FR2520509A1 - Ultrasonic automatic analysis of weld faults - using transverse wave emitter-receiver follower displaceable along weld in metallic wall - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif d'analyse automatique par ultra-sons des défauts d'une soudure réalisée sur une paroi métallique, du type comprenant un palpeur émetteur-récepteur d'ondes ultra-sonores transversales alimenté par une source à ultra-sons et connecté à un appareil de visualisation et un appareil d'enregistrement des signaux d'écho qu'il capte. The present invention relates to a device for automatic analysis by ultrasound of faults in a weld produced on a metal wall, of the type comprising a probe emitter-receiver of transverse ultrasonic waves supplied by an ultrasonic source and connected to a display device and a device for recording the echo signals it receives.
On sait que les ultra-sons sont couramment utilisés pour détecter les discontinuités géométriques ou les défauts de compacité de la matière et, de ce fait, ils trouvent une application intéressante dans les examens de contrôle des soudures. We know that ultrasounds are commonly used to detect geometric discontinuities or compactness defects in the material and, therefore, they find an interesting application in weld control examinations.
Dans ce domaine, les examens par ultra-sons constituent pratiquement les seuls moyens non-destructifs de recherche des défauts internes des soudures et, plus particulièrement, des défauts, tels que les fissures de fatigue ou de corrosion sous tension, qui peuvent se développer à partir de la surface intérieure difficilement accessible, de constructions soudées du genre canalisations ouréservoirs industriels. In this field, ultrasound examinations constitute practically the only non-destructive means of searching for internal faults in the welds and, more particularly, faults, such as fatigue cracks or stress corrosion, which can develop at from the hard-to-reach interior surface, of welded constructions such as pipelines or industrial tanks.
Dans le cadre du contrôle de fabrication, ces constructions subissent obligatoirement un examen de ce type avant leur mise en service. Mais un grand nombre d'entre elles, qui sont soumises à des réglementations officielles de sécurité très strictes, doivent en plus donner lieu,en cours d'utilisation,à des inspections périodiques de l'état de leurs soudures. Ce dernier point concerne notamment les constructions qui sont très sollicitées en service, comme par exemple les réacteurs de synthèse pétrochimique ou qui contiennent des fluides corrosifs, telles que les réservoirs d'ammoniac liquéfié. As part of the manufacturing control, these constructions must undergo an examination of this type before being put into service. However, a large number of them, which are subject to very strict official safety regulations, must also give rise, during use, to periodic inspections of the state of their welds. This last point relates in particular to constructions which are highly stressed in service, such as for example petrochemical synthesis reactors or which contain corrosive fluids, such as liquefied ammonia tanks.
Ces inspections périodiques ont pour but non seulement de déceler d'éventuelles nouvelles anomalies dans les soudures mais aussi d'analyser l'é- volution dans le temps des anomalies existantes en vue de déterminer s'il y a lieu de les éliminer par une réparation qui, étant longue et coûteuse, doit être parfaitement justifiée. The purpose of these periodic inspections is not only to detect possible new anomalies in the welds but also to analyze the development over time of the existing anomalies with a view to determining whether they should be eliminated by repair. which, being long and costly, must be fully justified.
Pour ces examens, on dispose à l'heure actuelle de palpeurs à ultrasons,du type spécifié en préambule,que l'on déplace latéralement à la main le long de la soudure à contrôler après avoir recouvert les abords de celle-ci d'un film de liquide de couplage de grande viscosité. A travers ce film de couplage, le palpeur émet un faisceau d'ondes ultra-sonores transversales vers la soudure et, dans le cas de la présence d'un défaut, capte en retour un écho représentatif de ce dernier, que l'on peut visualiser ou enregistrer. For these examinations, ultrasonic probes of the type specified in the preamble are currently available, which are moved laterally by hand along the weld to be checked after having covered the edges thereof. high viscosity coupling liquid film. Through this coupling film, the probe emits a beam of transverse ultrasonic waves towards the weld and, in the case of the presence of a defect, captures in return an echo representative of the latter, which can be view or save.
