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Tif
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Physical
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Molecule
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2514142A1
Family ID 2020903
Probable Assignee Krautkraemer Gmbh
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title APPAREIL A ULTRA-SONS POUR L'EXAMEN NON DESTRUCTIF DES
MATERIAUX
Abstract
_________________________________________________________________
An ultrasonic test instrument includes a pulse generator, a receiver,
a cathode ray tube screen display and a time gate means providing a
gated time interval for viewing only echo signals which arise from a
predetermined workpiece region under test. The time gated interval is
shown as a horizontal gate bar display on the screen and the length of
the bar being indicative of the gated time interval. Circuitry
provided generates a reference signal to cause the gate bar to appear
at a height commensurate with the echo signal received in the gated
intervals having the highest peak amplitude. Unless reset, the
amplitude of the gate bar remains at this peak value although
subsequent echo signals may have a lower amplitude.
L'APPAREIL A ULTRA-SONS, DESTINE A L'EXAMEN NON DESTRUCTIF DE PIECES,
COMPORTE UN ECRAN DE VISUALISATION D'IMPULSIONS ULTRA-SONORES. LES
VALEURS MAXIMALES DES IMPULSIONS ULTRA-SONORES 3 SURVENANT A
L'INTERIEUR D'UN DIAPHRAGME TEMPOREL SONT AFFICHEES AU MOYEN D'UNE
BARRE D'AFFICHAGE 5 QUI CONSTITUE SIMULTANEMENT BARRE DE DIAPHRAGME.
LES AUGMENTATIONS DE LA VALEUR MAXIMALE DE L'IMPULSION CONCERNEE, D'UN
DECLENCHEMENT A L'AUTRE, DEPLACENT LA BARRE D'AFFICHAGE VERS LE PIC
D'IMPULSIONS. LES DIMINUTIONS DE LA HAUTEUR D'IMPULSION N'INFLUENCENT
PAS LA HAUTEUR DE LA BARRE. LA BARRE D'AFFICHAGE 5 PERMET AINSI AUSSI
BIEN DE VISUALISER LA DUREE DU DIAPHRAGME AINSI QUE LA HAUTEUR
MAXIMALE DE L'IMPULSION SURVENUE PENDANT LA MESURE, DE MANIERE
CONTINUE ET EN MEME TEMPS QUE L'IMAGE HABITUELLE DES IMPULSIONS.
Description
_________________________________________________________________
Appareil a ultrasons pour l'examen non destructif des materiaux.
L'invention concerne un appareil a ultrasons pour l'examen non
destructif des materiaux comportant un ecran pour visualiser les
signaux ultrasonores reflechis par des reflec-
teurs presents dans une piece a examiner ainsi qu'un diaphrag-
me temporel ou fenetre pour evaluer les signaux ultrasonores recus, le
diaphragme temporel etant represente sur l'ecran sous forme d'une
barre (barre de diaphragme) dont la position et l'allongement peuvent
9 tre modifies, et la longueur de la barre de diaphragme correspondant
a chaque instant a la duree du diaphragme temporel tandis que sa
hauteur correspond a une
tension de comparaison ou reference.
lors de l'examen non destructif de materiaux au moyen d'impulsions
ultrasonores, il est habituel de masquer a l'aide de diaphragmes
electroniques des parties selectionnees du temps de parcours qui
correspondent a des plages de profondeur definies dans le materiau a
examiner Les impulsions d'echo peuvent ensuite 9 tre traitees
separement selon les plages de temps de parcours On peut ainsi etablir
un diaphragme pour la zone o l'on s'attend a trouver des reflecteurs,
c'est-a-dire la zone o l'on s'attend a trouver des defauts, et un
autre pour la paroi arriere Lors de l'examen, la t 8 te d'examen
est generalement deplacee sur la surface de la piece examinee.
L'emission et la reception des impulsions ultrasonores s'effectue a
intervalles de quelques centiemes a quelques milliemes de seconde et
sont commandees par une impulsion de declenchement Sur l'ecran de
l'appareil a ultrasons, on n'observe par consequent qu'une oscillation
de l'impulsion
affichee en raison du deplacement de la tete d'examen.
la position o apparait l'amplitude d'impalsion la plus elevee a
l'interieur d'une plage de recherche revet une importance particuliere
pour l'examen Dans le cas de l'examen manuel on deplace par consequent
dans un sens et dans l'autre la tete d'examen sur la piece a examiner
et dans certaines circonstances, on la fait egalement tourner autour
de son axe
longitudinal, jusqu'a ce qu'on obtienne l'amplitude d'impul-
sion maximale L'obtention de l'amplitude d:impulsion maximale est
indispensable pour l'evaluation des defauts dans la piece
examinee et exige une assez grande attention lors de l'obser-
vation de l'ecran En effet, les fluctuations de l'amplitude de
l'impulsion sont tres rapides et il est tres difficile
d'observer la valeur maximale de l'amplitude d'impulsion.
