Pour mieux faire comprendre l'invention, celle-ci sera décrite dans le contexte des produits généralement tubulaires, notamment des tubes, en tant qu'exemples de produits métallurgiques. Pour autant, l'invention a vocation à s'appliquer plus largement.

Des tubes de grande longueur sont largement utilisés. Comme domaines d'application, on peut citer par exemple la production électrique où l'on utilise des tubes dits "chaudières", aussi connus par l'équivalent anglais de "boilers", du pétrole et du gaz où l'on emploie des tubes pour le forage, l'extraction, et le transport ("line pipes"), ou encore la construction mécanique, que ce soit en génie civil, ou dans les secteurs de l'automobile et de l'aéronautique. Comme la plupart des produits métallurgiques, les tubes sont susceptibles de présenter des défauts liés à leur fabrication, tels que des inclusions de matière dans l'acier ou des absences de matière par exemple. De manière générale, toute hétérogénéité dans la matrice d'acier est vue comme un défaut qui est susceptible de nuire à la résistance mécanique du tube en service.

C'est pourquoi on contrôle les tubes métalliques dès après leur fabrication, non seulement pour y détecter d'éventuels défauts, mais aussi, le cas échéant, pour déterminer des informations utiles à l'évaluation de la dangerosité de ces défauts, notamment la taille, la profondeur, la position, la nature ou encore l'orientation. Lorsqu'on fabrique un lot de tubes, il est souhaitable d'en contrôler le plus grand nombre, et le plus sûrement possible. Certains acteurs du domaine, comme la Demanderesse, contrôlent chaque tube produit, individuellement. Le contrôle du tube représente une étape de fabrication, au même titre que les étapes plus classiques de mise en forme notamment.

Parce qu'ils influent la cadence de production, les procédés de contrôle mis en œuvre se doivent d'être économiques, rapides, tout en demeurant fiables. On recherche également des procédés de contrôle pratiquement automatiques.

On utilise en particulier des techniques de contrôle utilisant les ondes ultrasonores. On émet des ondes ultrasonores et l'on étudie les échos résultants, à la recherche de ceux qui ne peuvent être imputés à la géométrie du tube. Les inclusions ou les absences de matière constituent des variations au sein du milieu de propagation de l'onde, et génèrent de ce fait des échos lorsqu'ils sont frappés par des ondes ultrasonores.

L'intensité de l'écho produit par un défaut dépend de l'angle selon lequel l'onde le frappe. Pour une direction de propagation de l'onde ultrasonore -dans le tube, on détecte principalement les défauts orientés de manière correspondante, c'est-à-dire perpendiculairement à la direction de propagation, avec une certaine tolérance toutefois, de l'ordre d'un ou deux degrés.

En pratique, les défauts ne sont pas purement longitudinaux ou transversaux, mais renvoient un écho plus ou moins important dans l'une ou l'autre de ces directions. Par exemple, on qualifie de défaut longitudinal un défaut qui génère en réponse à un tir d'orientation correspondante un écho d'intensité supérieur à un seuil défini. Ce seuil est fixé par étalonnage à l'aide d'entailles de position (profondeur et orientation) et dimensions normalisées. L'orientation d'un défaut peut être assimilée à sa plus grande surface de réflexion. La durée du contrôle dépend principalement du temps nécessaire au trajet des ondes ultrasonores dans le tube, aller et retour, et, dans une certaine mesure, de celui du traitement des signaux captés en retour. Pour concilier les impératifs liés aux cadences de production et à la sécurité, on a pris l'habitude de limiter le nombre de tirs d'ultrasons et de ne rechercher que les défauts orientés selon certaines inclinaisons uniquement.

Classiquement, on cherche à détecter les défauts dont l'inclinaison est la plus répandue, généralement les défauts orientés parallèlement à la génératrice du tube.

De récents développements dans la technique visent des procédés de contrôle permettant en outre la détection de défauts d'orientations différentes, tout en limitant le nombre de tirs pour conserver une cadence de contrôle acceptable.

On connaît par US 5,473,943 un dispositif de contrôle par ondes ultrasonores comprenant neuf capteurs, ou traducteurs, ultrasonores répartis autour du tube à contrôler. Un tel dispositif permet de détecter des défauts orientés selon neuf directions différentes les unes des autres. Le nombre de directions qui peuvent être contrôlées demeure limité par le nombre de capteurs. En outre, ce dispositif ne permet d'inspecter qu'une zone du tube de faible étendue, ce qui implique de faire avancer le tube très lentement par rapport aux capteurs, ou de multiplier le nombre de capteurs. Une faible vitesse d'avance est incompatible avec les exigences de production, tandis que l'augmentation du nombre de capteurs pose des problèmes de coût et de réglage.

Certains des développements récents utilisent des capteurs ultrasonores dit "phased array", ou "en réseau et commandés séquentiellement" en français, aussi appelés "traducteurs linéaires multi-éléments". Ces capteurs comprennent une pluralité de transducteurs électroacoustiques, sous la forme d'éléments piézoélectriques, répartis sur une face active du capteur, selon une direction principale. Par exemple, ces transducteurs peuvent être disposés de manière alignée les uns avec les autres et former ce que l'on appelle parfois une "barrette de transducteurs". Les capteurs présentant une telle répartition sont dits "de dimension une". Les transducteurs sont excités les uns après les autres, séquentiellement, de manière à combiner les ondes ultrasonores ainsi produites pour former un faisceau d'ondes défléchi, éventuellement focalisé (point de focalisation en avant du capteur), qui permet d'inspecter un tube quant à l'existence de défauts orientés selon une direction correspondante.

On connaît également un dispositif de contrôle par ondes ultrasonores comprenant un capteur de type "phased array" de dimension une, dont les transducteurs élémentaires sont répartis autour du tube à contrôler. Un tel dispositif permet de détecter des défauts d'à peu près toutes les inclinaisons, mais uniquement dans un tronçon réduit du tube. Du fait que seule une zone de très faible étendue longitudinale peut être inspectée en une fois, le fonctionnement impose une faible vitesse d'avance du tube. Il en résulte un temps d'inspection trop important pour qu'une application industrielle puisse être envisagée. En outre, le dispositif en question nécessite un capteur différent par diamètre de tube à inspecter.

On connaît par WO2003/50527 une installation de contrôle non destructif pour des produits métallurgiques, dans laquelle on utilise un capteur de type "phased array" de dimension une. Chaque élément transducteur est excité une fois puis un circuit de traitement analyse la réponse globale du tube à cette unique émission, que l'on appelle un "tir" dans la technique. A partir d'un tir effectué selon la direction transversale du tube, on est capable de déterminer la présence non seulement de défauts disposés perpendiculairement à cette direction mais également de défauts présentant une inclinaison par rapport à cette direction perpendiculaire comprise entre plus et moins 10°.

En pratique, on utilise trois capteurs : deux capteurs dédiés à la détection de défauts orientés longitudinalement ou présentant une inclinaison par rapport à cette direction longitudinale comprise entre plus et moins 20°, et un capteur supplémentaire pour détecter les défauts orientés transversalement au tube et/ou mesurer l'épaisseur de ce tube. L'installation en question donne globalement satisfaction.

Elle permet de contrôler un tube quant à l'existence de défauts orientés selon un nombre limité d'orientations. Pour contrôler le tube quant à l'existence de défauts présentant une orientation quelconque, il est nécessaire de multiplier le nombre de capteurs ou de modifier à plusieurs reprises l'orientation des capteurs par rapport au tube, à chaque fois pour viser une direction différente.

La Demanderesse a cherché à améliorer l'existant.

Le dispositif de contrôle de produits métallurgiques proposé est du type comprenant un capteur ultrasonore comprenant une pluralité de transducteurs élémentaires opérables indépendamment les uns des autres et répartis selon un motif de dimension deux, une première électronique capable d'exciter chacun des transducteurs élémentaires selon au moins une loi temporelle correspondant à un tir d'ondes ultrasonores selon une direction visée, et une seconde électronique capable de traiter une partie au moins de signaux captés par chacun des transducteurs élémentaires. Chaque loi temporelle est agencée de manière que le tir correspondant produise un faisceau d'ondes ultrasonores généralement divergent autour de la direction visée en s'éloignant du capteur ultrasonore.

Le procédé de contrôle de produits métallurgiques proposé comprend la prévision d'un capteur ultrasonore comprenant une pluralité de transducteurs élémentaires opérables indépendamment les uns des autres et répartis selon un motif de dimension deux, l'excitation de chacun des transducteurs élémentaires pour produire un tir d'ondes ultrasonores correspondant à un faisceau généralement divergent autour d'une direction visée en s'éloignant du capteur ultrasonore, et le traitement d'une partie au moins de signaux captés par chacun des transducteurs élémentaires en réponse au tir ultrasonore. Contrairement aux procédés et dispositifs classiques, qui cherchent à défléchir et à focaliser un faisceau d'ondes ultrasonores selon la direction d'inspection visée, le dispositif proposé émet un faisceau d'ondes ultrasonores qui diverge autour de la direction visée.

Pour un tir visant une direction particulière, une zone du tube plus étendue se trouve parcourue par les ondes ultrasonores résultant de ce tir.

Cette zone "d'insonifïcation" plus étendue permet de détecter des défauts qui présentent une plus grande inclinaison par rapport à la direction visée que dans les dispositifs classiques.

Le dispositif proposé permet de détecter des défauts de toute inclinaison à l'aide d'un unique capteur, excité en un nombre limité de fois, tout en conservant une bonne cadence de contrôle. En particulier, il est possible de détecter à l'aide d'un unique capteur et d'un nombre limité de tirs, des défauts transversaux, également qualifiés de "circonférentiels", c'est- à-dire des défauts s'étendant perpendiculairement à la génératrice du tube, des défauts longitudinaux, qui s'étendent suivant cette génératrice, et des défauts faisant un angle quelconque avec la génératrice du tube à contrôler.

