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FR3154186A1 - METHOD FOR STANDARDIZING AN ACOUSTIC SIGNAL - Google Patents

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FR3154186A1
FR3154186A1 FR2311022A FR2311022A FR3154186A1 FR 3154186 A1 FR3154186 A1 FR 3154186A1 FR 2311022 A FR2311022 A FR 2311022A FR 2311022 A FR2311022 A FR 2311022A FR 3154186 A1 FR3154186 A1 FR 3154186A1
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FR
France
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liquid metal
normalization
amplitude
period
measurement
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Pending
Application number
FR2311022A
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French (fr)
Inventor
Jean-Louis ACHARD
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
C Tec Constellium Technology Center SAS
Original Assignee
C Tec Constellium Technology Center SAS
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Publication date
Application filed by C Tec Constellium Technology Center SAS filed Critical C Tec Constellium Technology Center SAS
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Priority to PCT/FR2024/051223 priority patent/WO2025078742A1/en
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Abstract

Procédé de caractérisation d’un métal liquide, le procédé mettant en œuvre une sonde (1), comportant : un émetteur de mesure (11) configuré pour émettre une onde ultrasonore incidente dans le métal liquide; un récepteur (21) configuré pour détecter une onde ultrasonore réfléchie ou diffractée par le métal liquide, suite à l’émission de l’onde ultrasonore incidente ; le procédé comprenant une normalisation de l’onde ultrasonore détectée par le récepteur par une amplitude de normalisation. L’amplitude de normalisation est déterminée expérimentalement, à partir d’ondes ultrasonores détectées alors que le métal est considéré comme exempt d’inclusions de taille détectables. Figure 1B. A method for characterizing a liquid metal, the method implementing a probe (1), comprising: a measurement transmitter (11) configured to emit an incident ultrasonic wave into the liquid metal; a receiver (21) configured to detect an ultrasonic wave reflected or diffracted by the liquid metal, following the emission of the incident ultrasonic wave; the method comprising normalizing the ultrasonic wave detected by the receiver by a normalizing amplitude. The normalizing amplitude is determined experimentally, from ultrasonic waves detected while the metal is considered to be free of detectable inclusions. Figure 1B.

Description

PROCEDE DE NORMALISATION D’UN SIGNAL ACOUSTIQUEMETHOD FOR STANDARDIZING AN ACOUSTIC SIGNAL

Le domaine technique de l’invention est la caractérisation, par ultrasons, d’une coulée de métal liquide, par exemple une coulée d’un alliage d’aluminium.The technical field of the invention is the characterization, by ultrasound, of a casting of liquid metal, for example a casting of an aluminum alloy.

Art antérieurPrior art

Dans le domaine de la coulée des métaux, il est nécessaire de contrôler la qualité du métal liquide, de façon à détecter des inclusions. C’est notamment le cas de l’aluminium. Certains produits en alliage d’aluminium, par exemple la bande pour application boîtage, ont des exigences élevées en termes de santé inclusionnaire. Ces inclusions sont générées lors de la fusion, l’élaboration et la coulée de ces alliages quand ils sont en phase liquide. La qualité du métal fondu est déterminée par une quantité et taille d’inclusions présentes dans le métal. Il peut s’agir d’oxydes, de nitrures, de carbures, de fluorures ou de borures. Des inclusions usuellement rencontrées dans de l’aluminium fondu sont par exemple des particules d’Al2O3, MgAl2O4, Al4C3, MgO, CaO, CaF2, TiB2, TiVB2,SiO2. Leur taille va de quelques microns à quelques centaines de microns.In the field of metal casting, it is necessary to control the quality of the liquid metal, in order to detect inclusions. This is particularly the case for aluminum. Some aluminum alloy products, for example, strip for casing applications, have high requirements in terms of inclusion health. These inclusions are generated during the melting, production and casting of these alloys when they are in the liquid phase. The quality of the molten metal is determined by the quantity and size of inclusions present in the metal. These can be oxides, nitrides, carbides, fluorides or borides. Inclusions commonly encountered in molten aluminum are, for example, particles of Al 2 O 3 , MgAl 2 O 4 , Al 4 C 3 , MgO, CaO, CaF 2 , TiB 2 , TiVB 2 , SiO 2 . Their size ranges from a few microns to a few hundred microns.

Il est possible de suivre, en ligne, la qualité inclusionnaire d’une coulée par des techniques de mesure par ultrasons. Selon ce type de mesures, une onde acoustique ultrasonore se propage à travers le métal liquide. En présence d’inclusions, une partie de l’onde acoustique émise est réfléchie ou diffractée et peut être détectée. L’amplitude de l’onde réfléchie permet de remonter à une taille d’inclusions dans le métal. La technique ultrasonore permet une caractérisation d’une partie du métal liquide, typiquement 2% quand le contrôle s’effectue dans la goulotte transportant le métal liquide du four vers le puits de coulée.It is possible to monitor the inclusion quality of a casting online using ultrasonic measurement techniques. In this type of measurement, an ultrasonic acoustic wave propagates through the liquid metal. In the presence of inclusions, part of the emitted acoustic wave is reflected or diffracted and can be detected. The amplitude of the reflected wave can be used to determine the size of the inclusions in the metal. The ultrasonic technique allows characterization of a portion of the liquid metal, typically 2% when the inspection is carried out in the chute transporting the liquid metal from the furnace to the casting pit.

Des sondes permettant d’effectuer des mesures, par ultrasons, sur des coulées, ont été décrites dans les brevets EP3204764B1, EP3204763B1.Probes for carrying out measurements, by ultrasound, on castings, have been described in patents EP3204764B1, EP3204763B1.

Le document EP1194772B1 décrit un procédé de calibration d’une sonde, dans lequel on dispose des réflecteurs à l’extrémité de tiges, ces dernières étant disposées dans du métal liquide. Les réflecteurs peuvent être de différentes tailles. On peut ainsi établir une corrélation entre la taille de chaque réflecteur et l’amplitude de l’onde acoustique détectée. Une telle méthode nécessite d’être appliquée pour chaque sonde. De plus, elle suppose la disposition de réflecteurs calibrés dans un métal liquide, ce qui peut être complexe.Document EP1194772B1 describes a method for calibrating a probe, in which reflectors are placed at the end of rods, the latter being arranged in liquid metal. The reflectors can be of different sizes. It is thus possible to establish a correlation between the size of each reflector and the amplitude of the detected acoustic wave. Such a method needs to be applied for each probe. In addition, it assumes the arrangement of calibrated reflectors in a liquid metal, which can be complex.