De plus on depasse souvent la valeur maximale de l'amplitude -
d'impulsion lors de ce deplacement de la tete d'examen et on doit de
nouveau la retrouver Il manque une comparaison immediate des valeurs
maximales presumees survenues a des instants differents On s'aide
souvent d'un crayon gras ou d'un moyen de ce type pour marquer la
valeur maximale presumee sur l' ecran de l'appareil a ultrasons
jusqu'a ce qu'on trouve
le cas echeant une valeur encore plus elevee Une telle metho-
de complique l'examen et demande beaucoup de temps Pour
eviter d'etre gene par des affichages d'impulsions ultra-
sonores non significatives, on se donne au prealable des valeurs de
seuil dans les plages d'attente de reflecteur et on n'affiche que les
amplitudes d'impulsions qui depassent les seuils correspondants (voir
"Werkstoffpr Ufung mit
Ultraschall", 3 eme edition, Springer-Verlag, Berlin, p 247).
On connaft egalement un procede et un circuit DE-A-29 45 201),
permettant d'ajuster la hauteur du seuil et la duree de la plage de
recherche et de les representer sur l'ecran a partir des coordonnees
choisies sous forme d'une barre Ces methodes
connues ne permettent pas de saisir et d'afficher automati-
quement l'amplitude la plus elevee de plusieurs signaux -
ultrasonores recus successivement.
On connait en outre un circuit pour permettre de determiner et
d'afficher la valeur maximale de plusieurs impulsions ultrasonores
recues les unes apres les autres (JP-A-23-125285) Dans ce but, la
totalite de la plage de temps de parcours a examiner est divisee en
plages partielles, les valeurs de l'amplitude sont comptees a l'aide
d'un compteur d'amplitude dans chaque plage partielle de temps de
parcours et les informations concernant le temps ainsi que l'amplitude
sont stockees en memoire, les compteurs d'amplitude etant concus de
maniere a ne compter que vers le haut (couplage incremental) Au moyen
d'un commutateur a actionnement manuel, on peut rappeler les
informations presentes dans les memoires
et les afficher sur l'ecran d'un appareil a ultrasons L'incon-
venient est de ne permettre l'affichage sur l'ecran de
l'amplitude de l'impulsion ultrasonore la plus importante sur-
venue jusqu'alors, qu'apres avoir actionne un commutateur.
De plus, on ne reproduit sur l'ecran qu'un seul echo maximal
survenu une surveillance continue de l'augmentation de -
l'amplitude des echos ou des variations d'amplitudes de l'echo n'est
pas possible Les dispositifs connus presentent en outre l'inconvenient
de necessiter des circuits relativement importants. La presente
invention vise notamment a fournir un
circuit du type mentionne precedemment qui a de moindres exi-
gences en matiere de circuits, que les dispositifs connus et avec
lequel on peut lire facilement les amplitudes d'echos
maximales de plusieurs signaux ultrasonores recus successive-
ment.
Dans ce but l'invention propose notamment un disposi-
tif du genre ci-dessus mentionne dans lequel chacun des signaux
ultrasonores recus qui survient pendant un intervalle de temps t 1-t 2
determine par le diaphragme temporel et dont l'amplitude est plus
elevee que la tension de comparaison eleve la barre de diaphragme
jusqu'a ce quea la tension de comparaison et, par consequent, la
hauteur de la barre de diaphragme, correspondent a l'amplitude du
signal ultrasonore-et dans lequel la hauteur de -la barre de"
diaphragme sur l'ecran n'est pas modifiee en cas de reception, a
l'interieur du diaphragme temporel de signaux ultrasonores presentant
des amplitudes
inferieures a la tension de comparaison.
L'invention propose egalement divers modes de reali-
sation particulierement avantageux definis dans les sous-
revendications.
Un avantage notable de l'invention reside egalement dans le fait que
la valeur maximale des amplitudes d'echo de
hauteurs variables qui apparaissent lors du mouvement de va-
et-vient de la tete d'examen sur la piece examinee, est non
seulement mesuree, mais est egalement affichee en continu.
