait en deux temps :
• Acquisition de données pour détecter la surface.
• Acquisition de données de contrôle tenant compte de la surface détectée précédemment.
La vérification consiste alors à s'assurer que les positions de la sonde S lors de ces deux acquisitions séquentielles ne sont pas trop éloignées l'une de l'autre afin de garantir que l'acquisition de données de contrôle tient bien compte de la surface détectée.
Cette vérification est effectuée, comme énoncé précédemment, en vérifiant que :
- les données appairées de position de la sonde et de caractérisation de surface sont suffisamment proches l'une de l'autre géométriquement parlant. Pour ce faire, on utilise la borne haute de l'écart temporel entre les instants t3 et t4, et la vitesse moyenne du capteur entre ces instants t3 et t4. La vitesse moyenne du capteur peut par exemple être déterminée à partir des positions obtenues précédemment,
- que les données appairées de position de la sonde et de contrôle sont suffisamment proches l'une de l'autre géométriquement parlant. Pour ce faire, on utilise la borne haute de l'écart temporel entre les instants tl2 et tl3, et la vitesse moyenne du capteur entre ces instants tl2 et tl3. La vitesse moyenne du capteur peut par exemple être déterminée à partir des positions obtenues précédemment.
La vérification peut en outre être effectuée en vérifiant que la distance géométrique entre les positions de la sonde aux instants t3 et tl2 n'est pas trop grande. Pour ce faire, on utilise les positions de la sonde mesurées aux instants t3 et tl2.

Claims

ccnc c"7 i\ i n WO 2021/123623 24 PCT/FR2020/052472Revendications
1. Système manuel de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler comportant
Un sous-système (1) d'acquisition de données de contrôle non destructif comportant une sonde (S),
Un sous-système (2) de suivi de position de la sonde,
Un sous-système (3) d'acquisition de données de caractérisation de surface d'une zone de contrôle (Z) définie sur la surface de la pièce à contrôler,
Caractérisé en ce que le sous-système (3) d'acquisition de données de caractérisation de surface est apte à recevoir en entrée un ensemble de données acquises de la surface de la pièce inspectée par la sonde de contrôle,
Et en ce que le système comporte
Un sous-système central (4) de pilotage des sous-systèmes (1, 2, 3) d'acquisition de données de contrôle, d'acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position, en fonction de la zone de contrôle parcourue par la sonde manipulée par un opérateur et d'un mode opératoire prédéfini, le sous-système central étant apte à synchroniser le fonctionnement des sous-systèmes d'acquisition de données de contrôle, d'acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position et à appairer les données produites par les sous-systèmes d'acquisition de données de contrôle, d'acquisition de données de caractérisation de surface et de suivi de position pendant leur fonctionnement.
2. Système de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler selon la revendication 1, dans lequel le sous-système central (4) de pilotage est apte à envoyer simultanément un ordre de déclenchement au sous-système (2) de suivi de position et un ordre de déclenchement au sous-système (3) d'acquisition de données de caractérisation de surface, pour la caractérisation de surface.
3. Système de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler selon la revendication 2, dans lequel le sous-système central (4) de pilotage est apte à appairer les données de ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 25 PCT/FR2020/052472 position de la sonde (S) et les données de caractérisation de la surface de la zone de contrôle (Z) qui sont reçues en réponse à l'envoi de l'ordre de déclenchement simultané envoyé au sous-système (2) de suivi de position et au sous-système (3) d'acquisition de données de caractérisation de surface.
4. Système de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le sous-système central (4) de pilotage est apte à envoyer simultanément un ordre de déclenchement au sous-système (2) de suivi de position et un ordre de déclenchement au sous-système (1) d'acquisition de données de contrôle, pour l'acquisition de données de contrôle.
5. Système de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler selon la revendication 4, dans lequel le sous-système central (4) de pilotage est apte à appairer les données de position de la sonde (S) et les données de contrôle qui sont reçues en réponse à l'envoi de l'ordre de déclenchement simultané envoyé au sous-système (2) de suivi de position et au sous-système (1) d'acquisition de données de contrôle.
6. Système de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le sous-système (1) d'acquisition de données de contrôle est un système à ultrasons comportant une sonde ultrasonore.
7. Système de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le sous-système (2) de suivi de position de la sonde est un système optique.
8. Système de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le sous-système (3) d'acquisition de données de caractérisation de surface est apte à produire un ensemble de paramètres caractéristiques de cette surface sous la forme d'un maillage de surface. ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 26 PCT/FR2020/052472
9. Procédé de contrôle non destructif d'une pièce à contrôler avec le système de contrôle non destructif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de détection de défaut potentiel (E3) et lorsqu'un défaut est détecté, de caractérisation du défaut détecté (E4), les étapes de détection de défaut potentiel et de caractérisation du défaut détecté comportant :
- envoi simultané par le sous-système central (4) de pilotage d'un ordre (a2) de déclenchement du suivi de position au sous-système (2) de suivi de position de la sonde et un ordre (a3) de déclenchement de l'acquisition de données de caractérisation de surface au sous-système (3) d'acquisition de données de caractérisation de surface, et
- envoi simultané par le sous-système central (4) de pilotage d'un ordre (al2) de déclenchement du suivi de position au sous-système (2) de suivi de position de la sonde et un ordre (al3) de déclenchement de l'acquisition de données de contrôle au sous- système (1) d'acquisition de données de contrôle.
10. Procédé de contrôle non destructif selon la revendication 9, dans lequel l'étape de détection de défaut potentiel (E3) comporte l'acquisition (E31) de données de caractérisation de surface de la zone de contrôle (Z) par le sous-système (3) d'acquisition de données de caractérisation de surface et l'utilisation des données de caractérisation de surface de la zone de contrôle (Z) pour déterminer la position du défaut (E32).
11. Procédé de contrôle non destructif selon la revendication 10, dans lequel l'étape de caractérisation du défaut détecté (E4) comporte l'utilisation des données de caractérisation de surface de la zone de contrôle (Z) pour déterminer une séquence de réglage d'acquisition de données de contrôle non destructif autour de la position du défaut détecté (E42). ccnc c"7 i\ i n
WO 2021/123623 27 PCT/FR2020/052472
12. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur.
13. Support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11.
PCT/FR2020/052472 2019-12-19 2020-12-16 Système et procédé de contrôle non destructif manuel WO2021123623A1 (fr)

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