Brevet FR2327534A1 — publié le 19770506

L'invention concerne les systèmes de détection de la présence d'hydrocarbures lourds dans liteau (dits oléo-détecteurs). Les appareils actuellement réalisés dans ce but utilisent généralement un des principes ci-après - détection photo-électrique d'opacité de l'eau polluée en déplacement rapide, évacuée par les pétroliers au cours de l'opération de déballastage. - détection de la présence de nappes d'hydrocarbures à la surface de l'eau par réflexion d'un faisceau de lumière infra-rouge de 3L = 3 pia. - mesure de la constante diélectrique de l'interface eau-huile, lorsque la couche superficielle d'hydrocarbure atteint au moins 3 mmï - mesure en continu de la résistance ohmique dans la largeur d'un ruban de papier plongeant dans l'eau polluée et se déplaçant à vitesse constante entre des électrodes de contact. L'oléo-détecteur, selon l'invention, est entièrement immergé et il permet de détecter, par un procédé photo-électrqque, la présence de quantités très faibles d'hydrocarbures lourds dans l'eau en mouvement ou complètement immobile. I1 peut être autonome, alimenté par les batteries de piles ou d'accumulateurs qu'il contient, et peut fonctionner sans surveillance pendant des périodes très longues. I1 comporte, en outre, un système automatique de nettoyage des éléments sensibles, permettant de distinguer la présence d'huile de celle d'algues ou autres organismes vivants pouvant se développer à la surface des différentes pièces immergées. Selon une réalisation décrite ci-après à titre d'exemple et représentée par la PL. unique ci-jointe, l'oléo-détecteur comprend principalement "1" - une fourche en matériau translucide non influencé par l';mmer- sion dans l'eau douce ou salée et résistant aux hydrocarbures, par exemple en polytétrafluoréthylène (Téflon). "2" - une source de lumière (lampe à filament incandescent, lampe à décharge dans un gaz, diode émettrice de lumière (L.B.D) .... etc, logée dans une des branches de la fourche "1", près de la surface interne de la dite branche afin que sa lumière traverse le matériau translucide sur une épaisseur réduite. "3" - un élément photo-sensible (par exemple : photo-diode ou phototransistor) logé dans la seconde branche de la fourche "1", à proximité de la surface ~ntazaa de cette seconde biancL', en oace de la source de lumière "2". "4" - le corps de l'appareil, contenant les circuits électroniques et les batteries d'alimentation, sur lequel est fixée la fourche "1" et dont la base comporte un passage étanche pour la tige du piston "5". "5" - le piston, qui porte à sa périphérie un racleur plastique "6" glissant contre les faces internes des branches de la fourche "1", afin de nettoyer ces faces lorsqu'il est sollicité vers le bas par l'électroaimant "7". "8" - un ensemble de chicanes laissant passer facilement l'eau dans laquelle lloléo-détecteur est plongé, mais protégeant l'élément photosensible de la lumière ambiante. "9" - un système de liaison de l'oléo-détecteur avec l'utilisateur, (liaison à fils, par ultra-sons, en lumière modulée ou tout autre procédé). Le fonctionnement de l'oléo-détecteur, selon l'invention, est le suivant : lorsque l'eau contient une faible quantité d'hydrocarbures lourds en suspension, la vitesse de l'eau étant nulle ou faible, un dépôt se forme progressivement sur toutes les pièces immergées et, en particulier, sur les faces internes de la fourche "1". La communication lumineuse entre la lampe émettrice "2" et l'élément photo-sensible "3" est atténuée, ainsi que le traduit l'atténuation du courant délivré par cet élément "3". L'atténuation qui pourrait être provoquée par la croissance d'algues ou autres organismes est beaucoup plus lente. Par contre, le passage entre les branches de la fourche "1" d'une bulle ou d'un nuage dense d'hydro carbure,au d'un petit poisson ou crustacé, produit une atténuation importante et rapide du courant. Dans le cas d'une liaison par fils, l'utilisateur peut commander à distance le piston de nettoyage "5", ce qui, avec la vitesse d'obscurcissement, lui permet d'interpréter les indications de sortie de l'appareil. Sn outre, le mouvement du piston de nettoyage peut Qtre commandé automatiquement par l'électronique incluse dans l'appareil en fonction d'un programme prédéterminé ou transmis de l'extérieur par l'utilisateur suivant les besoins. En variante, comme représenté sur la figure 2, la sensibilité de l'o- léo-détecteur selon l'invention peut être augmentée par l'adjonction d'une ou plusieurs lames transparentes ou translucides, telles que "10n, interposées sur le trajet de la lumière entre la source "2" et le photoélément "3", dans'le but de multiplier les couches de dépôt obscurcissent. Dans ce cas, le piston "5" porte plusieurs racleurs 2'6" afin de nettoyer en même temps toutes les faces salies. L'oléo-détecteur, selon l'invention, est utilisable principalement pour la détection de fuites d'hydrocarbures lourds provenant de conduites ou réservoirs immergés, ou pour signaler la présence de nappes dérivantes, s'il est maintenu à la surface de l'eau par un système de flotteurs. REVENDICÂTI0S 1 - Détecteur photo-électrique de la présence d'hydrocarbures lourds en suspension ou en émulsion dans l'eau par l'absorption qu'elle crée sur le trajet d'un rayon lumineux entre une source de lumière et un élément photo-sensible, caractérisé par le fait que ces éléments émetteur et récepteur de lumière sont placés, face à face, chacun à l'intérieur d'une des deux branches creuses d'une fourche en matériau transparent ou translucide immergée dans l'eau polluée, laquelle peut circuler librement entre les dites branches et, en outre, laisser un dépôt sur leurs faces internes. 2 - Détecteur photo-électrique d'hydrocarbures lourds selon revendication 1, caractérisé par le fait que la dite fourche, contenant dans chacune de ses branches un des éléments émetteur ou récepteur de la liaison photo-électrique, est réalisée dans un matériau opaque et comporte alors sur les faces internes de ses branches, devant chacun des dits éléments, une petite fenêtre transparente ou translucide, étanche à l'eau. 3 - Détecteur photo-électrique d'hydrocarbures lourds selon revendication I ou 2, caractérisé par le fait qu'un piston (ou volet) garni de racleurs peut coulisser (ou tourner) entre les branches de la dite fourche afin de balayer le film obscurcissant déposé sur les faces internes des dites branches. 4 - Détecteur photo-électrique d'hydrocarbures lourds selon revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comporte seulement la dite fourche avec les éléments émetteur et récepteur de lumière, le piston racleur et son moyen de manoeuvre, et qu'il est relié à l'utilisateur par une liaison par fils. 5 - Détecteur photo-électrique d'hydrocarbures lourds selon revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comporte une alimentation autonome, des circuits électroniques assurant la marche automatique de la liaison photo-électrique, du piston (ou volet) racleur en fonction d'un programme prédéterminé, et/ou la liaison à distance avec ltutilisateur par tout moyen de transmission avec fils ou sans fils (tel que : ultra-sons, lumière modulée, haute fréquence, .... etc.) 6 - Détecteur photo-électrique d'hydrocarbures lourds selon revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que une ou plusieurs lames planes, en matériau transparent ou translucide, sont interposées entre les branches de la fourche afin de multiplier les couches de dépôt sur le trajet du rayon lumineux entre la source de lumière et le photoélément, le dit piston de balayage ayant alors plusieurs racleurs pour nettoyer simultanément toutes les surfaces polluées.