L'invention sera mieux comprise a la lecture de la
description qui suit, reference etant faite aux dessins qui
l'accompagnent dans lesquelles: -
les figures la a id illustrent l'utilisation de la barre de diaphragme
d'un appareil a ultrasons pour l'affichage de l'amplitude maximale du
signal ultrasonore; la figure 2 est un schema synoptique d'un premier
mode de realisation d'un circuit de mise en oeuvre de l'invention la
figure 3 est un schema synoptique d'un generateur de seuil utilisable
dans la figure 2; la figure 4 est une representation destinee a
illustrer le prepositionnement de la barre de diaphragme par
approximations successives a la figure 5 represente un second mode de
realisation d'un circuit de l'invention;
25141 '42
la figure 6 est un schema impulsionnel correspondant a la figure 5, et
la figure 7 est un schema synoptique comportant la
memoire de valeur maximale et le compteur.
La figure I represente l'ecran 1 d'un appareil a ultrasons sur lequel
est representee l'image d'une impulsion ultrasonore comme on la voit
habituellement sur l'ecran lors de l'examen de pieces On peut voir,
sur cette figure, l'impulsion emise 2 apparaissant sur l'ecran l, un
echo de reflecteur 3 provenant d'un defaut (ou echo de defaut) et un
echo de paroi arriere provenant de la paroi arriere de la piece
examinee On peut egalement observer sur l'ecran 1 une barre de
diaphragme 5 dont la hauteur, la position dans le sens lateral et la
longueur peuvent varier La longueur de la barre 5 correspond au
diaphragme temporel (plage o l'on
s'attend a trouver un defaut) t 2-tl Conformement a l'inven-
tion la hauteur de la barre de diaphragme 5 correspond a la hauteur de
la valeur maximale de toutes les amplitudes
d'echos de defaut 3 recues au cours d'un intervalle de mesure.
Lors d'un processus d'examen, en deplacant la tete d'examen a la
surface de la piece a examiner par rapport a un reflecteur, on recoit
a l'instant correspondant un echo de ce reflecteur sous forme d'une
impulsion affichee 3 Selon
l'invention, si cette impulsion affichee survient a l'inte-
rieur d'un diaphragme temporel preselectionnable t 2-tl, une barre
apparait au sommet de cette impulsion affichee La longueur de la barre
correspond a la duree du diaphragme temporel t 2-tl Si la hauteur de
l'impulsion affichee augmente lorsqu'on continue de deplacer la tete
d'examen, la barre apparaft toujours sur le pic de l'impulsion (figure
lb) Par contre, si l'impulsion affichee diminue lorsqu'on continue de
deplacer la tete d'examen (figure lc), la barre reste affichee a la
hauteur deja atteinte une fois, tant que la hauteur de l'impulsion
reste inferieure a la hauteur de la barre au cours du deplacement de
la tete d'examen S'il appara It une impulsion affichee encore plus
haute lorsqu'on continue de deplacer la tete d'examen (figure ld), la
barre se place au sommet de cette impulsion encore plueshaute Par
consequent, la barre affichera toujours, lors d'un processus d'examen,
la hauteur d'impulsion la plus elevee survenue jusqu'a l'instant
considere.
La figure 2 represente un circuit avantageux permet-
tant de commander la position en hauteur de la barre de diaphragme en
fonction de l'amplitude d'echo recue Dans cette figure, on peut voir
un trigger ou declencheur 27, un emetteur d'impulsions ultrasonores 25
et un amplificateur de reception 24 Ia sortie de l'emetteur et
l'entree du recepteur sont reliees a une tete d'examen 13 en contact
avec la piece a
examiner En outre, le circuit comporte une unite de genera-
tion de diaphragme temporel 6, un diaphragme d'amplitude 17, un
generateur de seuil 23, une porte ET 19, des commutateurs
11 et 12 ainsi qu'un element de formation d'image 10 essentiel-
lement constitue d'un tube a rayons cathodiques.
Le declencheur 27 fournit des impulsions 21 pour declencher l'emetteur
d'impulsions ultrasonores 25 de facon a exciter la tete d'examen 13
pour qu'elle emette des impulsions ultrasonores Dans cet exemple,
l'impulsion d'echo produite par un reflecteur 14 dans la piece
examinee 15 et l'echo provenant de la paroi arriere de la piece
examinee sont recus par la m 8 me tete d'examen 13 a l'issue des temps
de parcours correspondants de l'impulsion, sont convertis en
impulsions
electriques et sont amplifies dans l'amplificateur de recep-
tion 24 Le fait que l'impulsion d'echo soit recue par la meme tete
d'examen 13 ou par d'autres tetes d'examen n'est pas determinant pour
l'invention L'impulsion de declenchement 21 declenche egalement une
unite de diaphragme temporel 6 qui produit l'impulsion de diaphragme
temporel 7 La longueur et le debut de l'impulsion de diaphragme 7 ont
l'avantage de pouvoir etre selectionnes et, comme le montrent les
figures
1, 2, sont identifies par les instants t 1 et t 2.
