Brevet FR2381282A1 — publié le 19780915

La présente invention a pour objet un procedé et un dispositif de mesure de l'inclinaison d'un appareil par rapport a une direction, notamment par rapport a la verticale. Elle trouve une application par exemple dans la mesure de l'inclinaison des équipements de forage sous-marins. Mais elle peut également s'appliquer a la mesure de la flèche des immeubles, des barrages ou des grues et, d'une manière gené- rale, chaque fois que l'on a a résoudre un problème d'inclinométrie. On connaît déjà des dispositifs de mesure de l'inclinaison d'appareils, destinés notamment au forage sousmarin. Ils sont de type pendulaire, avec ou sans pivoterie. Dans les dispositifs avec pivoterie, on utilise deux pendules pouvant osciller dans des plans orthogonaux. De l'inclinaison des deux pendules, on déduit l'inclinaison de l'appareil par rapport a la verticale. La mesure de l'inclinaison des pendules peut étre de nature optique (on mesure le masquage partiel de faisceaux lumineux par les pendules), ou électrique (on utilise alors deux potentiomètres commandés par les deux pendules). L'avantage de ces dispositifs tient à la simplicité de la mesure. Mais ils présentent de nombreux inconvénients1 en particulier une grande fragilité, due à la présence de pieces mobiles et un encombrement important. En outre, leur prix de revient est élevé, car ils doivent faire l'objet d'une mise au point délicate. Pour pallier ces difficultés, des appareils du type pendulaire sans pivoterie ont été mis au point. Les pendules sont alors remplacés par des tiges flexibles dont on mesure les contraintes de flexion en fonction de l'inclinaison de l'appareil auquel elles sont fixées. L'avantage de ces dispositifs tient a ce qu'ils sont dépourvus de pièces en mouvement, ce qui leur confère une grande robustesse. Cependant, ils présentent encore des inconvénients dus a des dérives dans le temps, en fonction notamment de la température. De plus, ces appareils sont encore d'un prix de revient élevé. La présente invention a pour but un procédé et un dispositif qui sont de mise en oeuvre plus simple que ceux de l'art antérieur, qui sont plus robustes et moins conteur et qui ne sont pas soumis a des dérives dans le temps. A cette fin, l'invention propose d'utiliser les techniques d'échométrie ultrasonore, qui sont connues en elles-mtmes et aéja largement utilises, mais qui sont appliquées ici de manière nouvelle à la mesure de l'inclinaison d'un appareil. Par échométrie ultrasonore, on entend la mesure des distances a l'aide d'impulsions et d'échos ultrasonores dont on détermine les temps de parcours le long de la distance a mesurer. De manière plus précise, l'invention a pour objet un procédé de mesure de l'inclinaison d'un appareil par rapport a une direction de référence, caractérisé en ce qu'on fixe sur l'appareil un bottier rempli partiellement d'un liquide et en ce qu'on mesure par échométrie ultrasonore la hauteur de liquide au-dessus d'un point du fond du boStier et son écart par rapport a la hauteur obtenue lorsque l'appareil est dans ladite direction de référence. De préférence, la mesure par échométrie s'effectue de la manière suivante - on émet d'un point lié au fond du boîtier des impulsions ultrasonores dirigées vers la surface libre du liquide, et on détecte les échos reçus audit point-après réflexion sur la surface libre du liquide, - on mesure l'intervalle de temps séparant les instants d'émis sion des impulsions et les instants de détection des échos, - on soustrait de la valeur mesurée une valeur de référence égale a la valeur que l'on mesure lorsque l'appareil est parallèle à la direction de référence, l'écart entre la valeur mesurée et la valeur de référence donnant l'incli naison de l'appareil par rapport à la direction de référence dans le plan vertical défini par le trajet aller-retour de l'impulsion ultrasonore, - on effectue les opérations précédentes dans deux plans per pendiculaires, ce qui donne les deux composantes de l'incli naison par rapport à la direction de référence. Dans la plupart des cas, cette direction de référence est la verticale du lieu. L'invention a également pour objet un dispositif de mesure de l'inclinaison d'un appareil par rapport a une direction de référence, qui met en oeuvre le procédé qui vient d'trie défini et qui est caractérisé en ce qu'il comprend un bottier rempli partiellement de liquide et des moyens d'écho métrite ultrasonore aptes & mesurer la hauteur de liquide audessus d'un point du fond du bottier et son écart par rapport a la hauteur obtenue lorsque l'appareil est dans ladite direction de référence. De préférence, les moyens d'échométrie ultrasonore