Une autre possibilité pour estimer la taille des inclusions est d’utiliser une courbe de corrélation entre les mesures résultant d’une sonde ultrasonore et des mesures résultant d’une méthode considérée comme une méthode de référence. La méthode de référence peut par exemple être une méthode d’analyse de type « LIMCA » (Liquid Metal Cleanliness Analysis – Analyse de la propreté de métal liquide), basée sur une analyse de la résistance électrique d’un échantillon de métal liquide. Il peut également s’agir de la méthode décrite dans EP1194772B1, mettant en œuvre des réflecteurs calibrés. On peut ainsi établir une fonction de corrélation entre une taille d’inclusions, mesurées par la méthode de référence, et l’amplitude du signal ultrasonore.Another possibility for estimating the size of inclusions is to use a correlation curve between measurements resulting from an ultrasonic probe and measurements resulting from a method considered to be a reference method. The reference method may, for example, be a “LIMCA” (Liquid Metal Cleanliness Analysis) type analysis method, based on an analysis of the electrical resistance of a sample of liquid metal. It may also be the method described in EP1194772B1, using calibrated reflectors. It is thus possible to establish a correlation function between the size of inclusions, measured by the reference method, and the amplitude of the ultrasonic signal.

Une difficulté liée à l’utilisation de sondes ultrasonores est que leur réponse peut varier d’une sonde à une autre. Or, il est difficilement envisageable d’effectuer un étalonnage de chaque sonde avec une méthode de référence, de type LIMCA ou telle que décrite dans EP1194772B1. Un tel étalonnage nécessite du temps.A difficulty with using ultrasonic probes is that their response can vary from one probe to another. However, it is difficult to envisage calibrating each probe with a reference method, such as LIMCA or as described in EP1194772B1. Such calibration requires time.

La variabilité de la réponse entre deux sondes, de structures identiques, est due notamment à des différences pouvant affecter les circuits électroniques, ou les matériaux utilisés. Face à des inclusions identiques, deux sondes différentes, de conception identique, peuvent générer des signaux de détection d’amplitudes différentes, du fait de la variabilité de la réponse des sondes.The variability of the response between two probes with identical structures is due in particular to differences that can affect the electronic circuits or the materials used. Faced with identical inclusions, two different probes with identical designs can generate detection signals of different amplitudes, due to the variability of the probes' response.

Il est préférable, voire nécessaire, de tenir compte d’une telle variabilité, par exemple si l’on souhaite appliquer une même courbe de corrélation à des mesures résultant de différentes sondes ultrasonores.It is preferable, even necessary, to take such variability into account, for example if one wishes to apply the same correlation curve to measurements resulting from different ultrasonic probes.

Les inventeurs proposent un procédé permettant une prise en compte de la variabilité de réponses de deux sondes différentes. L’objectif est que deux sondes, de conception identique, génèrent des signaux identiques, ou pouvant être considérés comme tels, en présence d’une d’inclusions identiques.The inventors propose a method for taking into account the variability of responses of two different probes. The objective is that two probes, of identical design, generate identical signals, or signals that can be considered as such, in the presence of identical inclusions.

Un premier objet de l’invention est un procédé de caractérisation d’un métal liquide, le procédé mettant en œuvre une sonde, comportant :

  • un émetteur de mesure, configuré pour émettre une onde ultrasonore incidente dans le métal liquide;
  • un récepteur, configuré pour détecter une onde ultrasonore réfléchie ou diffractée par une inclusion dans le métal liquide, suite à l’émission de l’onde ultrasonore incidente ;
A first object of the invention is a method for characterizing a liquid metal, the method implementing a probe, comprising:
  • a measuring transmitter, configured to emit an incident ultrasonic wave into the liquid metal;
  • a receiver, configured to detect an ultrasonic wave reflected or diffracted by an inclusion in the liquid metal, following the emission of the incident ultrasonic wave;

le procédé comprenant les étapes suivantes :

  1. disposition de la sonde, de telle sorte que l’émetteur de mesure et le récepteur soient disposés dans le métal liquide ou face au métal liquide ;
  2. alimentation de l’émetteur de mesure, de façon que l’émetteur de mesure émette une onde ultrasonore incidente se propageant dans le métal liquide ;
  3. détection, par le récepteur, d’une onde ultrasonore réfléchie ou diffractée par une inclusion dans le métal liquide sous l’effet de l’onde incidente ;
  4. réitération des étapes b) à c) durant différents instants de mesure, les instants de mesure formant une plage temporelle de mesure, et mesure d’une amplitude de l’onde ultrasonore détectée par le récepteur en chaque instant de mesure ;
  5. sélection, dans la plage temporelle de mesure, d’une période de normalisation, la période de normalisation regroupant des instants de mesure consécutifs ;
  6. calcul d’une amplitude de normalisation en fonction des amplitudes mesurées aux instants de la période de normalisation ;
  7. normalisation des amplitudes mesurées durant la plage temporelle de mesure, durant chaque étape c), par l’amplitude de normalisation calculée lors de l’étape f).
the method comprising the following steps:
  1. arrangement of the probe, such that the measuring transmitter and the receiver are arranged in the liquid metal or facing the liquid metal;
  2. power supply to the measuring transmitter, so that the measuring transmitter emits an incident ultrasonic wave propagating in the liquid metal;
  3. detection, by the receiver, of an ultrasonic wave reflected or diffracted by an inclusion in the liquid metal under the effect of the incident wave;
  4. repeating steps b) to c) during different measurement times, the measurement times forming a measurement time range, and measuring an amplitude of the ultrasonic wave detected by the receiver at each measurement time;
  5. selection, within the measurement time range, of a normalization period, the normalization period grouping together consecutive measurement times;
  6. calculation of a normalization amplitude as a function of the amplitudes measured at the times of the normalization period;
  7. normalization of the amplitudes measured during the measurement time range, during each step c), by the normalization amplitude calculated during step f).

Selon une possibilité, l’étape f) comporte :

  • assignation d’une valeur de normalisation à l’amplitude de normalisation ;
  • multiplication des amplitudes normalisées par la valeur de normalisation.
According to one possibility, step f) comprises:
  • assigning a normalization value to the normalization amplitude;
  • multiplication of the normalized amplitudes by the normalization value.

La période de normalisation peut correspondre à une partie prédéfinie de la plage temporelle de mesure.The normalization period can correspond to a predefined part of the measurement time range.

La période de normalisation peut correspondre à des derniers instants de de la plage temporelle de mesure.The normalization period can correspond to the last moments of the measurement time range.

La période de normalisation peut s’étendre durant les dernières minutes de la plage temporelle de mesure.The normalization period may extend into the last few minutes of the measurement time range.