Si une premiere impulsion 3 survient dans le diaphrag- me temporel 6
des impulsions de positionnement ou localisation 18 sont produites
comme decrit ci-apres Ces impulsions de
localisation sont ensuite envoyees a l'entree 23 e du genera-
teur de seuil 23, en lui-meme connu, qui fournit sur sa sortie 23 a
une tension de comparaison 8 dont la valeur augmente d'un
pas numerique a chaque impulsion 18 Cette tension de comparai-
son 8 est appliquee a une entree 17 f du comparateur 17 et les
impulsions 2, 3 et 4 amplifiees par l'amplificateur de recep-
tion 24 sont envoyees a l'autre entree 17 e du comparateur.
Par consequent, ces impulsions sont presentes a la sortie 17 a du
comparateur, lorsque les impulsions 2, 3, 4 appliquees l'entree 17 e
du comparateur presentent des valeurs crates plus elevees que la
tension decomparaison 8 presente a l'autre entree Ces impulsions
produites par le comparateur sont envoyees a une entree 19 f de la
porte ET 19 tandis que l'impulsion de diaphragme temporel 7 provenant
du diaphragme
temporel 6 est appliquee a l'autre entree 19 de cette porte ET.
Par consequent, parmi les impulsions appliquees a l'entree 19 f, la
seule impulsion traversant la porte ET est celle qui est
presente pendant l'impulsion de diaphragme temporel 7, c'est-
a-dire, dans l 'exemple donne, l'impulsion 3 Cette impulsion est
envoyee sur l'entree 23 e du generateur de seuil 23 en tant
qu'impulsion de positionnement 18.
Si,du fait de la reception d'un nombre correspondant d'impulsions de
positionnement 18, la tension de comparaison 8 est plus elevee d'un
pas numerique que l'une des valeurs cr Ctes des impulsions 2, 3 ou 4,
le comparateur empechera le passage de cette impulsion et ne produira
aucune impulsion-a sa sortie a cet instant Si cela est le cas pour
l'impulsion 3, aucune impulsion traversera la porte ET entre les temps
ti et t 2 determines par l'impulsion de diaphragme temporel 7.
Il n'est plus necessaire ici de considerer les autres impulsions etant
donne que dans tous les cas, elles ne peuvent pas traverser la porte
ET Mais, si aucune autre impulsion de positionnement 18 n'est
produite, le generateur de seuil 23 ne peut plus augmenter la tension
de comparaison 8 a-sa sortie Ce n'est que lorsque survient, pendant
l'impulsion de diaphragme temporel 7, une impulsion 3 de valeur crete
plus elevee que celle qui correspond a la tension de comparaison 8,
qu'une nouvelle impulsion de
positionnement 18 est produite et que la tension de comparai-
son 8 est encore accrue jusqu'a ce qu'elle depasse de nouveau
d'un pas numerique la valeur crete de cette impulsion.
A l'aide d'un premier commutateur 11, fonctionnant de preference
electroniquement, on relie a l'amplificateur de signaux de l'element
de formation d'image 10 de l'appareil a ultrasons, de preference a
l'amplificateur dans la direction Y, a cadence temporelle et, mieux
encore, de facon alternee, une fois la sortie de l'amplificateur de
reception 24 pour la visualisation des impulsions 2, 3, 4 et une fois
la tension de comparaison 8, pour afficher la plus elevee des cretes
d'impulsion recues precedemment a l'interieur du diaphragme temporel 6
En consequence, une barre apparait sur l'ecran 1 de l'element de
formation d'image 10 de l'appareil a ultrasons a la hauteur de
l'impulsion la plus elevee survenue jusqu'a l'instant considere Un
second commutateur 12 illumine l'ecran pour former l'image d'impulsion
sur l'ecran dans la position correspondante du premier commutateur 11,
pendant la totalite du balayage de ligne produit par l'element de
formation d'image, tandis que dans l'autre position du commutateur 11,
l'ecran n'est illumine que pendant la duree du diaphragme temporel 6,
et, de facon avantageuse par
l'intermediaire de l'impulsion de diaphragme temporel 7 elle-
meme Cela presente l'avantage de ne faire appara tre la barre sur
l'ecran que pendant la duree du diaphragme temporel 6, c'est-a-dire
entre les instants tl et t 2. Pour entamer un nouveau processus de
mesure, on peut a l'aide d'un commutateur 20 ramenerle generateur de
seuil dans son etat initial de facon que la tension de comparaison
8 reprenne sa valeur de base.