comprennent - deux couples émetteur-récepteur d'impulsions ultrasonores disposés dans le fond du bottier, lesdites impulsions étant émises en direction de la surface libre du liquide, les deux dits couples définissant deux plans verticaux de mesure per pendiculaires, et - associé à chaque couple émetteur-récepteur, un circuit de mesure de l'intervalle de temps séparant l'instant d'émis sion des impulsions et l'instant de réception des échos, et un circuit de réglage délivrant une tension de référence égale a la tension délivrée par le circuit de mesure lorsque l'appareil est parallèle à la direction de référence et un circuit soustracteur relié au circuit de mesure et au circuit de réglage. L'appareil de l'invention peut être conçu a partir de transducteurs électroacoustiques associés à leurs circuits électroniques de commande, tels qu'ils sont employés dans l'échométrie ultrasonore appliquée a d'autres domaines. On pourra consulter à ce sujet, par exemple, le brevet américain 3 184 969 intitulé "Liquid Level indication system", délivré le 25 mai 1965. Un tel dispositif contient un émetteur et un récepteur ultrasonores et des moyens pour mesurer le temps de parcours de l'onde ultrasonore entre ces deux transducteurs après réflexion sur la surface libre d'un liquide. Il s'agit dans ce brevet de mesurer la position du niveau d'un liquide contenu dans un récipient fixe. La quantité de liquide étant variable, l'appareil sert à en déterminer le niveau.Dans la présente invention, on ne se préoccupe pas de déterminer la quantité de liquide présent dans un réservoir, puisque cette quantité est connue et invariable, mais l'inclinaison du niveau de liquide par rapport au réservoir. Dans l'invention, le liquide ne sert donc que de référence de position. De toute façon, les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtronfmieux après la description qui suit, d'exemples de réalisation donnés à titre explicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement une coupe longitudinale du dispositif de la présente invention dans deux positions : lorsque l'appareil est vertical (figure la) et lorsqu'il est incliné (figure lb) ; - la figure 2 est un schéma simplifié illustrant la modification du trajet de l'onde ultrasonore lorsque l!aps pareil s'incline par rapport à la verticale ; - la figure 3 représente schématiquement une vue de dessus du fond du boîtier, illustrant la position relative des deux couples émetteur-récepteur utilisés ; - la figure 4 illustre le montage des transducteurs dans le fond du boîtier ; - la figure 5 est un schéma d'un circuit électronique pouvant être utilisé pour commander l'émission des impulsions ultrasonores ; - la figure 6 est un schéma d'un circuit électronique pouvant etre utilisé pour la réception des échos. Sur les figures la et lb, le boîtier 2 est fixé par tout moyen 4 (par exemple au moyen de vis) à un appareil 6 dont on veut mesurer l'inclinaison par rapport 9 une direction privilégiée, par exemple, la verticale. Cet appareil 6 pest être quelconque mais dans une application courante, il s'agit d'un élément de forage sous-marin. Le bottier 2 est rempli partiellement d'un liquide 10, de l'veau par exemple. I1 comprend en outre deux couples émetteur-récepteur électro acoustiques dont un seul est représenté sous les références 12 et 14. Ils sont disposés au fond du bottier. L'émetteur 12, lorsqu'il est convenablement excité, émet une onde ultrasonore 16 formée d'une suite d'impulsions brèves ; ces impulsions sont dirigées vers la surface libre 18 du liquide. Le faisceau 16 peut être un faisceau collimaté ou légèrement divergent, de quelques degrés par exemple , sa section dépend des dimensions de la pastille émettrice. En général, cette pastille a un diamètre de quelques millimètres. Lorsque l'onde atteint la surface 18, elle s'y réfléchit en quasi totalité, car cette surface de séparation entre l'eau et l'air constitue une très grande désadaptation pour l1onde acoustique. L'onde réfléchie vient ensuite frapper le récepteur 14. Les transducteurs électroacoustiques 12 et 14 sont reliés à des circuits 20 de commande d'émission et de réception qui sont avantageusement situés dans le volume libre laissé à la partie supérieure du bottier 2. Ces circuits permettent de mesurer l'intervalle de temps séparant les instants d'émission des impulsions des instants de réception des échos provenant de la surface libre du liquide. Le résultat de cette mesure peut entre transmis vers l'extérieur du bottier à l'aide des connexions 22 et notamment, dans le cas des installations de forage sous-marin, vers les plateformes de surface pour tout traitement approprié. La figure la illustre le cas où l'appareil 