Le gain de productivité et de fiabilité est manifeste.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 représente schématiquement un dispositif de contrôle non destructif pour un tube, en vue de face ;

- la figure 2 représente le dispositif de la figure 1 en vue de côté ;

- la figure 3 représente un capteur électroacoustique à usage dans le dispositif de la figure 1 , en vue de face ; - la figure 4 représente le capteur de la figure 3 vu en coupe selon une ligne IV-IV ;

- la figure 5 représente un schéma fonctionnel d'une électronique de commande et de traitement pour le capteur électro acoustique de la figure 3 ;

- la figure 6A représente un schéma illustrant une direction de tir pour un faisceau ultrasonore dans l'espace ; - la figure 6B représente un schéma illustrant un tableau de transducteurs élémentaires ;

- les figures 7A et 7B représentent respectivement un premier et un second tableau de retards pour un capteur électroacoustique matriciel multi-éléments ;

- la figure 8 représente une vue en perspective d'un tableau de transducteurs élémentaires, en position de travail par rapport à un tube à contrôler, et un diagramme à bâtons montrant des valeurs de retard appliquées à ces transducteurs pour un tir longitudinal selon une première variante d'un premier mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 9 A représente isolément le tableau et le diagramme de la figure 8, vus en perspective ; - la figure 10A représente le diagramme à bâtons de la figure 9 A, en vue de côté ;

- la figure 11 A représente le diagramme à bâtons de la figure 9 A en vue de face ;

- la figure 12 est analogue à la figure 8 pour un tir transversal ;

- la figure 13A est analogue à la figure 8 pour un tir oblique ; - la figure 14 montre le tableau et le diagramme de la figure 13 A en perspective, sous un angle de vue différent ;

- les figures 9B, 10B, 11B et 13B sont analogues respectivement aux figures 9 A, 10 A, 11A et 13A pour une seconde variante du premier mode de réalisation ;

- les figures 15 et 16 sont analogues aux figures figure 7A et 7B pour des conditions d'excitation différentes ; - les figures 17, 18A et 18B montrent des schémas dits "d'insonifîcation" pour un dispositif de référence, un dispositif selon le premier mode de réalisation de l'invention, et un dispositif selon le second mode de réalisation de l'invention respectivement ;

- l'annexe A.1 indique, sous forme de tableaux, des valeurs de retard correspondant à la première variante du premier mode de réalisation de l'invention ;

- l'annexe A.2 indique, sous forme de tableaux, des valeurs de retard correspondant à la seconde variante du premier mode de réalisation de l'invention ; - l'annexe A.3 indique, sous forme de tableau, des lois de transposition de valeurs de retard pour différentes directions de tir ;

- l'annexe A.4 indique, sous forme de tableaux, des valeurs de retard correspondant à un second mode de réalisation de l'invention ;

- l'annexe A.5 est une matrice d'adressage des transducteurs élémentaires d'un capteur électroacoustique.

Les dessins et les annexes comprennent des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à la description de l'invention mais encore à sa définition, le cas échéant. On fait référence aux figures 1 et 2.

Une installation de contrôle par ondes ultrasonores comprend un banc 1 supportant un tube métallique 3 à contrôler et un capteur ultrasonore 5, appliqué contre la surface périphérique du tube 3, et relié à une électronique de commande et de traitement 6. Le capteur ultrasonore 5 est parfois désigné "traducteur" dans la technique.

Pour le contrôle, le capteur 5 et le tube 3 sont en déplacement relatif hélicoïdal. Ici, le tube 3 se déplace par rapport au banc 1 selon un mouvement hélicoïdal autour d'un axe correspondant à son axe longitudinal, tandis que le capteur 5 est maintenu en position par rapport au banc 1. Le banc 1 peut être équipé de galets rotatifs inclinés par rapport à l'axe longitudinal du tube 3.

En variante, le tube 3 peut être animé d'un mouvement de rotation uniquement par rapport au banc 1, tandis que le capteur 5 coulisse selon la direction longitudinale du banc 1. Le capteur 5 peut être monté sur un charriot mobile par rapport au banc 1. Selon une autre variante encore, le capteur 5 peut tourner autour du tube 3, tandis que ce dernier est translaté par rapport au banc 1. Le mouvement relatif hélicoïdal entre le capteur 5 et le tube 3 permet de contrôler l'ensemble du tube 3 à l'aide d'un capteur 5 d'envergure réduite par rapport à la circonférence du tube 3. On pourrait en remplacement prévoir un nombre plus important de capteurs, disposés en couronne autour du tube 3, et assurer une séquence de tir qui garantisse un recouvrement lorsque le tube 3 coulisse par rapport au capteur 5.

Un milieu de couplage, ou couplant, par exemple sous la forme d'un gel, peut être intercalé entre le capteur 5 et la surface périphérique du tube 3. En variante, l'installation peut comprendre un caisson rempli d'eau, ou de tout autre médium de couplage liquide, dans lequel sont immergés le tube 3 et le capteur 5.

On fait référence aux figures 3 et 4. Elles montrent un capteur 7, de type dit "mosaïque", qui peut être utilisé en tant que capteur 5 dans l'installation des figures 1 et 2. Les capteurs mosaïques sont parfois désignés "traducteurs multi-éléments" dans la technique. Le capteur 7 comprend une pluralité de barreaux 9 en matériau piézoélectrique, ici régulièrement répartis selon un motif en tableau ("array" en anglais). Tel que représenté, le capteur 7 correspondant à ce que l'on appelle généralement un "traducteur matriciel multi-éléments" dans la technique. Les barreaux 9 sont noyés dans une matrice 11 en matériau polymère électriquement inerte. Les barreaux 9 sont électriquement et acoustiquement indépendants les uns des autres. Chaque barreau 9 peut être excité individuellement de manière à générer des impulsions ultrasonores, sans que ces impulsions n'atteignent les barreaux 9 voisins. Chaque barreau 9 forme ainsi un transducteur élémentaire, qui peut fonctionner indépendamment des autres barreaux 9.

Le capteur 7 présente une surface émettrice qui n'est pas constituée en un matériau piézoélectrique homogène et massif, à la différence des capteurs classiques. Au contraire, la surface émettrice du capteur 7 est réalisée en un matériau composite comprenant une matrice de polymère et une pluralité d'éléments en matériau piézoélectrique.

Le capteur 7 comprend ici soixante-quatre barreaux 9, régulièrement répartis selon un motif en carré de huit barreaux 9 de côté. Chaque barreau 9 présente ici une section carrée, dont le côté est inférieur à 1 millimètre et supérieur à 0,1 millimètre. L'écartement est de l'ordre du dixième de millimètre sur les côtés en regard des barreaux 9 adjacents.

Le motif en carré n'est qu'un exemple d'un motif à deux dimensions. On dit qu'un capteur multi-éléments présente un motif de dimension deux lorsque ses transducteurs élémentaires sont répartis selon deux directions distinctes l'une de l'autre sur une surface active du capteur, celle qui sert à l'émission et la réception d'ondes ultrasonores. Plus généralement, l'invention peut être mise en œuvre avec tout motif à deux dimensions. Chaque barreau 9 est attaché à un câble électrique 13 qui lui est propre et qui le relie à une électronique de commande et de traitement. Les câbles électriques 13 sont regroupés dans une gaine représentée par le bloc référencé 15 sur la figure 4.

Le capteur 7 comprend un boîtier 17 auquel est attachée la gaine 15 et qui loge les barreaux 9. Le boîtier 17 est fermé par une couche d'adaptation 19 en contact avec la surface active de chacun des barreaux 9. Les barreaux 9 sont en contact avec une plaque métallique 21 par l'intermédiaire d'une face opposée à leur face en contact avec la couche d'adaptation 19 pour réaliser une mise à la masse. L'espace qui reste libre dans le boîtier 17 est rempli d'une garniture 23.

La figure 5 montre un exemple d'une électronique de travail 25 pour un capteur ultrasonore, qui peut être du type du capteur 7 décrit plus haut.

L'électronique de travail 25 comprend un circuit d'excitation 27 relié individuellement à chacun des transducteurs élémentaires 29 du capteur en question. Ici, les transducteurs élémentaires 29 sont distribués selon un motif correspondant à un tableau de forme carrée de huit transducteurs de côté. Sur la figure 5, un transducteur élémentaire Ci,j est repéré par sa position dans le tableau (ligne i, colonne j). Aux fins de simplification du dessin, le circuit d'excitation 27 de la figure 5 est à chaque fois relié à un unique transducteur élémentaire Ci,j de chaque colonne uniquement. En pratique, le circuit d'excitation 27 est relié à chaque transducteur élémentaire Ci,j individuellement . L'électronique de travail 25 comprend encore un circuit d'acquisition 31 capable d'enregistrer et de traiter les signaux issus d'ondes captées par les transducteurs élémentaires 29. Chaque transducteur élémentaire Ci,j est relié individuellement à un convertisseur analogique numérique 33 respectif qui échantillonne le signal de sortie Si,j(t) du transducteur Ci,j en question, et alimente une mémoire 35 avec la représentation numérique Si,j,k ainsi obtenue, au moins sur une période temporelle prédéfinie. Le contenu de la mémoire 35 peut être traité au moyen d'une unité de calcul 37, par exemple un microordinateur.

Aux fins de simplification du dessin, un convertisseur analogique/numérique 33 de la figure 5 est à chaque fois relié à un unique élément piézoélectrique Ci,j de chaque ligne uniquement. En pratique, chaque convertisseur analogique/numérique 33 est relié à tous les transducteurs élémentaires Ci,j de sa ligne, de manière individuelle.