Selon un mode de realisation de l'invention, corres-
pondant a la figure 3, le generateur de seuil 23 est constitue d'un
convertisseur numerique/analogique 231, d'un etage a bascule 232 et
d'un micro-processeur 233 De cette maniere, les impulsions de
positionnement 18 produites par la porte ET 19 sont de preference tout
d'abord appliquees a l'etage a bascule 232 pour la formation
d'impulsions Cet etage est
ramene dans son etat initial par le microprocesseur 233 a cha-
que processus de declenchement de l'etage de declenchement 27 sur la
liaison 234 L'etage a bascule produit une impulsion 26 qui est
envoyee, en tant qu'impulsion de positionnement, au convertisseur
numerique/analogique ce qui accroit la tension
de comparaison 8 d'un pas numerique Si la tension de compa-
raison 8 est superieure d'un pas numerique a l'amplitude de
l'impulsion ultra-sonore 3, le comparateur 17 interrompt le
passage-des impulsions Si, comme cela a deja ete decrit, aucune
nouvelle impulsion de positionnement 18 n'est produite, l'etage a
bascule n'est pas ramene dans son etat initial et ne fournit par
consequent plus d'impulsions de positionnement au
convertisseur numerique/analogique.
Ce n'est que lorsque survient pendant l'impulsion de diaphragme
temporel 7, une impulsion 3 presentant une valeur cr 9 te plus elevee
que celle qui correspond a la tension de comparaison 8, que l'etage a
bascule est ramene dans son etat initial et que la tension de
comparaison 8 augmente jusqu'a ce qu'elle depasse de nouveau d'un pas
numerique la valeur
crtte de cette impulsion.
Selon un autre mode de realisation de l'invention, en vue d'ajuster
plus rapidement la tension de comparaison 8 sur la valeur crgte d Vune
impulsion, comme le representent les figures 4 a-d, on preajuste la
tension de comparaison a la
moitie de la hauteur possible de l'impulsion-(figure 4 a).
Comme cela a deja ete decrit, on effectue ensuite une compa-
raison dans le comparateur 17 et la tension de comparaison est soit
diminuee d'un quart de la hauteur d'impulsion possible (figure 4 b)
lorsque le comparateur ne produit pas de signal de sortie a
l'interieur du diaphragme temporel, soit augmentee d'un quart de la
hauteur d'impulsion possible lorsque le comparateur envoie des
impulgions a l'interieur du diaphragme temporel a l'etage a bascule
232 Aux stades suivants, la tension de comparaison est ensuite
augmentee ou diminuee de 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128 de la hauteur
d'impulsion possible ( 4 c-4 d), par exemple, jusqu'a ce que, apres
reception de la 7 eme impulsion de declenchement, la tension de
comparaison soit si proche de la valeur crtte de l'impulsion qu'il
suffit ensuite d'un petit nombre de pas numeriques suppleementaires'
pour que la tension de comparaison depasse dudit pas numerique la
valeur du pic de l'impulsion Il est preferable d'effectuer cette
approximation successive a l'aide du microprocesseur 233 (figure 3),
la liaison 235 entre le microprocesseur et le convertisseur
numerique/analogique 231 devant par consequent comporter un nombre
correspondant de lignes, ce nombre etant ici par exemple de 8, en
regle generale, l'approche sera
prevue en moins de 10 pas.
Selon un autre mode de realisation de l'invention, s'appliquant
particulierement au traitement analogique des signaux, on utilise
d'une maniere connue une memoire de valeur maximale Une memoire de
valeur maximale de ce type met en jeu la charge d'un condensateur et
est decrite par exemple par J R Nayler (Digital and Analog Signal
Applications of
Operationnal Amplifiers, IEEE Spectrum, Juin 1971, p 41/42).
Cette memoire de valeur maximale presente cependant l'incon- venient
qu'on ne peut pas suivre l'accroissement de l'impulsion ultrasonore
qui se repete a l'interieur du diaphragme temporel et que des
impulsions parasites d'amplitudes plus elevees que l'impulsion
ultrasonore a mesurer conduisent a des mesures
erronees.
La figure 5 illustre schematiquement un mode de realisation
correspondant et avantageux de l'invention Elle represente un appareil
a ultrasons classique comportant: l'etage de declenchement 27,
l'emetteur d'impulsion 25, une t 9 te d'examen 13 couplee a la piece a
examiner 15 qui contient un reflecteur 14, l'amplificateur de
reception 24, un etage de diaphragme temporel 6, l'element de
formation d'image 10 comportant l'etage de balayage 101 destine a la
production du balayage de ligne et l'etage d'allumage 102 pour le tube
de visualisation Conformement a l'invention, on retrouve dans cet
exemple de circuit, dans la zone designee par le numero de reference
35 une porte ET 30, une memoire de valeur maximale 31, de type connu,
et des commutateurs declenchables
11 et 12.