L’étape e) peut comporter :

  • ei) analyse des amplitudes respectivement mesurées durant la plage temporelle de mesure ;
  • eii) identification d’une période d’amplitude minimale, comportant différents instants de mesure successifs, durant laquelle les amplitudes mesurées sont minimales, par rapport aux intensités mesurées en dehors de la période d’intensité minimale ;
    de façon que la période de normalisation comprenne tout ou partie de la période d’amplitude minimale.
Step e) may include:
  • ei) analysis of the amplitudes respectively measured during the measurement time range;
  • (eii) identification of a period of minimum amplitude, comprising different successive measurement times, during which the measured amplitudes are minimal, compared to the intensities measured outside the period of minimum intensity;
    so that the normalization period includes all or part of the minimum amplitude period.

Selon une possibilité,

  • la sous-étape ei) comporte un calcul d’une moyenne glissante ou d’une médiane glissante des amplitudes respectivement mesurées durant la plage temporelle de mesure, la moyenne ou la médiane étant calculée selon différentes fenêtres temporelles successives ;
  • lors de la sous-étape eii), la période d’amplitude minimale correspond à une période dans laquelle la moyenne ou la médiane glissante est minimale.
According to one possibility,
  • sub-step ei) comprises a calculation of a moving average or a moving median of the amplitudes respectively measured during the measurement time range, the average or the median being calculated according to different successive time windows;
  • during sub-step eii), the period of minimum amplitude corresponds to a period in which the moving average or median is minimal.

Selon une possibilité,

  • le métal liquide s’écoule le long d’une goulotte ;
  • l’émetteur et le récepteur sont disposés face à la goulotte.
According to one possibility,
  • the liquid metal flows along a chute;
  • the transmitter and receiver are arranged facing the chute.

Selon une possibilité,

  • l’émetteur de mesure est couplé à un premier guide d’onde, immergé dans le métal liquide ;
  • le récepteur est couplé à un deuxième guide d’onde, immergé dans le métal liquide.
According to one possibility,
  • the measuring transmitter is coupled to a first waveguide, immersed in the liquid metal;
  • the receiver is coupled to a second waveguide, immersed in the liquid metal.

Un deuxième objet de l’invention est une sonde ultrasonore, comportant :

  • un émetteur de mesure (11) configuré pour émettre une onde ultrasonore incidente dans le métal liquide;
  • un récepteur (21) configuré pour détecter une onde ultrasonore réfléchie ou diffractée par une inclusion dans le métal liquide, suite à l’émission de l’onde ultrasonore incidente ;
  • une unité de traitement (32), configurée pour :
  • mesurer une amplitude de l’onde ultrasonore détectée par le récepteur en différents instants de mesure, les différents instant de mesure formant une plage temporelle de mesure;
  • mettre en œuvre les étapes e) à g) d’un procédé selon le premier objet de l’invention à partir des amplitudes mesurées durant la plage temporelle de mesure.
A second object of the invention is an ultrasonic probe, comprising:
  • a measuring transmitter (11) configured to emit an ultrasonic wave incident into the liquid metal;
  • a receiver (21) configured to detect an ultrasonic wave reflected or diffracted by an inclusion in the liquid metal, following the emission of the incident ultrasonic wave;
  • a processing unit (32), configured to:
  • measuring an amplitude of the ultrasonic wave detected by the receiver at different measurement times, the different measurement times forming a measurement time range;
  • implementing steps e) to g) of a method according to the first subject of the invention from the amplitudes measured during the measurement time range.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de l'exposé des exemples de réalisation présentés, dans la suite de la description, en lien avec les figures listées ci-dessous.The invention will be better understood by reading the description of the exemplary embodiments presented in the remainder of the description, in conjunction with the figures listed below.

FIGURESFIGURES

LaFIG. 1représente un premier mode de réalisation d’une sonde permettant une mise en œuvre de l’invention.There FIG. 1 represents a first embodiment of a probe allowing implementation of the invention.

LaFIG. 1représente un autre mode de réalisation d’une sonde permettant une mise en œuvre de l’invention.There FIG. 1 represents another embodiment of a probe allowing an implementation of the invention.

LaFIG. 2schématise des ondes acoustiques détectées à un instant de mesure.There FIG. 2 schematizes acoustic waves detected at a measurement time.

LaFIG. 3schématise les principales étapes d’un procédé selon l’invention.There FIG. 3 schematizes the main stages of a process according to the invention.

LaFIG. 3schématise une configuration dans laquelle la période de normalisation est située à la fin d’une plage temporelle de mesure.There FIG. 3 schematizes a configuration in which the normalization period is located at the end of a measurement time range.

LaFIG. 3schématise une configuration dans laquelle la période de normalisation se situe à au milieu d’une plage temporelle de mesure.There FIG. 3 schematizes a configuration in which the normalization period is located in the middle of a measurement time range.

LaFIG. 4représente une courbe de corrélation entre des amplitudes d’ondes détectées et une dimension d’inclusions.There FIG. 4 represents a correlation curve between detected wave amplitudes and an inclusion dimension.

LaFIG. 5montre des amplitudes mesurées en différents instants de mesure.There FIG. 5 shows amplitudes measured at different measurement times.

LaFIG. 5montre les amplitudes représentées sur laFIG. 5après application d’une fonction de normalisation.There FIG. 5 shows the amplitudes represented on the FIG. 5 after applying a normalization function.

Exposé de modes de réalisation particuliersPresentation of specific embodiments

On a représenté, en lien avec laFIG. 1, un premier exemple de sonde ultrasonore, permettant une mise en œuvre de l’invention. La sonde comporte un émetteur de mesure 11 et un récepteur 21. Dans cet exemple, l’émetteur de mesure 11 et le récepteur 21 sont formés par un même transducteur acoustique. Le transducteur acoustique est par exemple un transducteur piézoélectrique, connu de l’homme du métier.We have represented, in connection with the FIG. 1 , a first example of an ultrasonic probe, allowing an implementation of the invention. The probe comprises a measurement transmitter 11 and a receiver 21. In this example, the measurement transmitter 11 and the receiver 21 are formed by the same acoustic transducer. The acoustic transducer is for example a piezoelectric transducer, known to those skilled in the art.

Le transducteur est par exemple une pastille de matériau piézoélectrique émettant une onde acoustique à une fréquence de 15 MHz. D’une façon générale, la fréquence de l’onde acoustique émise est préférentiellement comprise entre 1 MHz et 20 MHz.The transducer is, for example, a pellet of piezoelectric material emitting an acoustic wave at a frequency of 15 MHz. Generally speaking, the frequency of the emitted acoustic wave is preferably between 1 MHz and 20 MHz.

La sonde est destinée à une détection d’inclusions dans un milieu liquide 2 à analyser, et plus précisément dans un métal liquide, le métal étant par exemple un alliage d’aluminium. Sur les figures 1A et 1B, la ligne horizontale en pointillés représente une interface entre le métal liquide 2 et un milieu ambiant 3, ce dernier étant par exemple de l’air.The probe is intended for detecting inclusions in a liquid medium 2 to be analyzed, and more precisely in a liquid metal, the metal being for example an aluminum alloy. In Figures 1A and 1B, the dotted horizontal line represents an interface between the liquid metal 2 and an ambient medium 3, the latter being for example air.

La sonde 1 comporte un guide d’onde 13, destiné à être plongé dans le métal liquide 2. Le guide d’onde est configuré pour faciliter une propagation d’une onde acoustique entre le transducteur, faisant office d’émetteur récepteur, et le métal liquide 2. Le guide d’onde 13 est par exemple formé d’un matériau de type nitrure de silicium ou en oxynitrure de silicium (SiAlON), ou d’une façon plus générale un matériau, de type métal ou céramique réfractaire, considéré comme inerte au métal liquide 2. Le recours à un tel guide d’onde a été décrit dans EP3204763B1 ou dans EP1194772B1.The probe 1 comprises a waveguide 13, intended to be immersed in the liquid metal 2. The waveguide is configured to facilitate propagation of an acoustic wave between the transducer, acting as a transmitter-receiver, and the liquid metal 2. The waveguide 13 is for example formed from a material of the silicon nitride or silicon oxynitride (SiAlON) type, or more generally a material, of the refractory metal or ceramic type, considered to be inert to the liquid metal 2. The use of such a waveguide has been described in EP3204763B1 or in EP1194772B1.

Sur les figures 1A et 1B, on a schématisé un champ ultrasonore 5, qui correspond à une partie du métal liquide inspectée par la sonde 1. Lorsqu’une inclusion 4 traverse le champ ultrasonore, une partie de l’onde acoustique émise par l’émetteur de mesure 11 est réfléchie ou diffractée vers le récepteur 21. Les caractéristiques de l’onde réfléchie, en particulier son amplitude, permettent la détection d’une inclusion et sa caractérisation, par exemple une estimation de sa taille.In Figures 1A and 1B, an ultrasonic field 5 is shown diagrammatically, which corresponds to a part of the liquid metal inspected by the probe 1. When an inclusion 4 passes through the ultrasonic field, a part of the acoustic wave emitted by the measuring transmitter 11 is reflected or diffracted towards the receiver 21. The characteristics of the reflected wave, in particular its amplitude, allow the detection of an inclusion and its characterization, for example an estimation of its size.

De préférence, la sonde peut comporter un émetteur de puissance 12, configuré pour émettre une onde acoustique de puissance c’est-à-dire supérieure à 10W, et de préférence supérieure à 100 W, par exemple 120W, comme décrit dans EP3204764. En effet, l’application d’une onde acoustique de forte puissance permet d’obtenir le mouillage du premier guide d’onde 13 par le métal liquide 2. L’émetteur de puissance 12 est activé à intervalles réguliers, de façon à permettre un maintien d’un bon mouillage du guide d’onde 13 par le métal liquide 2.Preferably, the probe may comprise a power transmitter 12, configured to emit an acoustic wave of power, i.e. greater than 10W, and preferably greater than 100W, for example 120W, as described in EP3204764. Indeed, the application of a high-power acoustic wave makes it possible to obtain the wetting of the first waveguide 13 by the liquid metal 2. The power transmitter 12 is activated at regular intervals, so as to allow good wetting of the waveguide 13 by the liquid metal 2 to be maintained.

LaFIG. 1représente une configuration préférée, dans lequel la sonde comporte un émetteur de mesure 11 et un récepteur 21. L’émetteur de mesure 11 est relié à un premier guide d’onde 13. Le récepteur 21 est relié à deuxième un guide d’onde 23, de préférence identique au premier guide d’onde 13 (même matériau, mêmes dimensions), mais distinct de ce dernier. La longueur de chaque guide d’onde est par exemple comprise entre 10 cm et 50 cm. Les premier et deuxième guides d’onde sont de préférence rectilignes, et s’étendent respectivement autour d’un premier axe central Δ1 et d’un deuxième axe central Δ2. Les axes centraux Δ1 et Δ2 sont sécants, et inclinés l’un par rapport à l’autre selon un angle α. L’angle est par exemple compris entre 25° et 35°. L’angle α est par exemple égal à 28°. Une telle configuration a été décrite dans EP3204764B1.There FIG. 1 represents a preferred configuration, in which the probe comprises a measuring transmitter 11 and a receiver 21. The measuring transmitter 11 is connected to a first waveguide 13. The receiver 21 is connected to a second waveguide 23, preferably identical to the first waveguide 13 (same material, same dimensions), but distinct from the latter. The length of each waveguide is for example between 10 cm and 50 cm. The first and second waveguides are preferably rectilinear, and extend respectively around a first central axis Δ1 and a second central axis Δ2. The central axes Δ1 and Δ2 are intersecting, and inclined relative to each other at an angle α. The angle is for example between 25° and 35°. The angle α is for example equal to 28°. Such a configuration has been described in EP3204764B1.

Dans ce mode de réalisation, la sonde peut comporter un premier émetteur de puissance 12, et un deuxième émetteur de puissance 22, comme décrits en lien avec le premier mode de réalisation. Les premier et deuxième émetteurs de puissance sont activés périodiquement, de façon à améliorer le mouillage du premier guide d’onde 13 et du deuxième guide d’onde 23, respectivement, par le métal liquide 2.In this embodiment, the probe may comprise a first power emitter 12, and a second power emitter 22, as described in connection with the first embodiment. The first and second power emitters are activated periodically, so as to enhance the wetting of the first waveguide 13 and the second waveguide 23, respectively, by the liquid metal 2.

La sonde comporte une unité de commande 31, configurée pour permettre une commande de l’émission d’une onde acoustique par l’émetteur de mesure 11, et pour permettre une commande de l’émission d’une onde acoustique de puissance par l’émetteur de puissance 12 lorsque la sonde comporte un tel émetteur.The probe comprises a control unit 31, configured to allow control of the emission of an acoustic wave by the measurement transmitter 11, and to allow control of the emission of a power acoustic wave by the power transmitter 12 when the probe comprises such a transmitter.

S’agissant des ondes acoustiques émises par l’émetteur de mesure 11, elles sont généralement émises par séries. En pratique, chaque série d’ondes acoustiques est émise par l’émetteur de mesure 11 à une fréquence régulière, par exemple 10 Hz. Une série comporte au moins une onde acoustique, et de préférence plusieurs ondes acoustiques successives. Au sein d’une même série, la fréquence d’émission des ondes acoustiques peut être comprise entre 100 Hz et 300 Hz, ce qui correspond à la fréquence d’excitation du transducteur piézoélectrique de l’émetteur de mesure. Sur la figure 2, on a schématisé trois ondes détectées par le récepteur 21, suite à l’émission d’une série de trois ondes par l’émetteur de mesure 11. L’accolade indique que les trois ondes appartiennent à une même série. Sur la figure 2, l’axe des ordonnées correspond su signal détecté par le récepteur 21 tandis que l’axe des abscisses correspond au temps t.Regarding the acoustic waves emitted by the measuring transmitter 11, they are generally emitted in series. In practice, each series of acoustic waves is emitted by the measuring transmitter 11 at a regular frequency, for example 10 Hz. A series comprises at least one acoustic wave, and preferably several successive acoustic waves. Within the same series, the emission frequency of the acoustic waves can be between 100 Hz and 300 Hz, which corresponds to the excitation frequency of the piezoelectric transducer of the measuring transmitter. In Figure 2, three waves detected by the receiver 21 are shown diagrammatically, following the emission of a series of three waves by the measuring transmitter 11. The bracket indicates that the three waves belong to the same series. In Figure 2, the ordinate axis corresponds to the detected signal by receiver 21 while the abscissa axis corresponds to time t.

La sonde comporte une unité de traitement 32, configurée pour calculer une amplitude des ondes détectées par le récepteur 21 en réponse à une série d’ondes acoustiques émises par l’émetteur de mesure 11. L’amplitude calculée, ou amplitude mesurée, peut être une moyenne des amplitudes maximales de chaque onde acoustique détectée, ou l’amplitude maximale de l’ensemble des ondes acoustiques détectées suite à l’émission d’une série d’ondes. Par la suite, l’amplitude calculée est notée . désigne un instant de mesure, qui correspond à la détection d’une série d’ondes acoustiques par le récepteur 21.The probe comprises a processing unit 32, configured to calculate an amplitude of the waves detected by the receiver 21 in response to a series of acoustic waves emitted by the measuring transmitter 11. The calculated amplitude, or measured amplitude, may be an average of the maximum amplitudes of each detected acoustic wave, or the maximum amplitude of all the acoustic waves detected following the emission of a series of waves. Subsequently, the calculated amplitude is noted . denotes a measurement instant, which corresponds to the detection of a series of acoustic waves by the receiver 21.

L’unité de traitement 32 peut comporter un ou plusieurs microprocesseurs ou circuits électroniques, configurés pour déterminer l’amplitude mesurée et mettre en œuvre les étapes décrites par la suite.The processing unit 32 may comprise one or more microprocessors or electronic circuits, configured to determine the measured amplitude and implement the steps described below.

La présence d’une inclusion 4, de taille significative, dans le métal liquide, fait varier l’amplitude mesurée . L’amplitude mesurée peut permettre d’estimer une taille d’inclusion, à partir d’une courbe de corrélation établie expérimentalement, en utilisant une méthode de référence, par exemple la méthode LIMCA ou la méthode basée sur le recours à des réflecteurs calibrés, ces méthodes étant décrites en lien avec l’art antérieur.The presence of a 4 inclusion, of significant size, in the liquid metal, causes the measured amplitude to vary . The measured amplitude can make it possible to estimate an inclusion size, from an experimentally established correlation curve, using a reference method, for example the LIMCA method or the method based on the use of calibrated reflectors, these methods being described in connection with the prior art.

Une même courbe de corrélation peut être utilisée sur différentes sondes ultrasonores, de conception identique, sous réserve que les amplitudes résultant desdites sondes ultrasonores soient comparables. Or, comme précédemment indiqué, il est nécessaire de tenir compte de la variabilité des sondes, mêmes si ces dernières sont similaires les unes des autres : mêmes dimensions et mêmes matériaux utilisés.The same correlation curve can be used on different ultrasound probes of identical design, provided that the amplitudes resulting from said ultrasound probes are comparable. However, as previously indicated, it is necessary to take into account the variability of the probes, even if they are similar to each other: same dimensions and same materials used.

L’unité de traitement 32 comporte un amplificateur, destiné à amplifier le signal résultant du récepteur 21, et dont le gain d’amplification G0est généralement fixé en usine, suite à la fabrication de la sonde. Le gain n’est généralement pas modifié en cours de procédure. Il peut faire l’objet d’un ajustement dépendant des conditions d’utilisation de la sonde.The processing unit 32 comprises an amplifier, intended to amplify the signal resulting from the receiver 21, and whose amplification gain G 0 is generally fixed in the factory, following the manufacture of the probe. The gain is generally not modified during the procedure. It can be subject to an adjustment depending on the conditions of use of the probe.

La sonde 1 est destinée à être plongée dans un métal liquide 2 s’écoulant depuis un four. Le métal liquide peut par exemple s’écouler depuis un four, ou être présent dans une poche ou un creuset. Par exemple, le métal liquide s’écoule dans une goulotte. Le ou les guide d’ondes de la sonde sont immergés dans la goulotte. La sonde peut être disposée directement au débouché du four, ou plus en aval, au débouché d’un filtre ou d’un dégazeur. Il peut s’agir d’un filtre à lit de gravier (Deep Bed filter) ou d’un filtre de type CFF (Ceramic Foam Filter – Filtre en mousse céramique) ou tout autre type de filtre. Lorsque la sonde est plongée dans une coulée en aval d’un filtre de type CFF, la présence de bulles dans le métal liquide 2 peut nécessiter un ajustement du gain d’amplification G0de façon à tenir compte de l’effet d’atténuation induit par les bulles. La sonde peut également être disposée en aval d’un dégazeur et dans un creuset.The probe 1 is intended to be immersed in a liquid metal 2 flowing from a furnace. The liquid metal may, for example, flow from a furnace, or be present in a ladle or crucible. For example, the liquid metal flows into a chute. The probe's waveguide(s) are immersed in the chute. The probe may be placed directly at the outlet of the furnace, or further downstream, at the outlet of a filter or degasser. This may be a deep bed filter or a CFF (Ceramic Foam Filter) or any other type of filter. When the probe is immersed in a melt downstream of a CFF filter, the presence of bubbles in the liquid metal 2 may require adjustment of the amplification gain G 0 to take into account the attenuation effect induced by the bubbles. The probe can also be placed downstream of a degasser and in a crucible.

Pour des raisons de coût, et de temps, il n’est pas réaliste d’effectuer, pour chaque sonde, une courbe de corrélation avec une méthode de référence. Cependant, il est nécessaire de tenir compte de la variabilité de la réponse de chaque sonde. L’inventeur propose un procédé permettant d’obtenir une réponse comparable pour chaque sonde, de façon à pouvoir utiliser une courbe de corrélation telle que décrite par la suite, en lien avec laFIG. 4.For reasons of cost and time, it is not realistic to perform, for each probe, a correlation curve with a reference method. However, it is necessary to take into account the variability of the response of each probe. The inventor proposes a method making it possible to obtain a comparable response for each probe, so as to be able to use a correlation curve as described below, in connection with the FIG. 4 .

Les principales étapes du procédé sont illustrées sur laFIG. 3.The main steps of the process are illustrated in the FIG. 3 .

Etape 100: réalisation de mesure en différents instant de mesure. Step 100 : Carrying out measurements at different measurement times.

Au cours de la coulée, des mesures sont régulièrement effectuées, par exemple à des instants de mesure répétés selon une fréquence par exemple comprise entre de 0.1 Hz et 20 Hz. L’ensemble des instants de mesure forme une plage temporelle de mesure . A chaque instant de mesure est associé une amplitude mesurée . Comme décrit en lien avec laFIG. 2, l’amplitude mesurée est calculée par l’unité de traitement 32 à partir d’une ou d’une série d’ondes détectées par le récepteur 21 suite à l’émission d’une ou d’une série d’ondes acoustiques par l’émetteur de mesure 11.During casting, measurements are regularly taken, for example at measuring times repeated at a frequency for example between 0.1 Hz and 20 Hz. All measurement times forms a measurement time range . Each measurement instant is associated with a measured amplitude. . As described in connection with the FIG. 2 , the measured amplitude is calculated by the processing unit 32 from one or a series of waves detected by the receiver 21 following the emission of one or a series of acoustic waves by the measurement transmitter 11.

Etape 110: sélection d’une période de normalisation. Step 110 : Selecting a normalization period.

Un aspect important de l’invention est qu’au cours de la plage temporelle de mesure , on peut sélectionner une période de normalisation , comportant différents instants de mesure consécutifs. La période de normalisation correspond à des instants de mesure auxquels l’amplitude mesurée est la plus faible. En effet, au cours d’une coulée, on considère qu’à une position donnée, occupée par la sonde 1, le long de la coulée, une période temporelle peut être définie, dite période d’amplitude minimale , durant laquelle l’amplitude mesurée est minimale. La période d’amplitude minimale correspond à une période durant laquelle la coulée est considérée comme « propre », au sens où le métal comporte une proportion minimale d’inclusions. La période de normalisation correspond à tout ou partie de la période d’amplitude minimale . Au cours la période de normalisation , l’amplitude mesurée est alors minimale, par rapport à l’amplitude mesurée au cours des instants de mesure antérieurs et/ou postérieurs à la période de normalisation. Durant la période de normalisation , l’amplitude moyenne est inférieure à l’amplitude moyenne calculée durant la plage temporelle de mesure .An important aspect of the invention is that during the measurement time range , we can select a normalization period , comprising different measurement times consecutive. The normalization period corresponds to measurement moments to which the amplitude measured is the lowest. Indeed, during a casting, it is considered that at a given position, occupied by probe 1, along the casting, a time period can be defined, called the period of minimum amplitude , during which the measured amplitude is minimal. The minimum amplitude period corresponds to a period during which the casting is considered "clean", in the sense that the metal contains a minimum proportion of inclusions. The normalization period corresponds to all or part of the minimum amplitude period . During the normalization period , the measured amplitude is then minimal, compared to the amplitude measured during previous measurement times and/or subsequent to the standardization period. During the standardization period , the average amplitude is lower than the average amplitude calculated during the measurement time range .

La période de normalisation peut être définie a priori, en fonction de la position occupée par la sonde 1 vis-à-vis de la coulée, en particulier lorsque la sonde 1 est disposée en aval d’un filtre. On considère que c’est à cette position que le métal liquide comporte une proportion minimale d’inclusions par rapport aux autres positions de la coulée. A cette position, la période de normalisation peut correspondre aux derniers instants de la coulée, par exemple à la dernière minute ou aux dernières minutes de la coulée, sachant que la durée d’une coulée est généralement de l’ordre de 1 à 3 heures voire davantage. La période de normalisation correspond alors aux derniers instants de mesure de la plage temporelle de mesure . Ce cas de figure est illustré sur laFIG. 3.The period of normalization can be defined a priori, depending on the position occupied by probe 1 with respect to the casting, in particular when probe 1 is placed downstream of a filter. It is considered that it is at this position that the liquid metal has a minimum proportion of inclusions compared to the other positions of the casting. At this position, the normalization period may correspond to the last moments of the casting, for example the last minute or minutes of the casting, knowing that the duration of a casting is generally of the order of 1 to 3 hours or even more. The normalization period then corresponds to the last measurement moments of the measurement time range . This scenario is illustrated in the FIG. 3 .

Selon une autre possibilité, la période de normalisation est identifiée a postériori, suite à une analyse des amplitudes mesurées durant les instants de mesure . On définit, sur la base des mesures, la période d’amplitude minimale . La période de normalisation est sélectionnée dans la période d’amplitude minimale . Cela correspond au cas de figure illustré sur la figure 3C. La période d’amplitude minimale peut être identifiée par un calcul d’une moyenne glissante ou d’une médiane glissante des amplitudes respectivement mesurées durant la plage temporelle de mesure, la moyenne ou la médiane étant calculée selon différentes fenêtres temporelles successives, décalées l’une par rapport à l’autre de 1 minute environ. La période d’amplitude minimale correspond à une période dans laquelle la moyenne ou la médiane glissante est minimale.Alternatively, the normalization period is identified a posteriori, following an analysis of the amplitudes measured during the measurement times . Based on the measurements, the minimum amplitude period is defined. The normalization period is selected in the minimum amplitude period. . This corresponds to the case illustrated in Figure 3C. The minimum amplitude period can be identified by calculating a running average or a running median of the amplitudes respectively measured during the measurement time range, the average or median being calculated according to different successive time windows, offset from each other by approximately 1 minute. The minimum amplitude period corresponds to a period in which the moving average or median is minimal.

Lorsque la sonde est disposée au débouché du four, en fonction des procédés mis en œuvre, il peut être considéré que le métal liquide comporte une quantité élevée d’inclusions au début et à la fin de la coulée.When the probe is placed at the outlet of the furnace, depending on the processes implemented, it can be considered that the liquid metal contains a high quantity of inclusions at the start and end of the casting.

Etape 120: détermination d’une amplitude de normalisation Step 120 : Determining a normalization amplitude

Après que la période de normalisation a été sélectionnée, on détermine une amplitude de normalisation , représentative de la période de normalisation. Il peut s’agir d’une moyenne ou d’une médiane des amplitudes mesurées durant la période de normalisation .After the normalization period has been selected, a normalization amplitude is determined , representative of the normalization period. It can be an average or a median of the amplitudes measured during the normalization period .