Si ce procédé de contrôle manuel permet de déterminer grossièrement la position et l'importance des défauts lors de l'examen initial, il ne procure pas par contre de résultats fidèles dans le temps au cours d'examens périodiques répétés et ne permet donc pas d'apprécier valablement l'évolution réelle de la longueur et de la taille de ces défauts, en vue de juger de la nécéssité d'une réparation. Ce défaut de fidèlité dans le temps est dû aux variations, inévitables dans le cas d'un contrôle manuel, des paramètres essentiels de la détection,à savoir la vitesse de déplacement du palpeur, la pression exercée sur celui-ci par l'opérateur, l'état de la semelle du palpeur, l'épaisseur du film de couplage et la distance entre le point d'émergence du palpeur et le défaut. If this manual control process makes it possible to roughly determine the position and the importance of the defects during the initial examination, it does not on the other hand provide faithful results over time during repeated periodic examinations and therefore does not allow '' validly assess the actual development of the length and size of these defects, with a view to judging the need for repair. This lack of fidelity over time is due to variations, inevitable in the case of manual control, of the essential parameters of detection, namely the speed of movement of the probe, the pressure exerted on it by the operator, the condition of the probe base, the thickness of the coupling film and the distance between the point of emergence of the probe and the fault.
La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un dispositif d'analyse automatique par ultrasons des défauts d'une soudure du type spécifié en préambule, qui se caractérise en ce que le palpeur est monté sur une plaquette de support portée par une armature solidaire d'un mécanisme d'entraînement apte à la déplacer selon une trajectoire rectiligne perpendiculaire à la direction d'émission du palpeur et destiné à être fixé de manière amovible sur la paroi métallique, ladite plaquette comportant une face d'appui plane par laquelle elle est destinée à etre maintenue à contact glissant contre la paroi métallique sous l'action de moyens d'application, et présentant sur cette face d'appui un renfoncement dans lequel est entièrement logé le palpeur dont le point d'émergence se situe très près du plan de ladite face d'appui. The present invention proposes to remedy these drawbacks and, to do this, it relates to an automatic ultrasonic analysis device for faults in a weld of the type specified in the preamble, which is characterized in that the probe is mounted on a support plate carried by an armature integral with a drive mechanism capable of moving it along a rectilinear trajectory perpendicular to the direction of emission of the probe and intended to be removably fixed on the metal wall, said plate comprising a flat bearing face by which it is intended to be held in sliding contact against the metal wall under the action of application means, and having on this bearing face a recess in which the probe is entirely housed, the point of emergence is located very close to the plane of said bearing face.
Outre le fait qu'il permet d'effectuer les examens périodiques de l'état des soudures de manière automatique, le dispositif d'analyse selon l'invention confère à ces examens une très grande fidélité dans le temps en assurant une constance des paramètres de détection sus-mentionnés. In addition to the fact that it makes it possible to carry out the periodic examinations of the state of the welds in an automatic manner, the analysis device according to the invention gives these examinations a very great fidelity in time by ensuring a constancy of the parameters of above-mentioned detection.
En effet, après avoir repéré, par des marques visibles effectuées sur la paroi métallique, la position du dispositif pour laquelle la trajectoire du palpeur, déterminée par la translation de l'armature, est parallèle à la direction supposée du défaut et est celle qui confère au palpeur sa sensibilité de détection maximale, on fixe toujours,pour les examens périodiques suivants, le dispositif d'analyse dans cette position sur la paroi métallique, de sorte que la distance du défaut au point d'émergence du palpeur est maintenue rigoureusement constante non seulement tout au long d'un même examen, mais aussi d'un examen périodique à l'autre. Indeed, after having identified, by visible marks made on the metal wall, the position of the device for which the trajectory of the probe, determined by the translation of the armature, is parallel to the supposed direction of the defect and is that which gives to the probe its maximum detection sensitivity, the analysis device is always fixed, for the following periodic examinations, in this position on the metal wall, so that the distance from the defect to the point of emergence of the probe is kept strictly constant not only throughout the same exam, but also from one periodic exam to another.
En second lieu, la vitesse de déplacement du palpeur qui est celle de son armature de support est maintenue constante par une commande appropriée du mécanisme d'entratnement. Secondly, the speed of movement of the probe which is that of its support frame is kept constant by an appropriate control of the drive mechanism.
Enfin, grâce à la configuration de sa plaquette de support, le palpeur est maintenu à une distance constante de la paroi métallique le long de laquelle il est déplacé et, de ce fait, l'état de sa semelle, la pression exercée sur lui et l'épaisseur du film de couplage ne varient pas dans le temps. Finally, thanks to the configuration of its support plate, the probe is kept at a constant distance from the metal wall along which it is moved and, therefore, the state of its sole, the pressure exerted on it and the thickness of the coupling film does not vary over time.