Pour mieux comprendre la constitution du circuit et
les relations fonctionnelles on se referera-au schema impul-
sionnel de la figure 6 Dans cette figure, le diaphragme temporel 6 est
represente par l'impulsion de diaphragme
temporel 7 Le numero 21 designe les impulsionsde declenche-
ment qui declenchent la repetition de chacun des processus de mesure;
le numero 3 designe les impulsions ultrasonores recues pendant la
duree du diaphragme temporel (plage
d'attente) Le balayage de ligne destine au tube de visualisa-
tion 10 est represente par le signal en dents de scie 103.
Le numero 38 designe la tension appliquee a chaque instant a la
memoire de valeur maximale 31 En aval du commutateur 11, cette tension
de comparaison n'est appliquee a l'element de formation d'image 10 que
sous forme d'impulsions, et est representee par les impulsions 39 Le
numero 3/39 designe les impulsions visualisees par 'le tube de
visualisation pour chaque processus de declenchement et les numeros 3
+ 5 designent l'image d'impulsion visible a l'oeil, dans laquelle la
hauteur de la barre 5-correspond a la hauteur d'impulsion 39.
Dans les figures 5 et 6 et la description on n'a considere
que les impulsions 3 recues a l'interieur du diaphragme tempo-
rel Les autres impulsions evidemment presentes, comme l'impulsion
d'emission, l'impulsion de paroi arriere et d'autres impulsions, se
trouvant a l'exterieur du diaphragme temporel, ne sont pas
representees car elles ne jouent aucun
r 8 le dans la presente invention.
Dans l'exemple correspondant aux figures 5 et 6, pour effectuer
conformement a l'invention l'affichage de l'amplitude la plus elevee
obtenue au cours d'une periode de mesure, la memoire de valeur
maximale 31 est tout d'abord reglee a une valeur inferieure par
fermeture du commutateur Si on ouvre le commutateur 20, et si
l:amplificateur de reception 24 produit des impulsions, celles-ci sont
alors envoyees a l'entree 30 g de la porte ET 30 A l'entree 30 e de
cette porte ET est appliquee l'impulsion de diaphragme temporel 7 de
sorte que l'impulsion recue, dans la mesure o elle se trouve dans la
plage de diaphragme temporel, peut traverser la porte ET et atteindre
la memoire de valeur
maximale 31.
Le condensateur 36 est par consequent charge par la tension crete de
ces impulsions Les impulsions suivantes dont le pic de tension est
inferieur a la tension de charge du condensateur 36 n'ont pas
d'influence sur la tension de charge Par consequent, le condensateur
36 reste charge a la valeur de tension la plus elevee presentee
jusqu'a l'instant
considere par une impulsion.
A chaque impulsion de declenchement 21, l'etage de balayage 101
destine au tube de visualisation est declenche et le diaphragme
temporel 6 qui produit l'impulsion de
diaphragme temporel 7 est ajuste sur une plage d'attente.
L'impulsion de declenchement commute egalement les commuta-
teurs 11 et 12, de preference de facon alternee lorsque les
commutateurs sont en position haute, l'image de l'impulsion
ultra-sonore normale est visualisee sur l'ecran du tube de
visualisation et lorsqu'ils sont en position basse, on ne represente
que la tension de charge 38 appliquee a la memoire de valeur maximale
31 pendant l'impulsion de diaphragme temporel 7, et il est avantageux
a ce stade de ne pas provoquer l'allumage du tube de visualisation au
moyen de l'etage d'allumage 102, mais de l'effectuer au moyen de
l'etage de diaphragme temporel 6 On peut egalement facilement
declencher
l'emetteur 25 de telle maniere qu'aucune impulsion ultra-
sonore ne soit produite pendant la visualisation de la tension 38
L'impulsion de declenchement 21 est produite plusieurs
centaines de fois a plusieurs milliers de fois par seconde de -
sorte que, lors de la commutation de l'image d'echo a la visualisation
de la tension 38, l'oeil ne peut pas suivre ce changement et onvoit
sur l'ecran aussi bien l'image d'impulsions ultrasonores habituelles
que la visuacisation de la tension 38 appliquee a la memoire de valeur
maximale qui est visible conformement a l'invention sous forme d'une
barre 5 pendant la duree du diaphragme temporel, c'est-a-dire avec les
memes coordonnees d'affichage sur l'ecran que le pic de l'impulsion
la plus elevee survenue jusqu'a l'instant considere.
Selon un autre mode de realisation de l'invention, destine a eviter
les erreurs de mesure dues a des'impulsions parasites, on n'envoie a
la memoire de valeur maximale que les impulsions recues N fois a
l'interieur du diaphragme temporel sans interruption par chaque
processus de declenchement Pour cela, dans le cas de la figure 7, on
utilise en plus un
compteur d'impulsions-32, une autre porte ET 34, et un compa-
rateur 33 On utilise un type de porte ET 30 a 3 entrees.