6 et le bottier 2 sont verticaux, le fond du boîtier tant alors horizontal et parallèle à la surface libre du liquide. La figure lb représente le même dispositif mais incliné sur la verticale. La surface libre 18 reste naturellement horizontale, alors que le fond du boitier s'incline. Ce défaut de parallélisme a pour effet de modifier la longueur du trajet des ondes ultrasonores entre l'émetteur et le récepteur. C'est cette modification de la longueur du trajet et, par conséquent, de la durée mise par l'onde pour effectuer ledit trajet, que l'on mesure selon l'invention, pour en déduire l'inclinaison de l'ensemble par rapport à la verticale. La relation entre la modification du trajet de l'onde ultrasonore et l'inclinaison de 11 appareil peut être établie à titre explicatif à l'aide des schémas de la figure 2. Sur ces schémas, on a suppose, pour simplifier, que les ralles d'émetteur et de récepteur étaient remplis par un seul transducteur 24, ce qui entre d'ailleurs dans le cadre de la présente invention, car on sait que la plupart des transducteurs électroacoustiques se comportent à la fois comme des emetteurs et des recepteurs. Sur la figure 2a qui correspcnd au cas où l'appareil est vertical, le transducteur 24, disposé au fond du boîtier, émet une onde 26 en direction de la surface libre 18 du liquide. Cette onde est réfléchie par cette surface. Les rayons perpendiculaires à la surface 18 viennent frapper en retour le transducteur 24. Les rayons non perpendiculaires à la surface 18, comme le rayon 28 par exemple, rayons qui existent lorsque le faisceau ultrasonore émis est légèrement divergent, n'atteignent pas le récepteur après réflexion, Lorsque l'appareil est incliné d'un angle ss par rapport à la verticale, sa position est celle qui est illustree sur la figure 2b.La surface du liquide reste naturellement horizontale et c'est maintenant le rayon 28 qui est in cliné d'un angle ss par rapport à la normale qui atteint la surface 18 sous une incidence normale. Après s'être réfléchi sur ladite surface, ce rayon vient frapper le transducteur 24. Le rayon 26 atteint la surface de l'eau sous une incidence oblique et le rayon réfléchi n'atteint plus le transducteur. La longueur du trajet parcouru par le rayon 28 dans son aller et retour dans le cas 2b diffère de celle du trajet parcouru par le rayon 26 dans le cas 2a. La différence de trajet 2tH est égale à 2d sin Bsi l'on désigne par d la distance du transducteur au centre du boîtier. Si l'angle ss est aible, ce qui est le cas généralement dans la pratique, l'accroissement de trajet de l'onde ultrasonore est donc ;sisin de 2dB, ce qui conduit à un accroissement du temps de transit de l'onde égal à 2dB/V si l'on désigne par V la célérité du son dans le liquide utilisé. Ainsi, en première approximation, l'accroissement du temps mis par les impulsions ultra sonores pour passer de l'émetteur au récepteur est proportionnel à l'inclinaison de 11 appareil par rapport à la verticale. Ce résultat indique en outre que la sensibilité est accrue si l'on augmente d, c'est-a-dire si l'on place les transducteurs à la périphérie du bottier. Le calcul simplifié précédent semble indiquer que le système ne fonctionne correctement que si le demi angle d'ouverture du faisceau acoustique émis est supérieur à l'inclinaison maximale que peut prendre le boîtier, afin qu'il y ait toujours un rayon qui atteigne la surface libre du liquide sous une incidence normale. En pratique toutefois, comme le transducteur n'est pas ponctuel mais présente une certaine surface, il peut fort bien recevoir, en partie, une onde réfléchie même si cette onde n'est pas rigoureusement normale à la surface du liquide. Bien entendu, dans ce cas l'écho détecté est plus faible mais il peut être suffisant pour que la mesure du temps de transit reste possible.Cependant, si l'inclinaison du boîtier était très grande, des phénomènes parasites pourraient perturber la mesure, soit que l'onde se diffracte sur le ménisque dA au mouillage de l'enveloppe du boîtier par le fluide, soit que des réflexions sur les parois du boîtier apparaissent. Mais, pour les mesures courantes d'inclinaison n'excèdant pas une vingtaine de degrés, de tels phénomènes parasites n'apparaissent pas. Les moyens illustrés sur la figure 1 permettent de mesurer l'inclinaison de l'appareil dans le plan de la figure. Si l'on veut effectuer une mesure globale de l'inclinaison de l'appareil par rapport à la verticale, il convient d'effectuer deux mesures de ce type, dans deux plans perpendiculaires. A cette fin, il est donc nécessaire d'utiliser deux couples émetteur-récepteur définissant deux plans de mesure verticaux orthogonaux. C'est ce