Les transducteurs élémentaires 29 sont excités individuellement et séquentiellement. On appelle "un tir" le processus qui consiste à faire émettre une série d'impulsions à chaque transducteur élémentaire Ci,j. Un tir correspond à la mise en œuvre d'une loi temporelle d'excitation qui détermine, pour chaque transducteur élémentaire Ci,j, un retard respectif ti,j par rapport à une référence temporelle commune à l'ensemble des transducteurs élémentaires Ci,j. Ainsi excités, les transducteurs élémentaires produisent conjointement un faisceau d'ondes ultrasonores. Une loi d'excitation est calculée de manière à viser une direction particulière, ce qui implique que les transducteurs élémentaires 29 produisent ensemble un faisceau d'ondes ultrasonores qui se propage selon cette direction particulière, ou direction de tir.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la direction du tir est inclinée par rapport à la normale au plan principal de la surface active du capteur lorsque celle-ci est plane, ou à la zone centrale de cette surface lorsque celle-ci est courbe. Le faisceau d'ondes ultrasonores peut être vu comme un faisceau défléchi. Ce faisceau diverge autour de la direction visée.

Selon un second mode de réalisation de l'invention, la direction du tir correspond sensiblement à la normale au plan principal de la surface active du capteur lorsque celui-ci est plat, ou à la zone centrale de cette surface lorsque celle-ci est courbe. Le faisceau d'ondes ultrasonores est divergent. En particulier, ce faisceau est défocalisé.

On fait référence à la figure 6A.

Elle montre un capteur multiélément C généralement plat, de forme carrée, dont le centre géométrique est référencé S.

La direction de propagation D d'un faisceau d'ondes ultrasonores, aussi appelée ici direction primaire, peut être définie au moyen des grandeurs suivantes :

- un premier angle a, ou "angle de déflexion", que fait cette direction de propagation avec la normale N au plan principal du capteur C (lorsque le capteur multiélément n'est pas plat, on considère alors la normale à la zone centrale de ce capteur) ;

- un second angle Θ, dit "angle d'obliquité", ou "obliquité" en bref, que fait la direction de propagation D avec une direction de référence R, cette dernière étant liée au capteur C et à la géométrie de celui-ci, dans un plan P perpendiculaire à la normale N au capteur C.

Le capteur C se positionne de préférence par rapport à un tube à inspecter de telle manière que le plan principal du capteur C soit dirigé selon une direction tangentielle au tube, ou, autrement dit, que la normale N au plan principal de ce capteur C au centre géométrique S coïncide avec un rayon du tube en question.

Un tir selon une direction de propagation D permet de détecter les défauts orientés de manière correspondante dans le tube, c'est-à-dire perpendiculairement à la direction correspondant à l'obliquité de la direction de propagation D, ou faisant un certain angle avec cette direction perpendiculaire.

Selon l'invention, le faisceau d'ondes ultrasonores utilisé pour l'inspection diverge autour de sa direction de propagation D.

On fait référence à la figure 6B. Elle fait apparaître un tableau 41 de transducteurs élémentaires, répartis selon un motif en carré. Sans aucun caractère limitatif sur l'invention, le tableau 41 comprend ici 8 x 8 transducteurs élémentaires. Le motif présente un premier axe de symétrie x et un second axe de symétrie y, correspondant respectivement aux médiatrices des côtés du motif.

De préférence, le capteur ultrasonore se positionne par rapport au tube à contrôler de manière que le premier axe de symétrie x ou le second axe de symétrie y du motif corresponde à la direction longitudinale du tube. Par convention, on considère que, sur la figure 6B, le capteur est disposé de manière que le premier axe de symétrie x corresponde à la direction transversale du tube à contrôler. Le premier axe de symétrie x sert de direction de référence à la mesure de l'angle d'obliquité Θ. Dans cette position relative du capteur ultrasonore et du tube, le second axe de symétrie y du tableau 41 correspond à la direction longitudinale du tube.

Selon le premier mode de réalisation de l'invention, on réalise au moins un tir selon une direction d'obliquité particulière, qui correspond à l'orientation des défauts recherchés.

Dans un développement avantageux du premier mode de réalisation de l'invention, on prévoit de réaliser successivement un tir ultrasonore selon chacune de plusieurs directions de tir qui diffèrent les unes des autres par la valeur de leur d'obliquité respective θί (i = 1, 2, ... n), mesurée par rapport à la direction du premier axe de symétrie x du capteur 41. Les obliquités 9i sont déterminées de manière à couvrir régulièrement un secteur angulaire de 2π radians (360°). On peut ainsi contrôler le tube quant à l'existence de défauts quelle que soit l'orientation de ces défauts dans le tube. Dans un développement encore plus avantageux, on réalise huit tirs ultrasonores successifs qui diffèrent les uns des autres par la valeur de leur d'obliquité respective 9i (i = 1, 2, 8).

Le tableau suivant recense les caractéristiques des différents tirs.

Rang du tir Direction de tir Obliquité (par rapport à la direction x) 1 Dl Θ1 = 0°

2 D2 Θ2 = 45°

3 D3 Θ3 = 90°

4 D4 Θ4 = 135°

5 D5 Θ5 = 180°

6 D6 Θ6 = 225°

7 D7 Θ7 = 270°

8 D8 Θ8 = 315°

Dans ce tableau, le rang du tir n'est qu'indicatif, ce qui importe, c'est qu'à l'issue des huit tirs, on ait couvert l'ensemble du secteur angulaire de 2π radians. L'ordre dans lequel sont réalisés les tirs importe peu. Cela est dû, notamment, au fait que, selon l'invention, il est possible de modifier la direction de propagation d'un faisceau ultrasonore sans modifier l'orientation du capteur ultrasonore par rapport au tube.

À chaque tir correspond une loi d'excitation temporelle respective qui fait se propager le faisceau d'ondes ultrasonores résultant selon une direction particulière Di, i:=l, 8, visée ou direction de tir.

Selon une première variante du premier mode de réalisation de l'invention, chaque loi d'excitation temporelle comprend au moins deux sous-lois définissant chacune les valeurs de retard à appliquer aux transducteurs d'un sous-ensemble respectif du tableau 41 de manière que les transducteurs élémentaires du sous-ensemble correspondant produisent conjointement un faisceau primaire d'ondes ultrasonores selon une direction de propagation respective, les directions de propagation respectives des faisceaux primaires divergeant les unes par rapport aux autres et par rapport à la direction de tir Di du faisceau résultant en s'éloignant du capteur ultrasonore.

Dans une première forme de cette première variante, les faisceaux primaires ne sont pas focalisés, c'est-à-dire qu'ils ne présentent aucune focalisation, ni directe, ni inverse (une focalisation inverse est aussi parfois appelée "défocalisation"). Par exemple, les faisceaux primaires peuvent présenter une focalisation lointaine en comparaison de la distance séparant le capteur du tube à contrôler. Par exemple, chaque faisceau primaire présente un point de focalisation éloigné de plus d'un mètre du capteur, tandis que ce dernier se trouve à une distance du tube comprise entre 30 et 40 millimètres. Dans une seconde forme de cette première variante, les faisceaux primaires sont chacun défocalisés, c'est-à-dire qu'ils présentent une focalisation inverse. La focale se trouve en arrière du capteur ultrasonore lorsque l'on considère le trajet des ondes ultrasonores.

Les directions d'émission respectives des faisceaux primaires forment un angle respectif de part et d'autre de la direction de propagation.

Les sous-lois sont agencées de manière que les faisceaux primaires correspondants rencontrent une surface cible du tube à contrôler correspondant à la direction visée, en des zones de pénétration respectives de cette surface qui soient adjacentes les unes des autres.

Cette première variante du premier mode de réalisation correspond à l'émission d'un faisceau d'ondes ultrasonores défléchi et divergent, lequel faisceau résulte de l'émission de faisceaux multi-directifs, en particulier bi-directifs. Les sous- faisceaux sont dépourvus de focalisation ou présentent une focalisation lointaine.

Chaque sous-loi est déterminée de manière que le sous-ensemble de transducteurs élémentaires correspondant produise un faisceau, dit primaire, dont la direction de propagation forme un angle d'inclinaison β par rapport à la direction visée Di, i := 1, ..., 8, d'un côté ou de l'autre de cette direction.

La direction de propagation de chaque faisceau primaire est telle qu'elle présente une obliquité qui se déduit de l'obliquité θί, i:= 1, 8 de la direction de propagation Di, i:= 1, 8, du faisceau résultant par l'addition, respectivement la soustraction, de la valeur de l'angle d'inclinaison β. Chaque faisceau primaire est défléchi et diverge par rapport à la direction visée Di. Dans un faisceau non focalisé, les ondes ultrasonores produites par les différents transducteurs élémentaires se propagent principalement de manière parallèle entre elles. Pour obtenir un faisceau primaire non focalisé, on applique à un sous-ensemble correspondant de transducteurs élémentaires des valeurs de retard qui suivent une loi linéaire. Le faisceau d'ondes ultrasonores résultant des faisceaux primaires diverge autour de la direction de tir Di, i:= 1 , ... , 8, en s'éloignant du capteur ultrasonore.

Selon une seconde variante du premier mode de réalisation de l'invention, chaque loi d'excitation temporelle définit des valeurs de retard à appliquer à une partie au moins des transducteurs du tableau 41 de manière que ces transducteurs élémentaires produisent conjointement un faisceau primaire d'ondes ultrasonores qui s'étend selon une direction d'émission, ou direction primaire, correspondant à la direction de tir Di et diverge autour de cette direction de tir en s'éloignant du capteur ultrasonore. Cette seconde variante du premier mode de réalisation correspond à l'émission d'un faisceau d'ondes ultrasonores divergent et défléchi par rapport à la normale N au plan principal du capteur.

Un faisceau divergent présente un angle de divergence. La valeur de cet angle peut être déterminée expérimentalement, éventuellement à l'aide de simulations qui permettent de visualiser le faisceau résultant. En pratique, on cherche des valeurs d'angle de divergence qui permettent de couvrir le plus grand secteur angulaire possible tout en conservant une bonne qualité de détection. Ceci limite le nombre de tirs nécessaires à l'inspection du tube quant à l'existence de défaut d'inclinaison quelconque. Par exemple on peut chercher à couvrir un secteur angulaire de 40°. Par exemple, on peut utiliser une valeur d'angle de divergence de 22,5°.