Dans ce mode de realisation, la memoire de valeur maximale est
amenee a une valeur inferieure par l'intermediaire du commuta-
teur 20, le compteur 32 etant mis a zero, conformement-a sa
fonction decrite ulterieurement Si on ouvre alors le commu-
tateur 20, et si l'amplificateur de reception 24 fournit des
impulsions, celles-ci sont egalement presentes a l'entree 33 f du
comparateur 33 A l'entree 33 e du comparateur, une tension basse est
presente etant donne que le condensateur 36 n'a pas encore ete charge
Le comparateur laisse par consequent passer les impulsions provenant
du recepteur et les dirige; vers l'entree 34 e de la porte ET 34
L'impulsion de diaphragme temporel 7 est appliquee a l'entree 34 f de
cette porte ET de facon que l'impulsion recue puisse traverser la
porte ET dans la mesure o elle s'est produite a l'interieur du
diaphragme temporel, et soit envoyee a l'entree 32 e du compteur 32 Ce
compteur 32 est agence de telle maniere qu'il engendre a sa sortie 32
a une impulsion de tension continue lorsqu'il a recu
sur son entree 32 r une impulsion N fois consecutives, c'est-
a-dire pour des impulsions de diaphragme temporel 7 qui se suivent Si
une fois, il ne recoit aucune impulsion sur son entree 32 e pendant
une impulsion de diaphragme temporel 7, le compteur est remis a zero
Du fait de cet agencement du compteur, une impulsion d'ouverture est
presente a la sortie du compteur 32 a, et de ce fait, a la troisieme
entree 3 Ef de la porte ET 30, dans la mesure o une impulsion 3 a
mesurer a ete presente N fois consecutives dans l'impulsion de
diaphragre temporel La porte ET 30 recoit egalement sur son entree 30
e, l'impulsion de diaphragme temporel 7 et, sur son entree 30 g, les
impulsions 3 envoyees par le recepteur 24 Par consequent, a la sortie
30 a de la porte, on ne trouve des impulsions venant du recepteur 24
que si elles surviennent a l'interieur du diaphragme temporel et si N
impulsions ont ete comptees l'une apres l'autre par le compteur La
memoire de valeur maximale 31 est alors chargeea la tension crete de
cette impulsion Etant donne que la memoire de valeur maximale est
egalement appliquee a l'entree 33 e du comparateur 33, il est
preferable que seules les impulsions suivantes qui depassent cette
valeur de tension, puissent atteindre le compteur 32 et qu'elles ne
soumettent ensuite le condensateur a une charge supplementaire, que
lorsque ce processus s'est produit N fois
consecutives avec N declenchements qui se suivent Les impul-
sions dont la tension crgte est inferieure a;la tension de
charge du condensateur 36 ne peuvent plus traverser le compa-
rateur 33 Le condensateur 36 reste par consequent toujours charge a la
tension d'impulsion la plus elevee qui se sera repetee N fois dans
chaque diaphragme temporel S'il-survient a un moment quelconque a
l'interieur du diaphragme temporel une impulsion parasite dont la
valeur crete presente une tension plus elevee que celle qui correspond
a la charge du condensateur 36, cette impulsion parasite pourra en
fait traverser le comparateur 33 et la porte ET 34, et sera comptee
par le compteur 32 Cependant, comme une impulsion parasite
ne peut, dans la pratique se repeter N fois, a chaque declen-
chement et sans interruption, il se produit au moins une fois un
diaphragme temporel sur le compteur 32, pendant lequel aucune
impulsion n'apparaitra sur son entree 32 e, de sorte que
le compteur sera remis a zero.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Appareil a ultrasons pour l'examen non destructif des materiaux,
comportant un ecran de presentation des signaux ultrasonores reflechis
par des reflecteurs contenus dans une piece a examiner, ainsi qu'un
diaphragme temporel pour evaluer les signaux ultrasonores recus, le
diaphragme temporel etant egalement represente sur l'ecran sous la
forme d'une barre
dont la position et l'allongement sont modifiables, la lon-
gueur de la barre de diaphragme correspondant a chaque instant a la
duree du diaphragme temporel et sa hauteur, a une tension de
comparaison, caracterise en ce que chacun des signaux ultrasonores
recus ( 3) qui survient pendant un intervalle de temps tl-t 2
determine par le diaphragme temporel ( 6) et dont l'amplitude est plus
elevee que la tension de comparaison ( 8; 38) eleve la barre de
diaphragme ( 5) jusqu'a ce que la tension de comparaison et, par
consequent, la hauteur de labarre de diaphragme, correspondent a
l'amplitude du signal ultrasonore et en ce que la hauteur de la barre
de diaphragme sur l'ecran n'est pas modifiee en cas de reception, a
l'interieur du diaphragme temporel, de signaux ultrasonores presentant
des
amplitudes inferieures a la tension de comparaison.