qu'illustre schématiquement la figure 3 qui représente, en vue de dessus, le fond du boîtier avec deux couples émetteur-récepteur respectivement 12-14 et 12'-14'. Les traces des plans verticaux passant respectivement par chacun de ces couples de transducteurs sont désignées respectivement par 13 et 13'. La figure 1 correspond ainsi à une mesure dans le plan vertical 13 défini par les trains du teurs 12 et 14. Lorsque l'on sépare les fonctions émission-réception en utilisant un transducteur à l'émission et un autre transducteur a la réception, ces transducteurs sont disposés cte à cbte et doivent autre légèrement inclinés l'un vers l'autre, comme il est représenté sur la figure 4. Sur cette figure, qui représente une coupe partielle du fond du bottier, on voit un support 30, par exemple en plexiglas, percé de deux trous borgnes 32 et 34 dont les fonds, légèrement inclinés à l'usinage, viennent recevoir les deux transducteurs 12 et 14 qui se trouvent ainsi correctement orientés. Bien qu'un grand nombre de circuits électroniques, connus de l'homme de l'art, puissent être employés pour mesurer l'accroissement du temps d'aller et retour de l'onde acoustique lorsque l'appareil s'incline, on va décrire maintenant à titre explicatif, un mode particulier de réalisation de tels circuits qui semble être avantageux. La figure 5 tout d'abord représente le schéma d'un circuit de commande des émetteurs ultrasonores. Ce circuit comprend une horloge 40 dont les impulsions de sortie sont différenciées à l'aide d'un circuit résistance-capacité 42, pour obtenir des impulsions de commande 44 dirigées vers deux chaînes identiques 45 et 45' associées respectivement aux émetteurs 12 et 12'. Chaque chaîne comprend un amplificateur 46, un circuit de couplage 48 et un transistor 50 attaqué sur sa base par les impulsions de commande amplifiées. Une résistance 52 branchée dans le collecteur du transistor 50 permet d'appliquer sur l'émetteur 12 une impulsion sensiblement rectangulaire 54. A titre explicatif et nullement limitatif, l'horloge 40 peut être un circuit de type 74C04 et le transistor 50 du type 2N2907. L'impulsion de commande 54 peut avoir une largeur d'environ 1 microseconde au sommet et 2 microsecondes à la base. On observera que l'excitation du transducteur s'effectue non pas à partir d'une onde sinusordale mais à partir d'un signal rectangulaire. Le transducteur est alors excité par la composante fondamentale de ce signal rectangulaire. La frequence de l'onde ultrasonore peut varier dans de larges limites. Elle est avantageusement de l'ordre du mégahertz, A 5MHz par exemple, la longueur d'onde dans l'eau est de l'ordre de 300 li et le pouvoir de résolution de l'appareil est lui aussi de l'ordre de 300 p. Mais la fréquence pourrait être choisie à une valeur plus faible de l'ordre de quelques kilohertz, ce qui conduirait toutefois à une résolution plus faible. La fréquence de répétition des impulsions est déterminée par la période de l'horloge. Elle est par exemple de l'ordre de 150 vs. Le temps mis par l'impulsion ultrasonore pour effectuer un aller et retour dépend évidemment de la hauteur du liquide ; en général, elle est de l'ordre de quelques microsecondes. La précision de la mesure de l'inclinaison est de l'ordre meilleur que le 1/2 degré. Le circuit de la figure 5 comprend en outre une branche de synchronisation qui prélève le signal délivré par l'horloge 40 et qui délivre, sur sa sortie 56, un signal de synchronisation retardé par le circuit de retard 58. Le retard peut être par exemple de quelques microsecondes. Cette impulsion de synchronisation est utilisée dans le dispositif de réception qui est illustré par la figure 6. Ce circuit de réception comprend une bascule bistable 60 qui possède essentiellement deux entrées, l'une de synchronisation 62 qui est reliee à la connexion 56 de la branche de synchronisation du circuit d'émission et l'autre, de réception 64, qui est reliée au récepteur 14 par l'intermédiaire d'un pré-amplificateur 66. La bascule 60 peut être constituée par exemple par un circuit du type 74C74. Elle délivre une impulsion dont le front avant est commandé par l'impulsion de synchronisation apparaissant sur la connexion 56 et le front arrière est déclenché par l'arrivée d'une impulsion sur l'entrée 64. La durée de l'impulsion rectangulaire émise par la bascule 60 est donc égale au temps séparant l'instant d'émission de l'impulsion ultrasonore de l'instant de réception de l'écho.Les impulsions émises par la bascule 60 sont intégrées dans un circuit résistance-capacité 68 qui délivre une tension moyenne qui est donc proportionnelle au temps mis par les impulsions ultra sonores pour effectuer un aller et