On s'intéresse d'abord à la construction d'une loi d'excitation temporelle permettant un tir selon la première direction Dl, dans le cas de la première variante de réalisation.

Les transducteurs élémentaires du tableau 41 situés d'un côté du premier axe de symétrie x (côté gauche sur la figure 6B) forment un premier sous-ensemble et vont générer conjointement un faisceau d'ondes ultrasonores non focalisé et incliné d'un angle -β par rapport à l'obliquité de la direction Dl . Les transducteurs élémentaires situés de l'autre côté du premier axe de symétrie x (côté droit sur la figure 6B) forment un second sous-ensemble et vont générer un faisceau d'ondes ultrasonores non focalisé et incliné d'un angle +β par rapport cette obliquité. Les deux faisceaux primaires se raccordent suivant la direction Dl en un faisceau résultant, c'est-à-dire qu'ils se superposent ou se rejoignent selon la direction Dl pour assurer une transmission d'énergie selon la direction Dl, de manière telle que le faisceau résultant soit énergétiquement homogène entre les directions (Dl - β) et (Dl + β) à la surface du tube. Il en résulte une large tâche focale à la surface du tube, ou zone d'isonifïcation, qui permet la recherche de défauts assez largement inclinés par rapport à la direction correspondant à l'obliquité de la direction du tir.

On fait référence à la figure 7A.

Le tableau 70 montre de manière générique les valeurs de retard à appliquer à chaque transducteur élémentaire du tableau 41. La valeur Bi,j du retard à appliquer au transducteur élémentaire Ci,j du tableau 41 se trouve en ligne i, colonne j du tableau 70. On fait référence à la figure 7B

Le tableau 71 est analogue au tableau 70. Le tableau 71 montre de manière générique les valeurs de retard à appliquer pour réaliser un tir selon la première direction Dl . Les retards appliqués aux transducteurs de l'un des sous-ensembles se déduisent de ceux à appliquer aux transducteurs de l'autre des sous-ensembles par une symétrie dont l'axe correspond à la première direction de symétrie x du tableau 41. La valeur Bi,j du retard à appliquer au transducteur Ci,j est égale à la valeur Bi,n-j+l du retard à appliquer au transducteur Ci,n-j+l, le nombre entier n correspondant au nombre de transducteurs élémentaires dans une ligne du tableau 41 (ici, n = 8). Par exemple, la valeur B2,3 du retard à appliquer au transducteur élémentaire C2,3 est égale à la valeur B2,6 à appliquer au transducteur élémentaire C2,6. Vu autrement, la même sous-loi d'excitation temporelle est appliquée à chacun des deux sous-ensembles de transducteurs élémentaires du tableau 41. Pour un sous-ensemble de transducteurs élémentaires, l'ensemble des valeurs de retard Bi,j telles que i:= 1 à 8 et j:= 1 à 4 peut être calculé en application des lois de calcul de propagation et d'interférence des ondes ultrasonores qui sont connues du technicien du domaine. Ce calcul peut notamment être réalisé à la main, à l'aide d'un tableur, ou au moyen d'un logiciel spécifique, par exemple du type connu sous le nom de "CIVA", distribué par la société EXTENDE.

Le tableau de l'annexe A.3 montre des lois de transposition qui permettent, à partir des valeurs de retard obtenues pour un tir selon la première direction Dl, de déduire des valeurs de retard pour le tir selon la cinquième direction D5 grâce à la symétrie du capteur. Les valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires Ci,j pour un tir selon la cinquième direction D5 se déduisent des valeurs calculées pour le tir selon D 1 par la transformation indiquée en annexe A.3.

Les valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires Ci,j pour un tir selon la troisième direction D3 se calculent de manière analogue à ce qui a été fait pour la première direction Dl .

Les transducteurs élémentaires du tableau 41 situés d'un côté du second axe de symétrie y (en haut sur la figure 6B) forment un premier sous-ensemble et vont générer conjointement un faisceau d'ondes ultrasonores non focalisé et incliné d'un angle -β par rapport à l'obliquité de la direction D3. Les transducteurs élémentaires situés de l'autre côté du second axe de symétrie y (en bas sur la figure 6B) forment un second sous- ensemble et vont générer un faisceau d'ondes ultrasonores non focalisé et incliné d'un angle +β par rapport cette obliquité. Les deux faisceaux primaires se raccordent suivant la direction D3 en un faisceau résultant, pour assurer une transmission d'énergie selon la direction D3, de manière telle que le faisceau résultant soit énergétiquement homogène entre les directions (D3 - β) et (D3 + β) à la surface du tube. Il en résulte une large tâche focale à la surface du tube, ou zone d'isonifïcation, qui permet la recherche de défauts assez largement inclinés par rapport à la direction correspondant à l'obliquité de la direction du tir. L'annexe A.3 montre que l'on peut déduire des valeurs de retard pour un tir selon la direction D3, par symétrie, les valeurs de retard pour la septième direction D7 (selon le premier axe de symétrie x.

On s'intéresse à un tir selon la direction D2.

Les transducteurs élémentaires du tableau 41 situés d'un côté d'une diagonale du motif correspondant à la direction D2 (en haut sur la figure 6B) forment un premier sous- ensemble et vont générer conjointement un faisceau d'ondes ultrasonores non focalisé et incliné d'un angle -β par rapport à l'obliquité de la direction D2. Les transducteurs élémentaires situés de l'autre côté de cette diagonale (en bas sur la figure 6B) forment un second sous-ensemble et vont générer un faisceau d'ondes ultrasonores non focalisé et incliné d'un angle +β par rapport cette obliquité. Les deux faisceaux primaires se raccordent suivant la direction D2 de manière telle que le faisceau résultant soit énergétiquement homogène entre les directions (D2 - β) et (D2 + β) à la surface du tube. Il en résulte une large tâche focale à la surface du tube, ou zone d'isonifïcation, qui permet la recherche de défauts assez largement inclinés par rapport à la direction correspondant à l'obliquité de la direction du tir.

L'annexe A.3 montre que l'on peut déduire des valeurs de retard pour un tir selon la direction D2, par symétrie, les valeurs de retard pour la quatrième direction D4 (selon le second axe de symétrie y; comme le montre également l'annexe A.1.4) ; puis pour la sixième direction D6, à partir des valeurs de retard correspondant à la direction D4, par symétrie selon le premier axe x. Des valeurs de retard pour un tir selon la huitième direction D8 se déduisent des valeurs de retard correspondant à la direction D2, par symétrie selon le premier axe x, ou des valeurs de retard correspondant à la direction D6, par symétrie selon le second axe y. L'annexe A.5 montre un plan d'adressage d'éléments répartis selon un motif en carré, lequel plan peut être utilisé pour les transducteurs élémentaires du tableau 41 par exemple. On attribue, en tant qu'adresse, le numéro 1, ou une valeur d'adresse minimale, à un transducteur élémentaire disposé en un coin du motif en carré. L'élément n° 1 se trouve dans la colonne Cl de la ligne Ll du tableau de l'annexe A.5. On attribue, en tant qu'adresse, le numéro 64, ou une valeur d'adresse maximale, au transducteur élémentaire qui se trouve diamétralement opposé au transducteur n° 1. Cet élément se trouve colonne C8 de la ligne L8 dans le tableau de l'annexe A.5. Depuis l'élément d'adresse minimale, jusqu'à l'élément d'adresse maximale, les éléments sont mutuellement ordonnés par valeurs d'adresse croissantes et disposés, dans cet ordre, en lignes puis en colonnes d'une même ligne. Dit autrement, on trouve dans une même ligne du motif des transducteurs dont les valeurs d'adresse se suivent les unes les autres. Dans le tableau de l'annexe A.5, les valeurs d'adresses sont des nombres entiers successifs compris entre 1 et 64.

La figure 8 montre une partie 80 d'un capteur multiélément dans une position de travail par rapport à une portion 82 d'un tube à contrôler. La partie 80 correspond à un tableau de transducteurs élémentaires, qui forme un motif carré, par exemple analogue au tableau 41 de la figure 6B. La direction longitudinale du tube est référencée Y. La direction normale au plan principal de la partie 80 correspond à une direction radiale du tube, notée Z. La direction normale au plan défini par les directions Y et Z est notée X. La partie 80 est disposée par rapport à la portion de tube 82 de manière que les axes de symétrie du motif y et x correspondant aux médiatrices des côtés du motif soient alignés respectivement suivant les directions Y et X.

Aux fins d'exemple, les transducteurs élémentaires de la partie 80 sont organisés selon le plan d'adressage décrit plus haut en relation avec l'annexe A.5. La partie 80 est disposée par rapport à la portion de tube 82 de manière que la direction X du tube corresponde à un premier axe de symétrie x séparant les éléments n° 4 et n° 5, tandis que la direction Y correspond à la un second axe de symétrie y séparant les éléments n° 25 et n° 33. Les éléments n° 1 à n° 8 sont disposés suivant la direction Y, dans le sens de cette direction indiquée par la flèche de la figure 8. Dit autrement, le premier axe de symétrie x de la partie 80 est disposé selon la direction tranversale X de la portion de tube 82, tandis que le second axe de symétrie y est disposé selon la direction longitudinale Y du tube.

L'annexe A.1.1 montre, sous forme de tableau, un exemple de valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires de la partie 80 pour effectuer un tir selon la direction transversale X de la portion de tube 82, c'est-à-dire la direction Dl de la figure 6B. Dans le tableau de l'annexe A.1.1, les transducteurs élémentaires sont rangés conformément au plan d'adressage défini par l'annexe A.5. La valeur du retard à appliquer à l'élément n° i se trouve dans le tableau de l'annexe A.1.1 à la même position (ligne, colonne) que l'adresse i dans le tableau de l'annexe A.5. Par exemple, le retard à appliquer à l'élément n° 28, lequel se trouve à l'intersection de la colonne C4 et de la ligne L4 du tableau de l'annexe A.5, est de 369 nanosecondes, valeur qui se trouve à l'intersection de la colonne C4 et de la ligne L4 du tableau de l'annexe A.1.1.