Avantageusement, le renfoncement de la plaquette de support est entièrement fermé latéralement et communique avec un conduit souple raccordé à un réservoir de liquide de couplage. Advantageously, the recess of the support plate is completely closed laterally and communicates with a flexible conduit connected to a reservoir of coupling liquid.
Grâce à cette disposition, le liquide de couplage qui est retenu dans le renfoncement de la plaquette de support au cours du déplacement du palpeur, n'a pas besoin,contrairement à l'usage actuel, d'être visqueux et peut consister en un liquide peu onéreux tel que de l'eau. Thanks to this arrangement, the coupling liquid which is retained in the recess of the support plate during the movement of the probe, unlike current use, does not need to be viscous and can consist of a liquid inexpensive such as water.
De préférence, la plaquette de support est montée pivotante par rapport à l'armature autour d'un premier axe perpendiculaire à la trajectoire de cette dernière et d'un second axe perpendiculaire au premier. Preferably, the support plate is pivotally mounted relative to the frame around a first axis perpendicular to the trajectory of the latter and of a second axis perpendicular to the first.
De par ce mode de montage de sa plaquette de support, le palpeur peut suivre les éventuelles courbures de la paroi métallique tout en restant à une distance constante du défaut. By this method of mounting its support plate, the probe can follow any curvatures of the metal wall while remaining at a constant distance from the defect.
Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif de l'invention, la plaquette de support est montée déplaçable dans une direction perpendiculaire à la trajectoire de l'armature et est reliée latéralement à cette dernière par un organe de réglage de sa position le long de cette direction. According to an advantageous embodiment of the device of the invention, the support plate is mounted movable in a direction perpendicular to the trajectory of the frame and is connected laterally to the latter by a member for adjusting its position along this direction.
Cet organe de réglage,qui peut être constitué par une tige filetée à tête associée à un réglet gradué ou, pour plus de précision, par une vis micrométrique à vernier, permet de régler facilement la position par rapport au défaut du point d'émergence du palpeur pour laquelle ce dernier présente la meilleure sensibilité de détection. This adjustment member, which can be constituted by a threaded rod with head associated with a graduated rule or, for more precision, by a micrometric screw with vernier, makes it possible to easily adjust the position relative to the defect of the point of emergence of the probe for which the latter has the best detection sensitivity.
En outre, l'organe de réglage est doublé par une tige d'accouplement dont une extrémité est solidarisée à un élément de fixation relié à la plaquette de support et qui est montée coulissante dans l'armature, cette tige d'accouplement allégeant l'organe de réglage des contraintes exercées sur ce dernier par la plaquette de support. In addition, the adjustment member is doubled by a coupling rod, one end of which is secured to a fixing element connected to the support plate and which is slidably mounted in the frame, this coupling rod reducing the member for adjusting the stresses exerted on the latter by the support plate.
Par ailleurs, les moyens d'application de la plaquette de support du palpeur contre la paroi métallique peuvent être constitués soit par deux aimants permanents fixés à la plaquette de part et d'autre de celle-ci, soit par au moins trois ressorts disposés en triangle et comprimé entre la face de la plaquette opposée à sa face d'appui et un disque solidaire de l'élé- ment de fixation sus-mentionné. Furthermore, the means for applying the probe support plate against the metal wall can be constituted either by two permanent magnets fixed to the plate on either side thereof, or by at least three springs arranged in triangle and compressed between the face of the plate opposite its bearing face and a disc secured to the above-mentioned fixing element.
Quant au mécanisme d'entrainement de l'armature, il est constitué par une vis sans fin dont une extrémité est accouplée à un groupe moto-réducteur rotatif fixé à un premier pied de support et dont l'autre extrémité est montée dans-un palier solidaire d'un deuxième pied de support, l'armature étant formée par un trainard apte à être déplacé en translation le long de la vis sans fin par la rotation de celle-ci, tout en étant immobilisé en rotation. As for the drive mechanism of the armature, it consists of an endless screw, one end of which is coupled to a rotary gearmotor group fixed to a first support leg and the other end of which is mounted in a bearing. integral with a second support leg, the frame being formed by a strut capable of being moved in translation along the worm by the rotation of the latter, while being immobilized in rotation.
Un mode de réalisation de la présente invention va être décrit ciaprès à titre d'exemple non-limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue de dessus schématique du dispositif d'analyse selon l'invention
- la figure 2 est une vue agrandie en coupe effectuée selon la ligne
II-II de la figure 1
- la figure 3 est une vue identique à la figure 2 qui montre une variante de réalisation des moyens d'application de la plaquette de support du palpeur contre la paroi métallique
- la figure 4 est une vue en coupe effectuée selon la ligne IV-IV de la figure 1
- la figure 5 est une vue en coupe qui montre une variante de réalisation de l'armature du dispositif de l'invention ; et,
- la figure 6 représente deux enregistrements séparés dans le temps de l'écho capté par le palpeur.An embodiment of the present invention will be described below by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a schematic top view of the analysis device according to the invention
- Figure 2 is an enlarged sectional view taken along the line
Figure II-II
- Figure 3 is a view identical to Figure 2 which shows an alternative embodiment of the means for applying the probe support plate against the metal wall
- Figure 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of Figure 1
- Figure 5 is a sectional view showing an alternative embodiment of the frame of the device of the invention; and,
- Figure 6 shows two separate records in time of the echo picked up by the probe.
Le dispositif selon l'invention pour l'analyse automatique par ultra-sons des défauts des soudures est, sur la figure 1, représenté fixé sur une paroi métallique P à proximité d'une soudure longitudinaleS réalisée sur celle-ci. The device according to the invention for the automatic ultrasonic analysis of weld faults is, in FIG. 1, shown fixed on a metal wall P near a longitudinal weld S produced thereon.
Le dispositif selon l'invention comprend, de manière connue en soi, un palpeur émetteur-récepteur d'ondes ultra-sonores transversales 1, dont l'élément actif est constitué par un quartz piezo-électrique. Le palpeur 1 reçoit ses signaux drexcitaticn d'une source à ultra-sons incorporéedans un oscilloscope 3-et peut être déplacé latéralement le long de la soudure pour émettre vers celle-ci un faisceau d'ondes transversales, comme représenté sur la figure 2. Dans le cas de la présence d'un défaut tel que D, une partie de ce faisceau est réfléchieen direction du palpeur qui capte alors un signal d'écho représentatif de la longueur et de la taille du défaut, signal que l'on peut visualiser sur l'écran 4 de l'oscilloscope et enregistrer graphiquement sflr une table traçante 5. The device according to the invention comprises, in a manner known per se, a probe transceiver of ultrasonic transverse waves 1, the active element of which consists of a piezoelectric quartz. The probe 1 receives its drexcitaticn signals from an ultrasonic source incorporated in an oscilloscope 3 - and can be moved laterally along the weld to emit towards it a beam of transverse waves, as shown in FIG. 2. In the case of the presence of a defect such as D, part of this beam is reflected in the direction of the probe which then picks up an echo signal representative of the length and the size of the defect, signal which can be viewed on the oscilloscope screen 4 and graphically record on a plotter 5.
Sur la figure 1, on peut voir que le palpeur 1 est monté sur une plaquette de support circulaire 6 généralement métallique portée par une armature 7 solidaire d'un mécanisme d'entraînement en translation 8 apte à la déplacer selon une trajectoire rectiligne XX' perpendiculaire à la direction moyenne d'émission T du palpeur 1.En outre, le mécanisme d'centrale nement 8, qui sera décrit plus en détail dans la suite de la description, est fixé de manière amovible sur la paroi P, par l'i,ntermédiaire de pieds de sup port 8a et 8b, après avoir été positionné de telle façon que la trajectoire
XX' del'armature 7 soit parallèle à la direction moyenne YY' du défaut à analyser, qui est déterminée par tâtonnements au début d'un cycle d'examens périodiques de la sature et qui ne onrespond pas foscémrnt à la direction de l'axe de la soudure.In Figure 1, we can see that the probe 1 is mounted on a circular metal support plate 6 generally carried by a frame 7 secured to a drive mechanism in translation 8 adapted to move it along a rectilinear trajectory XX 'perpendicular to the average direction of emission T of the probe 1. In addition, the centralization mechanism 8, which will be described in more detail in the following description, is removably attached to the wall P, by the i , intermediate of support feet 8a and 8b, after being positioned so that the trajectory
XX 'of the armature 7 is parallel to the mean direction YY' of the defect to be analyzed, which is determined by trial and error at the start of a cycle of periodic examinations of the saturation and which does not correspond foscemrnt to the direction of the axis welding.
On comprendra que la translation de l'armature 7 entraine un déplacement du point d'émergence du palpeur 1 selon une trajectoire ZZ' rigoureusement parallèle à la direction YY' du défaut. It will be understood that the translation of the armature 7 causes a displacement of the point of emergence of the probe 1 along a trajectory ZZ 'strictly parallel to the direction YY' of the fault.
En revenant à la figure 2, on peut voir que le palpeur 1 est plus précisément-fixé sur le fond d'un renfoncement 9 formé sur une face plane 10 de la plaquette 6. Le palpeur 1 est entièrement logé à l'intérieur du renfoncement 9 et sa face 11 contenant le point d'émergence 12 des ondes ultrasonores est parallèle au plan de la face plane 10 de la plaquette 6 tout en étant distante de celui-ci d'une très faible hauteur de l'ordre de 0,2 mm. Returning to FIG. 2, it can be seen that the probe 1 is more precisely fixed to the bottom of a recess 9 formed on a flat face 10 of the plate 6. The probe 1 is entirely housed inside the recess 9 and its face 11 containing the point of emergence 12 of the ultrasonic waves is parallel to the plane of the planar face 10 of the wafer 6 while being spaced from it by a very small height of the order of 0.2 mm.
Par sa face plane 10, la plaquette 6 est maintenue en contact glissant contre la paroi métallique P, sous l'action d'aimants permanents 13, 14 fixés latéralement sur la plaquette 6.By its flat face 10, the plate 6 is kept in sliding contact against the metal wall P, under the action of permanent magnets 13, 14 fixed laterally on the plate 6.
On observera encore, en référence à la figure 2, que le renfoncement 9 de la plaquette de support 6 communique, parut canal 15 percé à travers cette dernière, avec un conduit souple 16 raccordé à un réservoir non représenté de liquide de couplage. Lorsqu'on remplit de ce liquide le renfoncement 9, un film de couplage, nécessaire pour une bonne propagation des ondes ultra-sonores, vient automatiquement se former entre la face active 11 du palpeur et la paroi P et, le liquide de couplage étant retenu à l'intérieur du renfoncement 9, n'a pas besoin d'être visqueux mais peut être avantageusement constitué par de l'eau. It will also be observed, with reference to FIG. 2, that the recess 9 of the support plate 6 communicates, appeared to be channel 15 drilled through the latter, with a flexible conduit 16 connected to a reservoir (not shown) of coupling liquid. When the recess 9 is filled with this liquid, a coupling film, necessary for good propagation of the ultrasonic waves, automatically forms between the active face 11 of the feeler and the wall P and, the coupling liquid being retained inside the recess 9, does not need to be viscous but can advantageously be constituted by water.
En se référant simultanément aux figures 1 et 2, on peut voir que la plaquette de support est reliée latéralement à l'armature 7, par l'intermédiaire d'une tige filetée à tête 19 qui s'étend perpendiculairement à la trajectoire XX' de l'armature, et se visse dans une douille filetée 20 portée par l'armature 7. A son extrémité libre, la vis 19 tourillonne dans un palier 21 auquel la plaquette 6 est reliée par un étrier 22. Plus précisément, l'étrier 22 est, par sa-branche centrale, monté sur le palier 21 à pivotement autour d'un axe AA'perpendiculaire à la trajectoire XX' de l'armature, tandis que la plaquette 6 est montée pivotante entre les deux branches latérales de l'étrier autour d'un second axe perpendiculaire au premier.Grâce à ce mode de montage de la plaquette de support 6, le palpeur peut suivre lors de son déplacement les courbures éventuelles de la paroi métallique P tout en restant à une distance constante du défaut à analyser. By referring simultaneously to FIGS. 1 and 2, it can be seen that the support plate is connected laterally to the frame 7, by means of a threaded rod with head 19 which extends perpendicular to the path XX 'of the frame, and is screwed into a threaded sleeve 20 carried by the frame 7. At its free end, the screw 19 spins in a bearing 21 to which the plate 6 is connected by a stirrup 22. More precisely, the stirrup 22 is, by its central branch, mounted on the bearing 21 pivoting about an axis AA 'perpendicular to the path XX' of the frame, while the plate 6 is pivotally mounted between the two lateral branches of the stirrup around a second axis perpendicular to the first. Thanks to this mode of mounting the support plate 6, the probe can follow during its movement the possible curvatures of the metal wall P while remaining at a constant distance from the defect to be analyzed .