retour. La valeur de cette tension moyenne est représenta- tive de la position de l'appareil, mais cette valeur contient une composante qui est celle que lton obtient lorsque l'appareil est vertical. Pour obtenir un signal proportionnel à l'inclinaison par rapport à la verticale, il convient de soustraire de la tension délivrée par le circuit RC 68 la valeur que l'on obtient lorsque l'appareil est vertical. A cette fin, on utilise un amplificateur différentiel 70 (par exemple du type LM 324) dont l'entrée non inverseuse reçoit la tension continue délivrée par le circuit RC et dont l'entrée inverseuse reçoit une tension de référence délivrée par un circuit de réglage 72 alimenté par une source 74, la valeur de référence étant réglée de-telle manière qu'elle soit égale à la tension intégrée obtenue lorsque l'appareil est vertical.De cette manière, la tension V, apparaissant sur la connexion de sortie 76 de l'amplificateur différentiel 70, représente bien en grandeur et en signe l'écart par rapport à la verticale Comme la disposition de chaque couple émetteur- récepteur n'est pas symétrique par rapport à l'axe du boîtier, les signaux obtenus à la sortie de l'amplificateur différentiel 70 n'ont pas necessairement la mEme amplitude pour deux inclinaisons égales mais de signes contraires. Pour cette raison, il est préférable de faire suivre l'amplificateur 70 de deux chaînes d'amplification, l'une pour les tensions positives et l'autre pour les tensions négatives et de prévoir des gains réglables indépendamment sur chacune de ces deux chaînes. C'est ce qui est représenté sur la figure 6 où la voie amplificatrice pour les tensions positives porte la référence 80 et la voie pour les tensions négatives la référence 80'. Ces voies comprennent essentiellement un amplificateur opérationnel 82 (82') contre-réactionn8 par des résistances dont l'une 83 (83i) est réglable et par un couple de diodes 85 (85') dont le sens de branchement est tel que l'amplificateur ne joue son rdle que pour un signe déterminé de la tension d'entrée. Les sorties de ces deux voies d'amplification sont reliées aux entrées d'un amplificateur 84 dont la sortie 86 délivre un signal qui représente en grandeur et en signe l'inclinaison de l'appareil par rapport à la verticale, dans le plan vertical défini par le couple émetteur-récepteur. Le circuit de réception qui vient d'être décrit est associé à l'un des récepteurs électroacoustiques, ici le récepteur 14. I1 existe un second circuit de réception non représenté parce qu'il est identique au premier et qui est associé au deuxième récepteur électroacoustique. Les deux signaux de sortie délivrés par ces circuits de réception indiquent le résultat des deux mesures effectuées dans deux plans perpendiculaires, ce qui permet de connaître l'inclinaison de l'appareil par rapport à la verticale. Tous les circuits électroniques qui viennent d'étire décrits peuvent titre réalisés en technologie intégrée. On obtient alors un circuit de très faibles dimensions pouvant étre facilement logé à la partie supérieure du bottier et d'une grande fiabilité. Le liquide employé dans l'appareil peut être quelconque. On s'efforce en général d'utiliser un liquide peu dense ; en effet, la vitesse de l'onde acoustique augmente avec la densité, de sorte que, pour augmenter l'intervalle de temps séparant les instants d'émission des instants de réception des impulsions ultrasonores, il y a tout intérêt à utiliser le liquide le moins dense possible. Dans certaines applications toutefois, il est préférable de choisir un liquide présentant une certaine viscosité. C'est le cas notamment lorsque l'appareil, dont on veut mesurer l'incli naison, est susceptible d'osciller ou de se déplacerrapide- ment ou de vibrer.Dans ces conditions, avec un liquide peu visqueux, on verrait apparaître à la surface du liquide des "rides". Ce phénomène parasite est réduit en utilisant un liquide visqueux, une huile par exemple. Dans toute la description qui précède, on a suppose que la direction de référence par rapport à laquelle on mesurait l'inclinaison de l'appareil était la verticale du lieu. I1 va de soi que l'invention ne se limite pas à ce seul cas, car on peut tout aussi bien mesurer 1' inclinaison par rapport à une-direction privilégiée quelconque. En effet, il suffit pour cela, d'ajuster les moyens de réglage portant la référence 72 sur la figure 5 pour que la tension qu'ils délivrent soit égale à celle que l'on obtient à la sortie du circuit intégrateur 68 lorsque l'appareil est parallèle à la direction de référence. L'amplificateur 70 délivre alors une tension qui représente l'inclinaison de l'appareil par rapport à la direction de référence. