Brevet FR2289838A1 — publié le 19760528

La présente invention a trait à un Procédé et à un dispositif de détection et de localisation de fuites de fluides liquides ou gazeux dans des canalisations enterrées ou noyées dans un matériau tel que par exemple du plâtre, du ciment ou du béton, de préférence à une profondeur relativement faible pouvant aller jusqu'à plusieurs mètres. On sait déjà déterminer laposition des canalisations enterrées ou immergées et détecter des défauts de ces canalisations par un procédé consistant à y injecter des énergies électriques récurrentes dans la gamme des audio-fréquences et à mesurer les phénomènes électromagnétiques ou électriques correspondants grâce à des capteurs fixés sur des sondes transportables. La présente invention se propose de fournir un nouveau procédé permettant de détecter l'emplacement exact de fuites dans des canalisations métalliques de fluides enterrées ou noyées dans un matériau solide d'une façon rapide, simple et économique. Le procédé peut ainsi être particulièrement utile pour la détection, par les plombiers ou chauffagistes, de fuites dans des canalisations de transport de fluides, notamment dans des immeubles, par exemple fuites de gaz ou fuites d'eau. L'invention a pour objet un procédé de détection et de localisation de fuites dans des canalisations de fluide enterrées ou noyées caractérisé par le fait que l'on injecte en un point de la canalisation au moins une energie électrique périodique, par exemple du type sinusoidal à une fréquence comprise de préférence entre 20 hertz et 15 kilohertz, que l'on localise à l'aide d'un capteur électromagnétique transportable la disposition exacte de la caniisation par rapport au matériau qui la contient, et que l'on déplace, au-dessus de la canalisation localisée un capteur de pression sensible aux vibrations mécaniques ou acoustiques. Dans le cas où la conduite est noyée dans un milieu homogène la détection de la fuite s'effectue avec un capteur de pression sensible aux phénomènes vibratoires mécaniques. Dans le cas où la conduite est disposée dans un milieu non homogène, notamment dans le cas où la conduite est disposée dans une cavité, la détection s'effectue à l'aide d'un capteur acoustique, par exemple du type microphonique. Ladite fréquence du signal électrique injecté est de préférence comprise entre 1 kilohertz et 10 kilohertz par exemple de l'ordre de 2,5 kilohertz. La localisation de la canalisation s'effectue à l'aide d'une sonde électromagnétique telle que par exemple une inductance montée sur un noyau de ferrite Dans un mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon l'invention on injecte en outre simultanément ou non une seconde énergie périodique, de préférence sinusoldale, à une fréquence comprise entre 20 hertz et 15 kilohertz mais nettement différente de la première et l'on détecte à l'aide d'un élément de contact électrique appliqué sur le matériau l'éventuel potentiel de fuite électrique selon cette fréquence. La mesure du potentiel maximal permet dé déterminer la position du point de corrosion sur la canalisation. Ladite seconde fréquence est de préférence comprise entre 100 hertz et 10 kilohertz, par exemple de l'ordre de 125 hertz. La détection de fuites de fluide selon le procédé s'effectue en localisant la canalisation grâce à la détection du champ électromagnétique lié à ladite première fréquence et en détectant simultanément le maximum de vibrations dues à l'écoulement de fluide ou liquide dans la fuite grâce au capteur de pression. Toutefois, il est possible de localiser d'abord la canalisation et de faire parcourir dans une deuxième étape, le trajet localisé, par le capteur de pression mais cela entrain un allongement considérable de l'opération et une perte de préci- sion. Dans le cas où l'on détecte également les défauts de la canalisation autres que les fuites par injection d'une seconde fréquence ladite détection peut s'effectuer simultanément ou non à la localisation de la canalisation. L'invention a également pour objet un dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procédé, dispositif caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une première source d'énergie électrique périodique, de préférence sinusoidale, et des moyens pouptelier électriquement ladite source à la canalisation à détecter, au moins un capteur électromagnétique indépendant de ladite source et coopérant avec des filtres permettant de détecter le champ électromagnétique émis par l'énergie injectée à partir de ladite source, et au moins un capteur de pression sensible aux vibrations de fluide provoqués par une fuite/hors de la canalisation. Le dispositif selon l'invention peut présenter en outre une seconde source d1 énergie électrique périodique, de préférence sinusodale ayant une fréquence nettement différente de la première source, ainsi que des moyens pour injecter l'énergie de ladite seconde source dans la canalisation, et un second capteur tel que par exemple un organe de contact susceptible d'entre appliqué directement sur le sol, mur ou plafond, ledit organe étant relié à des moyens de détection électroniques, de préférence acoustiques. Selon une forme de réalisation préférée, 1s capteurs de vibrations et éventuellement de potentiel électrique sont réalisés sous forme de sondes disposées ou adaptables chacune à l'ex trémité d'un manche, le capteur électromagnétique étant intégré au manche. Sous une forme de réalisation particulièrement préférée les moyens de détection sont reliés par l'intermédiaire de moyens amplificateurs à un organe sonore, par exemple un ou deux écouteurs permettant l'écoute, de préférence simultanée, d'un premier signal provenant dudit capteur électromagnétique et d'un second signal provenant dudit capteur de pression et, éventuellement, l'écoute d'un second capteur de mesure de potentiel. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel : la figure unique représente une vue schématique d'un dispositif selon l'invention. Le dispositif selon l'invention comprend d'une part une source d'énergie électrique désignée dans son ensemble par 1. Cet ensemble 1, contenu dans un boitier, comprend un générateur d'énergies électriques sinusoidales capable d'injecter ces énergies sinusoidales par un conducteur 2 dans une partie accessible d'une conduite d'eau metallique 3 qui se prolonge en étant noyée dans un plancher de béton 4. A titre d'exemple le générateur 1, du type générateur basse fréquence, est capable d'émettre, au choix, une première fréquence sinusddale de 125 hertz avec un potentiel maximum de 6 V et une intensité maximum de 0,1 Ampère, ainsi qu'une seconde fréquence ae 2500 hertz avec un potentiel maximum de 6 V et une intensité maximum de 0,1 Ampère. Le générateur 1 est lui-meme alimenté de préférence à l'aide d'un accumulateur portable rechargeable. Le dispositif comporte d'autre part un ensemble 5 de préférence contenu dans un seul boitier de petit format susceptible d'hêtre facilement transporté par une seule personne. Ce bottier 5 comprend un premier ensemble de filtrage 6 et d'amplification 7. L'ensemble de filtrage 6 est accordé de façon précise sur la fréquence 2500 hertz. Les caractéristiques de ces moyens de filtrage sont les suivantes : filtre passe-bande à largeur de bande comprise entre 2,3 et 2,7 kilohertz à 3 décibels. L'amplificateur 7 reçoit le signal sinusoïdal filtré et l'amplifie pour l'adresser à un écouteur 11 d'un casque à deux écouteurs. Les moyens de filtrage 6 reçoivent les signaux à partir de la sonde électromagnétique 8 présentant les caractéristiques suivantes, bobine constituée de 1000 spires en fil de cuivre disposée surin noyau de ferrite de diamètre 10 mm et de longueur de l'ordre de 10 cm. Un deuxième ensemble contenu dans l'unité 5 comprend des moyens de filtrage 9 et d'amplification 10 pouvant détecter un potentielà partir d'une sonde de contact. Le signal est adressé à liutre écouteur 12 du casque. Les caractéristiques des moyens de filtrage et d'amplification sont les suivantes : filtre passebas, fréquence de coupureà 3 décibels de 300 à 400 hertz. Ce deuxième ensemble peut être commandé à partir d'une sonde 13. Cette sonde peut être par exemple un capteur de vibrations mécaniques ou un microphone ultra-sensible aux fréquences basses. De préférence le capteur électromagnétique est disposé sur un manche 14 dont l'extrémité porte le capteur de vibrations. Un deuxième manche 15 peut être prévu portant un capteur électro magnétiqueet un capteur de mesure de potentiel 16. Le procédé selon l'invention, mis en oeuvre avec ce dispositif consiste-tout d'abord à fixer le conducteur 2 sur la canalisation 3 et à injecter dans cette canalisation une énergie sinusoidale à partir de la source 1. L'utilisateur branche ensuite le casque sur la sortie des amplificateurs et promène la sonde 8 au-dessus du plancher 4 de façon à localiser la verticale exacte de la canalisation 3 par une méthode de disparition (minimum) du signal à la fréquence 2500 hertz. Simultanément à la localisation du tracé de la canalisation 3 -l'utilisateur déplace l'extrémité de la sonde de vibrations 13 sur la surface de façon à percevoir aux fréquences basses les points de fuite de fluide. A la demande l'utilisateur peut de la même façon localiser le tracé de la canalisation et détecter les points de fuite électrique après avoir injecté simultanément les deux signaux électriques fournis par le générateur dans la canalisation. En variante l'utilisateur pourra, successivement localiser la canalisation 3 grâce à la sonde 8 et de détecter soit les défauts à l'aide de la sonde 16, soit les fuites à l'aide du capteur 13, ce qui nécessitera plusieurs trajets. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention a permis de constater qu'il était possible de détecter toute fuite continue même à très faible débit à une profondeur allant jusqu'à un mètre. De plus, tout phénomène de suintement ouporosité ou fuite discontinue peut être relevé. La précision est de l'ordre du cen timtre. Bien entendu l'utilisation s'effectuerait exactement de la meme façon dans le cas où la canalisation 3 se trouverait disposée dans un plan vertical au lieu d'être située dans un plan horizontal. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la détection de fuites dans des canalisations métalliques enterrées ou noyées, caractérisé par le fait que l'on injecte en un point de la canalisation au moins une énergie électrique périodique, notamment sinusoidale, que l'on localise, à l'aide d'un capteur électromagnétique transportable la disposition de la canalisation par rapport au matériau qui la contient et que l'on déplace, au-dessus de la canalisation, un capteur de pression sensible aux vibrations. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que pour une canalisation complètement noyée dans un milieu homogène on déplace un capteur de pression sensible aux vibrations mécaniques. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que pour une conduite disposée dans une cavité on déplace un capteur acoustique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la fréquence de l'énergie est comprise entre 20 hertz et 15 kilohertz et de préférence entre 1 kilohertz et 10 kilohertz. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'on injecte en outre une seconde énergie périodique à une fréquence nettement différente de la première et que l'on détecte les défauts de la canalisation à l'aide d'une sonde de contact appliquée sur le matériau. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ladite seconde fréquence est comprise entre 20 hertz et 15 kilohertz et de préférence entre 100 hertz et 10 kilohertz. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on localise la canalisation et que simultanément on détecte les vibrations. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'on localise la canalisation et que simultanément on détecte les défauts à l'aide de ladite seconde fréquence. 9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une première source d'énergie électrique périodique, notamment sinusoldale, des moyens pour relier électriquement ladite source à la canalisation détectée, au moins un capteur électromagnétique indépendant de ladite source et coopérant avec des filtres permettant de détecter le champ électroma- gnétique émis par l'énergie injectée à partir de ladite source, et au moins un capteur de vibrations sensible aux vibrations provoquées par une fuite de fluide hors de la canalisation. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une seconde source d'énergie électrique périodique, de préférence sinusordale et un second capteur comprenant une sonde de contact reliée à des moyens de détection. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé par le fait que le capteur & vibration est réalisé sous forme de sonde disposée à l'extrémité d'un manche portant le capteur élecaromagnétique. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que la sonde de contact est disposée à l'extrémité d'un manche portant une sonde électromagnétique. 13. Dispositif-selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé par le fait que les sondes sont reliées à un ou deux écouteurs permettant l'écoute sonore des signaux captés.