Les figures 9 A, 10A et 11A montrent les valeurs de retard de l'annexe A.1.1 sous la forme d'un diagramme à bâtons 84 en deux dimensions, dont la base coïncide avec la partie 80. Chaque barre, ou bâton, du diagramme représente le retard du transducteur élémentaire respectif qui coïncide avec sa base. La hauteur du bâton, qui est représentée sous la forme d'un allongement suivant la direction Z, est proportionnelle à la valeur du retard à appliquer au transducteur élémentaire en question. La figure 10A montre le diagramme 84 vu de droite, c'est-à-dire en projection dans un plan de directions X,Z et de direction normale Y. On y distingue les transducteurs élémentaires n ^os 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56 et 64.

La valeur du retard appliqué croît linéairement du transducteur n°8, proche d'un premier côté du motif en carré, au transducteur n°64, opposé à ce premier côté. Cette évolution linéaire des retards appliqués est schématisée par une droite 86 sur la figure 10A. L'annexe A.1.1 montre que la même loi de croissance linéaire s'applique aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction X, c'est-à-dire aux éléments de chacune des colonnes Cl à C8 du tableau de l'annexe A.1.1.

La figure 11 A montre le diagramme 84 vu de face, c'est-à-dire en projection dans un plan de directions Y,Z et de direction normale opposée à la direction X. On y distingue les transducteurs élémentaires n ^os 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8, ainsi que les valeurs de retard appliquées à chaque transducteur élémentaire de la partie 80.

Des valeurs de retard identiques sont appliquées aux transducteurs élémentaires disposés de manière symétrique par rapport à la médiatrice de la partie 80 qui s'étend selon la direction X. Dit autrement, cette médiatrice réalise une partition de la partie 80 en deux sous-ensembles de transducteurs élémentaires auxquels sont appliquées deux sous-lois de retard. Une première sous-loi de retard s'applique aux transducteurs élémentaires situés à gauche de cette médiatrice sur la figure 11 A, en particulier les transducteurs n ^os 1 à 4, tandis qu'une seconde sous-loi de retard s'applique aux transducteurs élémentaires situés à droite de cette médiatrice, en particulier les transducteurs n ^os 5 à 8.

La valeur du retard appliqué décroît linéairement du transducteur n°l, proche d'un second côté du motif en carré, au transducteur n°4, proche de la médiatrice du premier côté. Cette évolution linéaire des retards appliqués est schématisée par une droite 88 sur la figure 11 A. L'annexe A.1.1 montre que la même loi de décroissance linéaire s'applique aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction Y situé de ce même côté de la médiatrice, c'est-à-dire, dans le tableau de l'annexe A.1.1 , aux éléments de chacune des lignes Ll à L8 situés à l'intersection des colonnes Cl à C4.

La valeur du retard appliqué croît linéairement du transducteur n°5, proche de la médiatrice du premier côté, au transducteur n°8, opposé au second côté. Cette évolution linéaire des retards appliqués est schématisée par une droite 90 sur la figure 11 A. Les droites 88 et 90 sont symétriques par rapport au plan X, Z contenant la médiatrice du premier côté du motif en carré. L'annexe A.1.1 montre que la même loi de croissance linéaire s'applique aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction Y situé de ce même côté de la médiatrice, c'est-à-dire, dans le tableau de l'annexe A.1.1, aux éléments de chacune des lignes Ll à L8 situés à l'intersection des colonnes C5 à C8.

Une fois excités séquentiellement, conformément aux valeurs de retard exposées plus haut, les transducteurs élémentaires de chacun des deux sous-ensembles produisent conjointement un faisceau d'ondes ultrasonores respectif. Les deux faisceaux ainsi produits s'étendent respectivement suivant deux directions respectives, référencée 92 et 94 sur la figure 11A, inclinées chacune d'un même angle, en valeur absolue, par rapport à la direction d'émission du faisceau résultant, direction notée 96 sur la figure 11 A. Chacun de ces deux faisceaux, que l'on peut qualifier de primaire, s'écarte de la direction visée en s'éloignant de la partie 80. La figure 12 est analogue à la figure 8 et concerne le cas d'un tir selon la direction longitudinal du tube, c'est-à-dire selon la direction Y du tube, c'est-à-dire la direction D3 de la figure 6A. La figure 12 montre les valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires de la partie 80 sous la forme d'un diagramme à bâtons 120. La partie 80 du capteur multiélément se trouve dans une position de travail par rapport à une portion 82 d'un tube à contrôler analogue à celle de la figure 8. Par rapport à la position de la figure 8, la partie 80 peut avoir été déplacée selon la direction longitudinale Y et/ou angulairement par rapport à l'axe central de la portion de tube 82, du fait par exemple d'un mouvement relatif hélicoïdal entre le tube et le capteur.

L'annexe A.1.2 rassemble les valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires de la partie 80, lorsque ceux-ci sont organisés selon le plan d'adressage décrit plus haut en relation avec l'annexe A.5. Une même loi de croissance linéaire s'applique aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction Y, c'est-à-dire aux éléments de chacune des lignes Ll à L8 du tableau de l'annexe A.1.2. La valeur du retard appliqué croît linéairement des transducteurs proches d'un côté du motif en carré perpendiculaire à la direction Y, aux transducteurs opposés à ce côté. Les valeurs de retard du tableau peuvent s'écarter d'une évolution strictement linéaire, du fait que ces valeurs sont arrondies. Compte tenu de la résolution des appareils classiquement mis en œuvre dans le domaine, de l'ordre de 5 nanosecondes, ces arrondies sont pratiquement sans effet sur la détection des défauts.

Des valeurs de retard identiques sont appliquées aux transducteurs élémentaires disposés de manière symétrique par rapport à la médiatrice de la partie 80 qui s'étend selon la direction Y.

Une même loi de décroissance linéaire s'applique aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction X situé de ce même côté de la médiatrice, c'est-à- dire, dans le tableau de l'annexe A.1.2, aux éléments de chacune des colonnes Cl à C8 situés à l'intersection des lignes Ll à L4. À chaque fois, la valeur du retard appliqué décroît linéairement du transducteur le plus proche d'un côté du motif en carré perpendiculaire à la direction X au transducteur le plus proche de la médiatrice du second côté.

Une même loi de croissance linéaire s'applique aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction X situés de ce même côté de la médiatrice, c'est-à- dire, dans le tableau de l'annexe A.1.2, aux éléments de chacune des colonnes Cl à C8 situés à l'intersection des lignes L5 à L8. À chaque fois La valeur du retard appliqué croît linéairement du transducteur le plus proche de la médiatrice du second côté au transducteur opposé au premier côté.

Une fois excités séquentiellement, conformément aux valeurs de retard exposées plus haut, les transducteurs élémentaires de chacun des deux sous-ensembles produisent conjointement un faisceau d'ondes ultrasonores respectif. Les deux faisceaux ainsi produits s'étendent respectivement suivant deux directions respectives, inclinées chacune d'un même angle, en valeur absolue, par rapport à la direction d'émission du faisceau résultant, que dans le cas d'un tir selon la direction longitudinale du tube. Chacun de ces deux faisceaux primaires s'écarte de la direction visée en s'éloignant de la partie 80.

On fait référence aux figures 13A et 14.

La figure 14 est analogue à la figure 8 et concerne le cas d'un tir dit "oblique", c'est-à- dire selon une direction inclinée à 45° par rapport à l'axe du tube dans un plan X,Y, c'est-à-dire la direction D2 de la figure 6B. La figure 14 montre les valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires de la partie 80 sous la forme d'un diagramme à bâtons 130. La figure 13A montre le diagramme 130 sous un angle de vue différent.

La partie 80 du capteur multiélément se trouve dans une position de travail par rapport à une portion 82 d'un tube à contrôler analogue à celle de la figure 8. Par rapport à la position de la figure 8, la partie 80 peut avoir été déplacée selon la direction longitudinale Y et/ou angulairement par rapport à l'axe central de la portion de tube 82, du fait par exemple d'un mouvement relatif hélicoïdal entre le tube et le capteur.

L'annexe A.1.3 rassemble des valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires de la partie 80, lorsque ceux-ci sont organisés selon le plan d'adressage décrit plus haut en relation avec l'annexe A.5.

Des lois de croissance linéaire respectives s'appliquent aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction Y, c'est-à-dire aux éléments de chacune des lignes Ll à L8 du tableau de l'annexe A.1.3. À chaque fois, la valeur du retard appliqué croît linéairement des transducteurs proches du second côté du motif en carré, aux transducteurs opposés à ce second côté.

Des lois de croissance linéaire respectives s'appliquent aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction X, c'est-à-dire aux éléments de chacune des colonnes Cl à C8 du tableau de l'annexe A.1.3. À chaque fois, la valeur du retard appliqué croît linéairement des transducteurs proches du premier côté du motif en carré, aux transducteurs opposés à ce premier côté. Une fois excités séquentiellement, conformément aux valeurs de retard exposées plus haut, les transducteurs élémentaires de chacun de deux sous-ensembles, séparés l'un de l'autre par la diagonale du motif en carré, produisent conjointement un faisceau d'onde ultrasonore respectif. Les deux faisceaux ainsi produits s'étendent respectivement suivant deux directions respectives, inclinées chacune d'un même angle, en valeur absolue, par rapport à la direction d'émission du faisceau résultant. Chacun de ces deux faisceaux primaires s'écarte de la direction visée en s'éloignant de la partie 80. Plus généralement, on s'intéresse maintenant à la construction d'une loi d'excitation temporelle permettant un tir oblique, par exemple selon la deuxième direction D2, dans le cas de la première variante de réalisation.

La direction de tir D2 correspond à un axe de symétrie du tableau 41, à savoir l'une des diagonales du motif en carré. Cette diagonale délimite deux sous-ensembles de transducteurs élémentaires, un sous-ensemble inférieur et un sous-ensemble supérieur.