Etape 130: normalisation Step 130 : Normalization

Au cours de cette étape, les amplitudes respectivement mesurées à chaque instant de mesure sont normalisées par l’amplitude de normalisation . De préférence, une valeur de normalisation, notée , est assignée à l’amplitude de normalisation .Ainsi, la normalisation est effectuée de façon que :
(1)
où :

  • correspond à la fonction de normalisation.
  • est l’amplitude normalisée
  • peut être par exemple à 20. Dans ce cas, l’amplitude normalisée est exprimée en %. La valeur de 20% correspond à une coulée considérée comme propre., c’est-à-dire dont les éventuelles inclusions ne produisent pas de signaux ultrasonores significatifs.
  • est l’amplitude de normalisation précédemment définie.
During this stage, the amplitudes respectively measured at each measurement time are normalized by the normalization amplitude . Preferably, a normalization value, noted , is assigned to the normalization amplitude . Thus, the standardization is carried out in such a way that:
(1)
Or :
  • corresponds to the normalization function.
  • is the normalized amplitude
  • can be for example 20. In this case, the normalized amplitude is expressed in %. The value of 20% corresponds to a casting considered clean, that is to say, any inclusions of which do not produce significant ultrasonic signals.
  • is the previously defined normalization amplitude.

Un avantage du procédé est que la valeur de l’amplitude normalisée correspondant à la valeur de normalisation , par exemple 20%, représente une coulée propre, et cela quelle que soit la sonde mise en œuvre. La normalisation permet de s’affranchir de la variabilité affectant les sondes : les amplitudes normalisées des différentes sondes sont comparables les unes avec les autres, car l’amplitude de normalisation est établie, pour chaque sonde, dans des conditions comparables, en l’occurrence en présence d’un métal liquide considéré comme propre.An advantage of the method is that the value of the normalized amplitude corresponding to the normalization value , for example 20%, represents a clean flow, regardless of the probe used. Normalization makes it possible to overcome the variability affecting the probes: the normalized amplitudes of the different probes are comparable with each other, because the normalization amplitude is established, for each probe, under comparable conditions, in this case in the presence of a liquid metal considered to be clean.

La normalisation suppose qu’il est admis que le métal liquide, considéré comme propre, c’est-à-dire exempt d’inclusion détectable, génère des ondes acoustiques dont l’amplitude est assimilée à un bruit. Cette amplitude correspond à l’amplitude de normalisation Standardization assumes that it is accepted that the liquid metal, considered clean, that is to say free of detectable inclusions, generates acoustic waves whose amplitude is assimilated to noise. This amplitude corresponds to the standardization amplitude

La normalisation rend possible le recours à une courbe de corrélation telle que schématisée sur la figure 4. La courbe de corrélation est établie expérimentalement avec une sonde, après application de la fonction de normalisation déterminée pour ladite sonde. Ainsi, l’axe des ordonnées correspond à , où correspond à des amplitudes mesurées corrélées avec des dimensions connues d’inclusions. L’axe des abscisses correspond à une dimension, par exemple le diamètre, mesuré par la méthode de référence.Normalization makes it possible to use a correlation curve as shown in Figure 4. The correlation curve is established experimentally with a probe, after applying the normalization function determined for said probe. Thus, the ordinate axis corresponds to , Or corresponds to measured amplitudes correlated with known inclusion dimensions. The x-axis corresponds to a dimension, for example the diameter, measured by the reference method.

Sur laFIG. 4, on a représenté des points, chaque point correspondant à une mesure expérimentale. On a également tracé une courbe de calibration, en pointillés, obtenue par ajustement des points expérimentaux.On the FIG. 4 , we have represented points, each point corresponding to an experimental measurement. We have also plotted a calibration curve, in dotted lines, obtained by adjusting the experimental points.

La fonction de corrélation ainsi établie peut être appliquées à des amplitudes normalisées issues de différentes sondes. La courbe de corrélation peut être mise en œuvre en utilisant, en tant qu’ordonnées, des valeurs normalisées .The correlation function thus established can be applied to normalized amplitudes from different probes. The correlation curve can be implemented using, as ordinates, normalized values .

On a mis en œuvre une sonde telle que décrite en lien avec la figure 1B dans une coulée d’aluminium, la sonde étant disposée à une sortie d’un filtre CFF. La durée de la plage temporelle de mesure était de 60.5 minutes. La figure 5A correspond à des amplitudes mesurées (axe des ordonnées) à différents instants de mesure (axe des abscisses – fréquence d’acquisition 10 Hz). La figure 5B montre les amplitudes représentées sur la figure 5A après normalisation , la valeur de normalisation N étant de 16 %. Sur les figures 5A et 5B, les amplitudes nulles correspondent à des instants au cours desquels l’émetteur de puissance 12 a été activé. Lors de l’activation de l’émetteur de puissance, le signal détecté par le récepteur n’est pas pris en compte.A probe as described in connection with Figure 1B was implemented in an aluminum casting, the probe being arranged at an outlet of a CFF filter. The duration of the measurement time range was 60.5 minutes. Figure 5A corresponds to measured amplitudes (y-axis) at different measurement times (x-axis – acquisition frequency 10 Hz). Figure 5B shows the amplitudes represented in Figure 5A after normalization , the normalization value N being 16%. In Figures 5A and 5B, the zero amplitudes correspond to times during which the power transmitter 12 was activated. When the power transmitter is activated, the signal detected by the receiver is not taken into account.

L’invention peut s’appliquer en mettant en œuvre des sondes ultrasonores de même type, c’est-à-dire présentant une même structure, la variabilité étant due aux différences affectant les composants de la sonde.The invention can be applied by implementing ultrasonic probes of the same type, that is to say having the same structure, the variability being due to the differences affecting the components of the probe.

Si l’on souhaite que les mesures soient utilisées à des fins de caractérisation des dimensions des inclusions, il est préférable, voire nécessaire, que pour au moins une sonde, une corrélation ait été effectuée entre les amplitudes mesurées et des mesures des dimensions d’inclusion. Ces dernières sont obtenues par une méthode de mesure de référence. Il est préférable que les différentes sondes, que l’on met en œuvre, soient alors disposées à la même position, ou à des positions considérées comme équivalentes, par rapport à la coulée.If the measurements are to be used for characterizing inclusion dimensions, it is preferable, or even necessary, that for at least one probe, a correlation has been made between the measured amplitudes and measurements of the inclusion dimensions. The latter are obtained by a reference measurement method. It is preferable that the different probes used are then placed in the same position, or in positions considered equivalent, relative to the casting.

Claims (11)

Procédé de caractérisation d’un métal liquide, le procédé mettant en œuvre une sonde (1), comportant :
  • un émetteur de mesure (11) configuré pour émettre une onde ultrasonore incidente dans le métal liquide;
  • un récepteur (21) configuré pour détecter une onde ultrasonore réfléchie ou diffractée par une inclusion dans le métal liquide, suite à l’émission de l’onde ultrasonore incidente ;
le procédé comprenant les étapes suivantes :
  1. disposition de la sonde (1), de telle sorte que l’émetteur de mesure et le récepteur soient disposés dans le métal liquide ou face au métal liquide ;
  2. alimentation de l’émetteur de mesure, de façon que l’émetteur de mesure émette une onde ultrasonore incidente se propageant dans le métal liquide ;
  3. détection, par le récepteur, d’une onde ultrasonore réfléchie ou diffractée par une inclusion dans le métal liquide sous l’effet de l’onde incidente ;
  4. réitération des étapes b) à c) durant différents instants de mesure ( ), les instants de mesure formant une plage temporelle de mesure ( ), et mesure d’une amplitude ( ) de l’onde ultrasonore détectée par le récepteur en chaque instant de mesure ;
  5. sélection, dans la plage temporelle de mesure ( ), d’une période de normalisation ( ), la période de normalisation comportant des instants de mesure consécutifs ;
  6. calcul d’une amplitude de normalisation ( ) en fonction des amplitudes mesurées aux instants de la période de normalisation ;
  7. normalisation des amplitudes mesurées durant la plage temporelle de mesure, durant chaque étape c), par l’amplitude de normalisation calculée lors de l’étape f).
Method for characterizing a liquid metal, the method using a probe (1), comprising:
  • a measuring transmitter (11) configured to emit an ultrasonic wave incident into the liquid metal;
  • a receiver (21) configured to detect an ultrasonic wave reflected or diffracted by an inclusion in the liquid metal, following the emission of the incident ultrasonic wave;
the method comprising the following steps:
  1. arrangement of the probe (1), such that the measuring transmitter and the receiver are arranged in the liquid metal or facing the liquid metal;
  2. power supply to the measuring transmitter, so that the measuring transmitter emits an incident ultrasonic wave propagating in the liquid metal;
  3. detection, by the receiver, of an ultrasonic wave reflected or diffracted by an inclusion in the liquid metal under the effect of the incident wave;
  4. repetition of steps b) to c) during different measurement times ( ), the measurement instants forming a measurement time range ( ), and measurement of an amplitude ( ) of the ultrasonic wave detected by the receiver at each measurement instant;
  5. selection, in the measurement time range ( ), of a period of normalization ( ), the standardization period comprising consecutive measurement times;
  6. calculation of a normalization amplitude ( ) as a function of the amplitudes measured at the times of the normalization period;
  7. normalization of the amplitudes measured during the measurement time range, during each step c), by the normalization amplitude calculated during step f).
Procédé selon la revendication 1, dans lequel la période de normalisation correspond à des instants de mesures auxquels l’amplitude mesurée est la plus faible.Method according to claim 1, in which the normalization period corresponds to measurement times at which the measured amplitude is the lowest. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape f) comporte
  • assignation d’une valeur de normalisation ( ) à l’amplitude de normalisation ;
  • multiplication des amplitudes normalisées par la valeur de normalisation.
A method according to any preceding claim, wherein step f) comprises
  • assignment of a normalization value ( ) to the normalization amplitude;
  • multiplication of the normalized amplitudes by the normalization value.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la période de normalisation correspond à une partie prédéfinie de la plage temporelle de mesure.A method according to any preceding claim, wherein the normalization period corresponds to a predefined part of the measurement time range. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la période de normalisation correspond à des derniers instants de de la plage temporelle de mesure.Method according to claim 4, wherein the normalization period corresponds to the last instants of the measurement time range. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la période de normalisation s’étend durant les dernières minutes de la plage temporelle de mesure.The method of claim 4, wherein the normalization period extends during the last minutes of the measurement time range. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’étape e) comporte
  • ei) analyse des amplitudes respectivement mesurées durant la plage temporelle de mesure ;
  • eii) identification d’une période d’amplitude minimale, comportant différents instants de mesure successifs, durant laquelle les amplitudes mesurées sont minimales, par rapport aux intensités mesurées en dehors de la période d’intensité minimale ;
de façon que la période de normalisation comprenne tout ou partie de la période d’amplitude minimale.
Method according to any one of claims 1 to 3, in which step e) comprises
  • ei) analysis of the amplitudes respectively measured during the measurement time range;
  • (eii) identification of a period of minimum amplitude, comprising different successive measurement times, during which the measured amplitudes are minimal, compared to the intensities measured outside the period of minimum intensity;
so that the normalization period includes all or part of the minimum amplitude period.
Procédé selon la revendication 7, dans lequel :
  • la sous étape ei) comporte un calcul d’une moyenne glissante ou d’une médiane glissante des amplitudes respectivement mesurées durant la plage temporelle de mesure, la moyenne ou la médiane étant calculée selon différentes fenêtres temporelles successives ;
  • lors de la sous-étape eii), la période d’amplitude minimale correspond à une période dans laquelle la moyenne ou la médiane glissante est minimale.
The method of claim 7, wherein:
  • sub-step ei) comprises a calculation of a moving average or a moving median of the amplitudes respectively measured during the measurement time range, the average or the median being calculated according to different successive time windows;
  • during sub-step eii), the period of minimum amplitude corresponds to a period in which the moving average or median is minimal.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel
  • le métal liquide s’écoule le long d’une goulotte ;
  • l’émetteur et le récepteur sont disposés face à la goulotte.
A method according to any preceding claim, wherein
  • the liquid metal flows along a chute;
  • the transmitter and receiver are arranged facing the chute.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel
  • l’émetteur de mesure est couplé à un premier guide d’onde (13), immergé dans le métal liquide ;
  • le récepteur est couplé à un deuxième guide d’onde (23), immergé dans le métal liquide.
A method according to any preceding claim, wherein
  • the measuring transmitter is coupled to a first waveguide (13), immersed in the liquid metal;
  • the receiver is coupled to a second waveguide (23), immersed in the liquid metal.
Sonde ultrasonore, comportant :
  • un émetteur de mesure (11) configuré pour émettre une onde ultrasonore incidente dans le métal liquide;
  • un récepteur (21) configuré pour détecter une onde ultrasonore réfléchie ou diffractée par une inclusion dans le métal liquide, suite à l’émission de l’onde ultrasonore incidente ;
  • une unité de traitement (32), configurée pour
  • mesurer une amplitude ( ) de l’onde ultrasonore détectée par le récepteur en différents instants de mesure ( ), les différents instant de mesure formant une plage temporelle de mesure ( );
  • mettre en œuvre les étapes e) à g) d’un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes à partir des amplitudes mesurées ( ) durant la plage temporelle de mesure.
Ultrasound probe, comprising:
  • a measuring transmitter (11) configured to emit an ultrasonic wave incident into the liquid metal;
  • a receiver (21) configured to detect an ultrasonic wave reflected or diffracted by an inclusion in the liquid metal, following the emission of the incident ultrasonic wave;
  • a processing unit (32), configured to
  • measure an amplitude ( ) of the ultrasonic wave detected by the receiver at different measurement times ( ), the different measurement moments forming a measurement time range ( );
  • implementing steps e) to g) of a method according to any one of the preceding claims from the measured amplitudes ( ) during the measurement time range.
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