2 Appareil a ultrasons suivant la revendication 1, caracterise en ce
que la tension de comparaison ( 8) correspond a la tension de seuil
d'un diaphragme d'amplitude comprenant un comparateur ( 17) a une
entree ( 17 f) duquel la tension de seuil est appliquee et a l'autre
entree ( 17 e) duquel le signal ultrasonore est applique, en ce que la
sortie ( 17 a) du comparateur ( 17) est reliee a une entree ( 19 f)
d'une porte ET ( 19) dont l'autre entree ( 19 e) recoit le diaphragme
temporel ( 6), en ce que la sortie ( 19 a) de la porte ET ( 19) est
reliee a l'entree ( 23 e) du generateur de seuil ( 23), a la sortie (
23 a) duquel il se produit toujours ensuite une augmentation d'un pas
numerique de la tension de comparaison analogique ( 8) lorsque
survient une impulsion a l'entree ( 23 e) du generateur de seuil, et
en ce que la sortie ( 23 a) du generateur de seuil est reliee aux
plaques de mesures du tube de visualisation ( 10) de l'appareil a
ultrasons 3 Appareil a ultrasons selon la revendication 2,
caracterise en ce que le generateur de seuil comprend essen-
tiellement un microprocesseur ( 233) auquel est raccorde en
serie un convertisseur numerique/analogique ( 231) -
4 Appareil a ultrasons selon la revendication 1, caracterise en ce que
le diaphragme temporel ( 6) est applique a une entree ( 30 e) d'une
porte ET( 30) dont une seconde entree ( 30 g) recoit le signal
ultrasonore en ce que la sortie ( 30 a) de la porte ET( 30) est reliee
a l'entree d'une memoire analogique de valeur maximale ( 31), et en ce
que la sortie de la memoire de valeur maximale ( 31) est reliee a
l'entree de mesure du tube de visualisation
( 10) de l'appareil a ultrasons.
Appareil a ultrasons selon la revendication 4, caracterise: en ce que
la porte ET( 30) comporte 3 entrees ( 30 e, f, 30 g), et en ce que la
troisieme entree ( 30 f) de la porte ET est reliee par l'intermediaire
d'un compteur de signaux parasites ( 32) et d'un comparateur ( 33)
raccorde en serie a ce compteur, a la sortie de la memoire de valeur
maximale 31, le signal ultrasonore etant envoye a une entree ( 33 f)
du
comparateur ( 33).
6 Appareil a ultrasons suivant la revendication 5, caracterise par une
porte ET( 34) qui est situee entre le compteur ( 32) et le comparateur
( 33) qui recoit, sur une de ses entrees ( 34 f), le diaphragme
temporel ( 6) et, sur une
autre de ses entrees ( 34 e), la sortie ( 33 a) du comparateur.
7 Appareil a ultrasons selon les revendications 1
a 3, caracterise en ce que la liaison du microprocesseur ( 233) au
convertisseur N/A ( 231) est constituee de plusieurs lignes ( 235) et
en ce que sur ces lignes, le convertisseur numerique/
analogique ( 231) produit tout d'abord une tension de comparai-
$ son egale a la moitie de sa valeur finale possible et qui est
ensuite chaque fois augmentee ou diminuee de moitie apres comparaison
avec l'amplitude du signal ultrasonore jusqu'a ce que la tension de
comparaison s'approche approximativement de l'amplitude du signal
ultrasonore en moins de 10 pas
d'approximations successives.
8 Appareil a ultrasons selon la revendication 4, 5 ou 6, caracterise
en ce que la liaison entre la memoire de
valeur maximale ( 31) et l'entree de mesure du tube de visua-
lisation ( 10) et l'envoi des signaux ultrasonores recus au tube de
visualisation, s'effectuent de facon alternative ou a cadence
predeterminee par rapport au balayage de ligne du
tube de visualisation.
9 Appareil a ultrasons selon la revendication 2 ou
3, caracterise en ce que la liaison entre la sortie du gene-
rateur de seuil ( 23) et les plaques de mesure du tube de
visualisation ( 10) et l'envoi des signaux ultrasonores recus au tube
de visualisation s'effectuent en alternance ou selon une cadence
predeterminee par rapport au-balayage de ligne
du tube de visualisation.
? ?
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