Du fait de la courbure du tube à contrôler, les valeurs de retard à appliquer au premier de ces sous-ensembles diffèrent des valeurs de retard à appliquer aux transducteurs symétriques du second de ces sous-ensembles.

On fait référence de nouveau référence à la figure 7A.

On calcule d'abord de premières valeurs de retard Bi,j à appliquer à l'ensemble des transducteurs élémentaires Ci,j du tableau 41 pour que ceux-ci émettent ensemble un faisceau d'ondes ultrasonores non focalisé, défléchi selon une direction D2-p. Ces valeurs sont regroupées de manière générique dans le tableau 70.

On fait référence à la figure 15.

On calcule ensuite de secondes valeurs de retard Ai,j à appliquer l'ensemble des transducteurs élémentaires Ci,j du tableau 41 pour que ceux-ci émettent conjointement un faisceau d'ondes ultrasonores non focalisé, défléchi selon une direction ϋ2+β. Ces valeurs sont regroupées de manière générique dans le tableau 73.

On fait référence à la figure 16.

On choisit ensuite l'une des directions d'émission ϋ2+β et ϋ2-β pour la diagonale du motif du tableau 41, c'est-à-dire que l'on attribue finalement aux transducteurs Ci,i de la diagonale soit les premières valeurs de retard Bi,i soit les secondes valeurs de retard Ai,i. Par convention, on peut choisir les valeurs qui maximisent le retard aux transducteurs qui se trouvent à chacune des extrémités de cette diagonale. À titre d'exemple, on considère, dans le cas du tableau 72 de la figure 16, que ce critère est vérifié par les valeurs A8,l et Al, 8 du tableau 73, et non les valeurs B8,l et Bl,8 du tableau 70, du fait d'un besoin énergétique plus important dans la direction correspondant aux éléments A lié à une réponse plus faible dans cette direction, faiblesse qui découle de la géométrie du tube.

On mémorise les valeurs de retard de la loi correspondant aux autres coins, à savoir, dans l'exemple, la seconde valeur Al,l et la première valeur B8,8. On attribue en tant que valeurs finales de retard pour les éléments Ci,j de la partie supérieure du tableau 41 les secondes valeurs de retard Ai,j. Les valeurs finales de retard pour les éléments Ci,j de la partie inférieure du tableau 41 sont déduites par interpolation linéaire à partir des premières valeurs de retard Bi,j. On utilise d'abord la valeur du retard au coin correspondant à la partie du tableau dont les valeurs sont à déterminées pour calculer les valeurs de retard de la colonne et de la ligne correspondante par interpolation linéaire. Puis, on interpole à chaque fois entre une valeur de la diagonale déterminée et la valeur en extrémité de ligne ou de colonne.

Dit autrement, on conserve les valeurs de la moitié du tableau correspondant à la diagonale, tandis que les autres valeurs de retard sont légèrement modifiées, par interpolation linéaire à partir des valeurs initialement obtenues. On fait maintenant référence aux figures 9B, 10B, 11B et 13B qui illustrent des valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires dans la seconde variante de réalisation de l'invention. Selon cette seconde variante de réalisation, les transducteurs élémentaires produisent conjointement un faisceau primaire défocalisé et défléchi par rapport à la normale au plan principal du capteur. Pour le calcul de lois de retard, un faisceau divergent peut être considéré comme un faisceau à focalisation inversée, c'est-à-dire qui présente un lieu de focalisation virtuel situé en arrière du capteur multiélément selon la direction de tir des ondes ultrasonore. Pour obtenir un faisceau résultant défocalisé, on applique de préférence à certains au moins des transducteurs élémentaires du capteur des valeurs de retard qui suivent une loi parabolique. En variante ces valeurs de retard sont obtenues à partir d'une loi proche d'une loi parabolique, correspondant par exemple à une pluralité de lois linéaires approchant chacune une portion d'une même parabole.

Outre l'obliquité de sa direction primaire, un faisceau divergent et défléchi peut être défini par la valeur d'angle de déflexion a et une valeur d'un angle d'ouverture de faisceau, ou angle de divergence δ. L'angle de déflexion a est déterminé en fonction du diamètre du tube à contrôler et de la distance séparant le capteur de ce tube. Il est différent pour chacun des tirs selon les directions Dl, D2 et D3. Pour les tirs suivant les autres directions, les valeurs de l'angle de déflexion a se déduisent des symétries du motif du capteur. La valeur de l'angle de divergence δ peut être la même pour l'ensemble des tirs, quelle que soit la direction visée. On cherche le plus grand angle de divergence compatible avec des critères de qualité et/ou de rapidité que l'on se fixe. Par exemple, la valeur de l'angle de divergence peut découler du fait que le nombre de tirs est fixé du fait d'un impératif de production. Il en résulte une valeur minimale de l'angle de divergence δ. La valeur de l'angle de divergence peut également découler d'un critère de qualité, lié à la taille des défauts que l'on souhaite pouvoir détecter. Cela impose une valeur maximale de l'angle de divergence δ. Dans la plupart des applications, la valeur de l'angle de divergence δ sera choisie de manière qu'elle réponde au mieux à ces critères.

Ces grandeurs peuvent être déterminées par essais successifs, ou simulation, sur des entailles étalons dont l'orientation et la profondeur respective correspondent aux défauts que l'on recherche dans le tube.

Par exemple, une valeur de l'angle de divergence δ de 22,5° peut être utilisée. Les figures 9B, 10B et 11B sont analogues aux figures 9A, 10A et 11A. Elles montrent sous la forme d'un diagramme à bâtons 140 un exemple de valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires de la partie 80 du capteur pour produire un tir selon la direction transversale X de la portion de tube 82. Les transducteurs sont adressés conformément à l'annexe A.5. Les valeurs de retard sont rassemblées dans le tableau de l'annexe A.2.1.

La figure 10B montre le diagramme 140 vu de droite, c'est-à-dire en projection dans un plan de directions X,Z et de direction normale Y. On y distingue les transducteurs élémentaires n ^os 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56 et 64.

La valeur du retard appliqué croît de manière parabolique du transducteur n°8, proche d'un premier côté du motif en carré, au transducteur n°64, opposé à ce premier côté. Cette évolution parabolique des retards appliqués est schématisée pour une portion de parabole 142 sur la figure 10B. L'annexe A.2.1 montre que la même loi de croissance s'applique aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction X, c'est-à-dire aux éléments de chacune des colonnes Cl à C8 du tableau de l'annexe A.2.1.

La figure 11B montre le diagramme 140 vu de face, c'est-à-dire en projection dans un plan de directions Y,Z et de direction normale opposée à la direction X. On y distingue les transducteurs élémentaires n ^os 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8, ainsi que la valeur de retard appliquée aux transducteurs élémentaires de la partie 80. Des valeurs de retard identiques sont appliquées aux transducteurs élémentaires disposés de manière symétrique par rapport à la médiatrice de la partie 80 qui s'étend selon la direction X. Cette médiatrice réalise une partition de la partie 80 en deux sous- ensembles de transducteurs élémentaires auxquels sont respectivement appliquées deux sous-lois de retard. Une première sous-loi de retard s'applique aux transducteurs élémentaires situés d'un côté de cette médiatrice, en particulier aux transducteurs n ^os 1 à 4 situés à gauche de cette médiatrice sur la figure 11B, .Une seconde sous-loi de retard s'applique aux transducteurs élémentaires situés de l'autre côté de cette médiatrice, en particulier aux transducteurs numéros 5 à 8 situés à droite de cette médiatrice sur la figure 11B

La valeur du retard appliqué suit une loi parabolique du transducteur n°l, proche d'un côté du motif en carré, au transducteur n°8, éloigné de ce côté. Cette évolution des retards appliqués est schématisée pour une portion de parabole 144 sur la figure 11B.

La valeur du retard décroît du transducteur n°l au transducteur n°4. L'annexe A.2.1 montre que la même loi de décroissance parabolique s'applique aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction Y situé de ce même côté de la médiatrice, c'est-à-dire, dans le tableau de l'annexe A.2.1, aux éléments de chacune des lignes Ll à L8 situés à l'intersection des colonnes Cl à C4.

La valeur du retard appliqué croît du transducteur n°5, proche de la médiatrice, au transducteur n°8. L'annexe A.2.1 montre que la même loi de croissance parabolique s'applique aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction Y situé de ce même côté de la médiatrice, c'est-à-dire, dans le tableau de l'annexe A.2.1, aux éléments de chacune des lignes Ll à L8 situés à l'intersection des colonnes C5 à C8.

Une fois excités séquentiellement, conformément aux valeurs de retard exposées plus haut, les transducteurs élémentaires de chacun des deux sous-ensembles produisent conjointement un faisceau d'ondes ultrasonores qui s'étend selon la direction X et qui diverge en s'éloignant de la partie 80 du capteur. Le tableau de l'annexe A.2.2 rassemble des valeurs de retard qui peuvent être appliquées aux transducteurs élémentaires pour produire conjointement un faisceau d'ondes ultrasonores divergent qui s'étend selon la direction Y. Des valeurs de retard identiques sont appliquées aux transducteurs élémentaires disposés de manière symétrique par rapport à la médiatrice de la partie 80 qui est disposée selon la direction X. Cette médiatrice réalise une partition de la partie 80 en deux sous-ensembles de transducteurs élémentaires, auxquels sont respectivement appliquées deux sous-lois de retard.

La figure 13B est analogue à la figure 13A et concerne le cas d'un tir dit "oblique", c'est-à-dire selon une direction inclinée à 45° par rapport à l'axe du tube dans un plan X,Y, c'est-à-dire la direction D2 de la figure 6B. La figure 13B montre les valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires de la partie 80 sous la forme d'un diagramme à bâtons 150.

La partie 80 du capteur multiélément se trouve dans une position de travail par rapport à une portion 82 d'un tube à contrôler analogue à celle de la figure 8. Par rapport à la position de la figure 8, la partie 80 peut avoir été déplacée selon la direction longitudinale Y et/ou angulairement par rapport à l'axe central de la portion de tube 82, du fait par exemple d'un mouvement relatif hélicoïdal entre le tube et le capteur.