La tige filetée 19 est associée à un réglet gradué 23 fixé par une extrémité contre le palier 21 et coulissant sur l'armature 7, et constitue ainsi un organe de réglage de la position de la plaquette de support et du palpeur le long de l'axe AA'. En variante, ce réglage peut être effectué avec grande précision par une vis micrométrique à vernier. The threaded rod 19 is associated with a graduated rule 23 fixed by one end against the bearing 21 and sliding on the frame 7, and thus constitutes a member for adjusting the position of the support plate and of the probe along the axis AA '. As a variant, this adjustment can be carried out with great precision by a micrometric screw with vernier.
La figure 3 représente un autre mode de réalisation des moyens d'application de la plaquette de support 6 contre la paroi métallique P. Ceuxci comprennent trois ressorts 24 montés en compression > selon une disposition triangulaire > entre la face extérieure 25 de la plaquette 6 opposée à sa face de contact 10 et un disque ?6 fixé au palier 21. Une tige lisse 27, solidaire de ce dernier et parallèle à la tige filetée 19 coulisse dans la douille 20 de l'armature et constitue ainsi un moyen d'accouplement de cette dernière à la plaquette de support, qui s'oppose à la réaction des ressorts 24, lorsque ceuxci développent une force d'application de la plaquette 6 contre la paroi P. FIG. 3 represents another embodiment of the means for applying the support plate 6 against the metal wall P. These comprise three springs 24 mounted in compression> in a triangular arrangement> between the external face 25 of the opposite plate 6 at its contact face 10 and a disc? 6 fixed to the bearing 21. A smooth rod 27, integral with the latter and parallel to the threaded rod 19 slides in the sleeve 20 of the frame and thus constitutes a means of coupling the latter to the support plate, which opposes the reaction of the springs 24, when these develop a force for applying the plate 6 against the wall P.
La figure 4 représente un premier mode de réalisation du mécanisme d'entratneient en translation 8 de l'armature 7. Celui-ci comprend une vis sans fin 28 à filetage trapezoidal dont une extrémité est accouplée, au travers d'un réducteur 29, à l'arbre d'un moteur électrique rotatif 30 et l'autre extérmité est retenue à rotation libre dans un palier 31. Le carter 30a du moteur 30 et le palier 31 sont respectivement portés par les pieds de supports a et 8b déjà mentionnés. FIG. 4 represents a first embodiment of the mechanism for driving in translation 8 of the frame 7. This comprises an endless screw 28 with trapezoidal thread, one end of which is coupled, through a reducer 29, to the shaft of a rotary electric motor 30 and the other end is retained for free rotation in a bearing 31. The casing 30a of the motor 30 and the bearing 31 are respectively carried by the support legs a and 8b already mentioned.
Le moteur 30 est un moteur électrique alimenté en courant continu par un circuit de commande 32 (voir figure 1) et entraîné selon une vitesse de rotation constante. The motor 30 is an electric motor supplied with direct current by a control circuit 32 (see FIG. 1) and driven at a constant speed of rotation.
L'armature 7 est quant à elle constituée par un traînard en forme de U 33 apte à être déplacé en translation le long de la vis 28, par la rotation de celle-ci, tout en étant lui-même immobilisé en rotation. The frame 7 is in turn constituted by a U-shaped slider 33 capable of being moved in translation along the screw 28, by the rotation of the latter, while being itself immobilized in rotation.
Plus précisément, le traînard 33 est, au niveau des extrémités libres de ses branches latérales 33a et 33b, monté coulissant le long d'une barre cylindrique de guidage 34, par l'intermédiaire de douilles à bille 35. La barre 34 est solidarisée à ses extrémités, d'une part au palier 31 et, d'autre part au carter 30a du moteur 30, et s'étend parallèlement à la vis sans fin 28, laquelle traverse librement deux alésages 36 percés dans les branches latérales du traînard, à proximité de là branche centrale 33c de ce dernier. Cette branche centrale 33c est solidarisé, par un organe de verrouillage amovible 37, à un écrou 38 monté autour de la vis sans fin 28. L'écrou 38 présente un filetage intérieur trapézoïdal de même pas que le filetage extérieur de la vis 28, mais d'un diamètre légèrement supérieur à celui de cette dernière, si bien que lté- crou 38, et avec lui le traînard 33, peut être entraîné en translation par la rotation de la vis 28 tout en étant empêché de tourner grâce à l'immobilisation en rotation réalisée sur le traînard 33 par la barre 34. More specifically, the stringer 33 is, at the free ends of its lateral branches 33a and 33b, slidably mounted along a cylindrical guide bar 34, by means of ball bushings 35. The bar 34 is secured to its ends, on the one hand at the bearing 31 and, on the other hand at the casing 30a of the motor 30, and extends parallel to the worm 28, which freely crosses two bores 36 drilled in the lateral branches of the strut, near the central branch 33c of the latter. This central branch 33c is secured, by a removable locking member 37, to a nut 38 mounted around the endless screw 28. The nut 38 has a trapezoidal internal thread just like the external thread of the screw 28, but of a diameter slightly greater than that of the latter, so that the nut 38, and with it the laggard 33, can be driven in translation by the rotation of the screw 28 while being prevented from rotating by immobilization in rotation produced on the stringer 33 by the bar 34.
On peut encore voir sur la figure 4 que les pieds de support 8a, 8b, au moyens desquels le mécanisme d'entrainement est destiné à être fixé à la paroi P, portent chacun latéralement un socle 39 sur lequel est fixé une prise magnétique 40 qui affleure la face d'appui du socle. Les parois des constructions soudées les plus courantes étant réalisées en matériau ferromagnétique, ces prises magnétiques constituent des moyens simples pour la fixation amovible du mécanisme d'entratnement sur ces parois. We can also see in Figure 4 that the support legs 8a, 8b, by means of which the drive mechanism is intended to be fixed to the wall P, each laterally carry a base 39 on which is fixed a magnetic socket 40 which is flush with the support face of the base. The walls of the most common welded constructions being made of ferromagnetic material, these magnetic plugs constitute simple means for the removable fixing of the drive mechanism on these walls.
( De plus, les socles 39 portent à coulissement des pointeaux de centrage 41 qui servent à positionner rapidement le mécanisme d'entratnement sur la paroi métallique. (In addition, the bases 39 slide centering pins 41 which serve to quickly position the drive mechanism on the metal wall.
Les pieds de support 8a, 8b peuvent aussi comporter des moyens de positionnement en hauteur du mécanisme d'entraînement par rapport à la paroi métallique,qui qui permettent d'ajuster dans'la même direction la position du pal- peur selon la valeur du rayon de courbure de la paroi métallique. The support legs 8a, 8b may also include means for positioning the drive mechanism in height relative to the metal wall, which make it possible to adjust the position of the sheet in the same direction according to the value of the radius of curvature of the metal wall.
La figure 5 montre un deuxième mode de réalisation du mécanisme d'entraînement dans lequel chacune des deux branches latérales 33a et 33b du trainard est percée d'un alésage qui reçoit une bague d'usure 39 . La vis d'entralnement sans fin 28, qui ici assure à la fois l'entraSnement et le guidage du traînard, traverse avec un jeu limité ces deux bagues d'usure 39. Pour le reste, ce deuxième mode de réalisation est identique au premier. FIG. 5 shows a second embodiment of the drive mechanism in which each of the two lateral branches 33a and 33b of the trainer is pierced with a bore which receives a wear ring 39. The endless entrainment screw 28, which here ensures both the drive and the guiding of the carriage, crosses with a limited clearance these two wear rings 39. For the rest, this second embodiment is identical to the first .
Pour effectuer un cycle d'examens périodiques d'une soudure, à l'aide du dispositif d'analyse selon l'invention, on procède de la manière suivante. To carry out a cycle of periodic examinations of a weld, using the analysis device according to the invention, the procedure is as follows.
Lors de l'examen initial de ce cycle, on commence par localiser le défaut D, avant de déterminer, par un déplacement manuel du palpeur 1 le long de la soudure S, la trajectoire idéale ZZ' du point d'émergence 12 de ce dernier, c'est-à-dire la trajectoire pour laquelle le défaut présente vis-à-vis du palpeur le meilleur pouvoir de réflexion possible. En d'autres termes, cette trajectoire idéale ZZ' est celle le long de laquelle le palpeur 1 émet des ondes ultra-sonores dont la direction moyenne est perpendiculaire au plan du défaut. On matérialise alors cette trajectoire idéale ZZ' sur la paroi P par une ligne visible indélébile. During the initial examination of this cycle, we begin by locating the fault D, before determining, by manual movement of the probe 1 along the weld S, the ideal trajectory ZZ 'of the point of emergence 12 of the latter , that is to say the trajectory for which the defect presents the best possible reflection power with respect to the probe. In other words, this ideal trajectory ZZ ′ is that along which the probe 1 emits ultrasonic waves whose mean direction is perpendicular to the plane of the defect. This ideal trajectory ZZ ′ is then materialized on the wall P by an indelible visible line.
Avant la mise en place du dispositif sur la paroi, on étalonne en sensibilité l'oscilloscope à ultra-sons 4, sur un défaut artificiel connu. Before the installation of the device on the wall, the ultrasonic oscilloscope 4 is calibrated in sensitivity, on a known artificial defect.
L'étape suivante consiste à positionner et à fixer le dispositif selon l'invention sur la paroi métallique, le long de la partie de la soudure qui comporte le défaut, et de telle manière que l'axe de la barre 34 soit parallèle à la ligne matérialisant la trajectoire ZZ'. Une fois le dispositif fixé sur la paroi, on règle, par la tige filetée 19, la position du point d'émergence 12 du palpeur 1 de telle sorte que celui-ci décrive la trajectoire
ZZ'. On repère ensuite la position du dispositif en réalisant, à l'aide des pointeaux de centrage 41, deux empreintes sur la paroi métallique.The next step consists in positioning and fixing the device according to the invention on the metal wall, along the part of the weld which has the defect, and in such a way that the axis of the bar 34 is parallel to the line materializing the trajectory ZZ '. Once the device is fixed to the wall, the position of the point of emergence 12 of the probe 1 is adjusted by the threaded rod 19 so that it describes the trajectory
ZZ '. The position of the device is then identified by making, using the centering pins 41, two indentations on the metal wall.
Après avoir appliqué la plaquette de support du palpeur contre la paroi, on commence l'examen proprement dit de la soudure. Pour ce faire, on règle la vitesse de translation de l'armature 7 et celle de la table tra çante 5 à la même valeur, et on alimente en liquide de couplage la plaquette de support 6. After applying the probe support plate against the wall, we begin the actual examination of the weld. To do this, the speed of translation of the armature 7 and that of the tracer table 5 is adjusted to the same value, and the support plate 6 is supplied with coupling liquid.
Pour les examens suivants, on replace le dispositif d'analyse rigoureusement dans la même position, ce qui peut être fait avec grande précision et très rapidement grâce aux repères-effectués sur la paroi. For the following examinations, the analysis device is rigorously replaced in the same position, which can be done with great precision and very quickly thanks to the markings made on the wall.
La figure 6 montre deux enregistrements du signal d'écho du palpeur effectués par la table traçante à une heure d'intervalle, c'est-à-dire sur une période pendant laquelle le défaut considéré n'a pas eu le temps d'évoluer. Ces enregistrements, rigoureusement identiques, illustrent parfaitement la fidélité du dispositif d'analyse des soudures selon l'invention. Figure 6 shows two recordings of the probe echo signal made by the plotter at one hour intervals, that is to say over a period during which the defect considered did not have time to evolve . These rigorously identical records perfectly illustrate the fidelity of the weld analysis device according to the invention.
On ajoutera encore que ce dispositif est d'un fonctionnement très simple et fiable, et présenteun encombrement peu important. En outre, il peut être entièrement démonté et remonté rapidement et peut fonctionner soit sur secteur, soit sur batterie, ce qui le rend particulièrement approprié pour des examens de soudure sur chantiers. It will also be added that this device is very simple and reliable to operate, and has a small footprint. In addition, it can be completely disassembled and reassembled quickly and can operate either on mains power or on battery, which makes it particularly suitable for welding examinations on construction sites.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8201269A FR2520509A1 (en) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | Ultrasonic automatic analysis of weld faults - using transverse wave emitter-receiver follower displaceable along weld in metallic wall |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8201269A FR2520509A1 (en) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | Ultrasonic automatic analysis of weld faults - using transverse wave emitter-receiver follower displaceable along weld in metallic wall |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2520509A1 true FR2520509A1 (en) | 1983-07-29 |
| FR2520509B1 FR2520509B1 (en) | 1985-02-08 |
Family
ID=9270373
Family Applications (1)
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| FR8201269A Granted FR2520509A1 (en) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | Ultrasonic automatic analysis of weld faults - using transverse wave emitter-receiver follower displaceable along weld in metallic wall |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2520509A1 (en) |
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| CN111855806B (en) * | 2020-08-03 | 2023-07-21 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院 | Ultrasonic detection method for brazing of generator bridging strands |
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|---|---|
| FR2520509B1 (en) | 1985-02-08 |
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