L'annexe A.2.3 rassemble les valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires de la partie 80, lorsque ceux-ci sont organisés selon le plan d'adressage décrit plus haut en relation avec l'annexe A.5.

Des lois de croissance paraboliques respectives s'appliquent aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction Y, c'est-à-dire aux éléments de chacune des lignes Ll à L8 du tableau de l'annexe A.2.3. À chaque fois, la valeur du retard appliqué croît de manière parabolique des transducteurs proches d'un côté du motif en carré aux transducteurs opposés à ce côté par rapport à la direction X. Des lois de croissance paraboliques respectives s'appliquent aux transducteurs élémentaires de chaque alignement selon la direction X, c'est-à-dire aux éléments de chacune des colonnes Cl à C8 du tableau de l'annexe A.2.3. À chaque fois, la valeur du retard appliqué croît de manière parabolique des transducteurs proches d'un côté du motif en carré aux transducteurs opposés à ce côté par rapport à la direction Y.

Une fois excités séquentiellement, conformément aux valeurs de retard exposées plus haut, les transducteurs élémentaires de chacun de deux sous-ensembles, séparés l'un de l'autre par la diagonale du motif en carré, produisent conjointement un faisceau d'onde ultrasonore s'étendant selon la direction D2 et divergeant par rapport à cette direction à mesure qu'il s'éloigne du capteur.

De manière analogue à ce qui a été décrit plus haut en rapport avec la première variante de réalisation, on peut utiliser les différentes symétries du motif du capteur pour déduire certaines lois de retard de lois calculées pour d'autres directions de tir.

On s'intéresse maintenant au second mode de réalisation de l'invention, dans lequel les transducteurs élémentaires produisent conjointement un faisceau résultant divergent non défléchi, qui s'étend selon la direction normale au plan principal du capteur. Dans ce second mode de réalisation, on effectue un unique tir d'ondes ultrasonores. Le faisceau divergent peut être défini par une valeur d'angle d'ouverture de faisceau, ou angle de divergence δ.

Dans ce mode de réalisation, le premier axe de symétrie x et le second axe de symétrie y du motif du tableau 41 délimitent quatre sous-ensembles de transducteurs élémentaires auxquels est appliquée à chaque fois une même sous-loi de retard. Le tableau de l'annexe A.4 indique un exemple de valeurs de retard à appliquer aux transducteurs élémentaires pour générer un faisceau résultant divergent et non défléchi par rapport à la direction normale à la surface active du capteur. Ici, ce faisceau divergent résulte d'un faisceau primaire défocalisé. À chaque fois, la valeur de retard croît avec l'éloignement à chacun du premier axe de symétrie x et du second axe de symétrie y.

On vient de décrire deux variantes de réalisation d'un premier mode de réalisation de l'invention permettant de réaliser séquentiellement des tirs selon des directions distinctes. Dans chacun de ces tirs, on "insonifïe" une large portion du tube à inspecter, en produisant un faisceau résultant divergent. Une portion importante du tube se trouve parcourue par les ondes ultrasonores résultant du tir. La déflection du faisceau résultant permet de détecter la présence de défauts présentant une orientation correspondante par rapport au tube. Selon une première variante, le faisceau divergent et défléchi résulte d'au moins deux faisceaux primaires non focalisés et défléchis, respectivement générés par un sous-ensemble de transducteurs élémentaires. Dans une seconde variante, le faisceau divergent et défléchi résulte d'au moins un faisceau primaire divergent et défléchi.

On vient également de décrire un second mode de réalisation, qui permet de réaliser un unique tir pour détecter la présence de défauts quelle que soit leur inclinaison. Là encore, le caractère divergent du faisceau permet d'insonifier une large partie du tube à contrôler.

À chaque fois, on utilise la symétrie du capteur pour calculer des sous-lois de retard qui s'appliquent à un sous-ensemble des transducteurs élémentaires.

Les ondes ultrasonores reçues en tant que réponse à un tir sont traitées afin d'y détecter d'éventuels échos résultants de la présence de défauts ou d'imperfections.

Dans un premier développement de l'invention, le traitement des ondes ultrasonores reçues comprend l'application d'une loi de retard dite "inverse" de la loi de retard ayant servi à l'émission des ondes ultrasonores lors d'un tir. Dit autrement, le traitement des ondes ultrasonores reçues comprend l'application d'une valeur de retard spécifique Ri,j au signal reçu à chaque transducteur élémentaire Ci,j du capteur. La valeur de retard en réception Ri,j se calcule à partir de la valeur de retard Ei,j appliquée au transducteur élémentaire Ci,j à l'émission, selon la formule suivante :

Ri,j = max(Ei,j) - Ei,j

La valeur max(Ei,j) représente la valeur de retard maximale des valeurs de retard appliquées aux transducteurs élémentaires Ei,j du capteur.

Le calcul d'une loi de retard inverse peut se faire à l'aide du logiciel ayant permis le calcul de la loi de retard d'émission, à l'aide d'un tableur ou de manière manuelle. On détecte ainsi principalement, dans la section de tube inspectée, des défauts ou imperfections orientés de manière correspondante à la direction du tir. On peut également y détecter des défauts légèrement inclinés par rapport à cette direction, dans la limite de l'ouverture du faisceau primaire, généralement un rapport signal sur bruit plus faible.

Avantageusement, dans un second développement, le traitement des ondes ultrasonores reçues comprend l'application de la technique connue par le document WO 03/050527. Pour chaque tir, on traite les signaux reçus en appliquant plusieurs lois de retard inverses, correspondant chacune à une valeur d'obliquité comprise dans le faisceau primaire. Ces lois de retard inverses sont calculées classiquement par la technique connue par WO 03/050527. Par exemple, les différentes valeurs d'obliquités se distinguent les unes des autres d'une valeur de 5°. À la suite d'un tir, on détecte, dans la section de tube inspectée, des défauts orientés selon les différentes obliquités comprises dans le faisceau primaire résultant de ce tir avec, à chaque fois, un rapport signal sur bruit pratiquement identique. Dans ce second développement, les défauts dont l'orientation est à la fois comprise dans l'ouverture du faisceau d'ondes ultrasonores correspondant au tir et inclinée par rapport à l'obliquité de la direction principale de ce faisceau sont détectés avec un meilleur rapport signal sur bruit. Dit autrement, ce second développement améliore la détection des défauts fins. Dit autrement encore, le dispositif présente dans ce cas une meilleure résolution. Par exemple, avec un faisceau en émission présentant un angle d'ouverture de 40°, et l'application de lois de retard correspondant à des inclinaisons respectives de 5°, on détecte de manière particulièrement efficace les défauts inclinés de 0, +/- 5°, +/- 10°, +/- 15°, +/- 20° par rapport à la direction principale du faisceau.

On fait référence aux figures 17, 18A et 18B.

Ces figures représentent les zones dites "d'insonifïcation", c'est-à-dire frappées par une partie au moins de l'un des faisceaux ultrasonores utilisés pour inspecter toutes les orientations possibles des défauts. Ces figures résultent de simulations.

La figure 17 correspond à une configuration de référence. Dans cette configuration, on a réalisés 72 tirs, à chaque fois selon une direction d'obliquité de 5° par rapport au tir précédent. La figure 17 montre une zone d'insonifïcation 170 à -6 décibels, ou zone focale, où se concentre le maximum d'énergie. La zone 170 présente une forme de couronne elliptique et est pratiquement homogène. La zone d'insonifïcation 170 mesure environ 50 millimètres par 30 millimètres.

La figure 18A correspond à la configuration selon la première variante du premier mode de réalisation, dans le cas où l'on applique la technique dite du "pinceau", ou "paintbrush" en anglais, en post-traitement. Le paramètre β vaut 15°. Seuls 8 tirs ont été nécessaires pour obtenir le résultat de la figure 18 A. Les amplitudes sont pratiquement homogènes pour l'ensemble des directions visées. La figure 18A montre une zone d'insonifïcation 180 dont l'allure se rapproche d'une couronne elliptique. La zone d'insonifïcation 180 mesure environ 50 millimètres par 35 millimètre, ce qui est très proche de la zone de référence de la figure 17.

La figure 18B correspond à la configuration selon le second mode de réalisation, dans le cas où l'on applique la technique dite du "pinceau" en post-traitement. Le faisceau est défocalisé à 25 millimètres. La figure 18B montre une zone d'insonifïcation 185 dont l'allure est elliptique. La zone 185 décibels mesure 80 millimètres par 60 millimètres, ce qui est proche de la zone de référence de la figure 17. La zone à -6 décibels est plus large que pour le premier mode de réalisation. La parie centrale de l'ellipse se trouve également insonifïée, alors que cette zone présente une moindre utilité pour l'inspection du tube.

Par rapport à la figure 18A, la figure 18B montre une zone d'insonifîcation 185 plus homogène, correspondant à un niveau d'énergie pratiquement identique pour l'ensemble des directions inspectées.

Par rapport à la figure 18B, la figure 18A montre une zone centrale de l'ellipse qui n'est pas insonifié, ce dont il résulte un meilleur signal sur bruit. Cependant, le mode second mode de réalisation offre une plus grande cadence d'inspection.

Aucun diagramme d'insonifîcation correspondant à la seconde variante du premier mode de réalisation n'est montré. Un tel diagramme présente une zone d'insonifîcation elliptique plus large que celles montrées sur les figures 17, 18A et 18B. Il en résulte une relative perte d'énergie et un rapport signal sur bruit moindre. Pour autant, ce diagramme présente une plus grande homogénéité selon les directions visées, ce qui facilite l'inspection. En particulier, il n'est pas nécessaire de compenser les différences énergétiques entre les différentes directions visées. La Demanderesse est parvenue à contrôler de manière satisfaisante un tube quant à l'existence de défauts orientés de manière quelconque en huit tirs seulement, tout en conservant les vitesses d'avance habituelles dans la technique.

On vient de décrire un dispositif qui permet de contrôler un tube quant à l'existence de défauts de toute inclinaison à une vitesse compatible avec les cadences de production. Ce gain de vitesse résulte notamment du fait que tout repositionnement du capteur par rapport au tube entre deux tirs successifs, de directions différentes, est inutile. Dans le dispositif en question, pour chaque direction visée, on fait générer par des portions respectives d'un capteur multiéléments carré des faisceaux d'ondes ultrasonores divergeant par rapport à la direction visée et qui se raccordent au moment de frapper la surface extérieure du tube à contrôler. Ce dispositif n'est pas limité à un capteur présentant un motif carré. Il peut être utilisé de manière équivalente avec un capteur dans lequel les transducteurs élémentaires sont organisés en un rectangle. Il peut également être utilisé un capteur dans lequel les transducteurs élémentaires seraient répartis circulairement. Dans ce cas, les portions du motif dédiées à chaque faisceau divergent correspondent à un secteur angulaire du motif. On peut par exemple réaliser des tirs successifs sur les différents secteurs, avec des lois de retard qui peuvent être calculées à l'aide de logiciels analogues à celui connu sous le nom de "CIVA". L'invention peut également vue comme un procédé de contrôle d'un produit métallurgique long, en particulier un tube, dans lequel on utilise de manière répétée le dispositif décrit pour le faire tirer selon chacune des directions Dl à D8.

L'invention peut encore être vue comme un procédé de contrôle de produits métallurgiques, dans lequel on produit un tir d'ondes ultrasonores selon une direction visée à l'aide d'un palpeur ultrasonore comprenant une pluralité de transducteurs élémentaires, opérables indépendamment les uns des autres et répartis selon un motif de dimension deux en appliquant une loi temporelle d'excitation aux transducteurs élémentaires, cette loi temporelle d'excitation comprenant une ou plusieurs sous-lois pour chacune exciter séquentiellement un sous-ensemble au moins de la pluralité de transducteurs élémentaires, chaque sous-loi étant agencée de manière que l'excitation des transducteurs élémentaires du sous-ensemble correspondant produise un faisceau primaire d'ondes ultrasonores respectif, et la ou les sous-lois étant en outre agencées de manière que ledit tir corresponde à un faisceau d'ondes ultrasonores résultant des faisceaux primaires d'ondes ultrasonores respectifs des sous-ensembles de transducteurs élémentaires, ledit faisceau résultant divergeant autour de la direction visée en s'éloignant du capteur ultrasonore.

On a décrit une valeur de l'angle β de 20° à titre d'exemple, en particulier dans le cadre d'un tir selon Dl . La valeur de cet angle peut être adaptée en fonction de la taille des transducteurs élémentaires. Par exemple, on peut augmenter la valeur de cet angle lorsque la taille des transducteurs diminue. Selon un aspect de l'invention, on applique des sous-lois de manière à exciter simultanément des transducteurs élémentaires disposés en symétrie mutuelle par rapport à une direction privilégiée dudit motif. Bien que l'on ait décrit les axes de symétrie d'un motif en carré en tant que directions privilégiés, l'invention n'est nullement limitée à cette réalisation particulière. A des motifs de formes différentes correspondent à chaque fois des directions privilégiées de ces motifs. Par exemple, un motif, où les éléments transducteurs sont conformés en secteurs angulaires et disposés en symétrie par rapport à certaines directions radiales, par exemple inclinées de 120° les unes des autres, possède ces directions radiales en tant que directions privilégiées.

On a décrit plus particulièrement un capteur ultrasonore de forme matricielle comprenant 64 éléments répartis selon un motif en carré de 8 éléments sur 8 éléments. L'invention n'est limitée ni par ce nombre d'éléments, ni par ce motif particulier. A chaque fois, un tir ultrasonore permet d'inspecter un tronçon longitudinal d'un tube quant à l'existence de défauts. Pour contrôler ce tube sur l'ensemble de sa longueur, on peut déplacer le tube et le capteur ultrasonore l'un par rapport à l'autre. Dans un développement de l'invention, on peut utiliser plusieurs capteurs ultrasonores disposés les uns à côté des autres selon la direction longitudinale du tube à contrôler. En faisant travailler ces capteurs simultanément les uns aux autres, on peut inspecter, pour chaque position relative du capteur et du tube, un tronçon plus long de ce tube. Dans un autre développement encore, on peut utiliser un capteur ultrasonore matriciel multiéléments dont on décompose le motif en sous-motifs élémentaires et l'on fait travailler chaque sous-motif simultanément aux autres à la manière d'un capteur ultrasonore isolé. On inspecte ainsi une plus longue portion du tube à contrôler. Par exemple, un tel capteur ultrasonore peut comprendre 256 éléments répartis selon un motif rectangulaire de 8 éléments sur 32 éléments. En disposant ce capteur de telle manière que la longueur du motif corresponde à la longueur du tube, on dispose virtuellement de 8 capteurs multiéléments à motif carré de 8 éléments sur 8 éléments disposés suivant la longueur du tube. Et l'on peut faire fonctionner ces 8 capteurs de manière simultanée pour inspecteur une longueur importante du tube, à chaque tir. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits plus haut, à titre d'exemple uniquement, mais englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art.

Annexe A.1 : Valeurs de retard correspondant au premier mode de réalisation, première variante (en nanosecondes)

Annexe A.1.1 : tir selon la direction Dl

Annexe A.1.2 : tir selon la direction D3

Cl C2 C3

Li 114 290 464 639 813 986 1159 1332

L2 77 252 427 601 775 949 1122 1294

L3 39 214 389 563 737 911 1084 1256

L4 0 175 350 525 699 872 1045 1217

L5 0 175 350 525 699 872 1045 1217

L6 39 214 389 563 737 911 1084 1256

L7 77 252 427 601 775 949 1122 1294

L8 114 290 464 639 813 986 1159 1332

Annexe A.1.3 : tir selon la direction D2

Cl C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8

Li 0 157 314 471 627 782 937 1091

L2 116 230 387 544 700 855 1010 1164

L3 233 346 460 616 772 928 1083 1237

L4 349 462 575 688 844 1000 1155 1309

L5 466 578 691 803 916 1071 1226 1381

L6 582 694 806 918 1030 1142 1297 1451

L7 699 810 922 1033 1145 1256 1367 1522

L8 815 926 1037 1148 1259 1370 1481 1592

Annexe A.1.4 : tir selon la direction D4

Cl C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8

Li 815 926 1037 1148 1259 1370 1481 1592

L2 699 810 922 1033 1145 1256 1367 1522

L3 582 694 806 918 1030 1142 1297 1451

L4 466 578 691 803 916 1071 1226 1381

L5 349 462 575 688 844 1000 1155 1309

L6 233 346 460 616 772 928 1083 1237

L7 116 230 387 544 700 855 1010 1164

L8 0 157 314 471 627 782 937 1091

Annexe A.2 : Valeurs de retard correspondant au premier mode de réalisation, seconde variante (en nanosecondes)

Annexe A.2.1 : tir selon la direction Dl

Annexe A.2.2 : tir selon la direction D3

Cl C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8

Li 133 194 277 381 506 652 817 1002

L2 67 128 211 316 441 587 754 939

L3 22 84 167 272 398 544 711 897

L4 0 62 145 250 376 523 690 876

L5 0 62 145 250 376 523 690 876

L6 22 84 167 272 398 544 711 897

L7 67 128 211 315 441 587 754 939

L8 133 194 277 381 506 652 817 1002

Annexe A.2.3 : tir selon la direction D2

Cl C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8

Li 0 30 83 158 255 373 512 672

L2 56 86 139 213 310 428 567 726

L3 134 164 216 291 387 504 642 801

L4 234 264 316 390 485 602 739 897

L5 355 385 436 510 604 720 857 1013

L6 497 527 578 651 745 860 995 1150

L7 660 689 740 812 905 1019 1153 1307

L8 842 871 922 993 1085 1198 1330 1483

Annexe A.3 : lois de transposition des valeurs de retard

Direction de tir Valeurs de retard Transformation

Dl Calculées Néant

D2 Calculées Néant

D3 Calculées Néant

D4 Déduites des valeurs de D2 Bi,j := Bi, n+l-j

D5 Déduites des valeurs de Dl Bi,j := Bn+l-i, j

D6 Déduites des valeurs de D4 Bi,j := Bn+l-i, j

D7 Déduites des valeurs de D3 Bi,j := Bn+l-i, j

D8 Déduites des valeurs de D6 Bi,j := Bi, n+l-j

Annexe A.4 : valeurs de retard correspondant au second mode de réalisation (en nanosecondes)

Cl C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8

Li 582 456 365 310 310 365 456 582

L2 456 330 239 184 184 239 330 456

L3 365 239 148 93 93 148 239 365

L4 310 184 93 38 38 93 184 310

L5 310 184 93 38 38 93 184 310

L6 365 239 148 93 93 148 239 365

L7 456 330 239 184 184 239 330 456

L8 582 456 365 310 310 365 456 582

Annexe A.5 : matrice d'adressage des transducteurs élémentaires d'un capteur

Cl C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8

Li n° 1 n°2 n°3 n°4 n° 5 n°6 n° 7 n° 8

L2 n°9 n° 10 n° 11 n° 12 n° 13 n° 14 n° 15 n° 16

L3 n° 17 n° 18 n° 19 n° 20 n°21 n° 22 n° 23 n° 24

L4 n° 25 n° 26 n° 27 n° 28 n° 29 n°30 n°31 n° 32

L5 n°33 n° 34 n°35 n°36 n°37 n°38 n°39 n° 40

L6 n°41 n° 42 n° 43 n° 44 n° 45 n° 46 n° 47 n° 48

L7 n° 49 n°50 n°51 n° 52 n°53 n° 54 n°55 n°56

L8 n°57 n°58 n°59 n° 60 n°61 n° 62 n° 63 n° 64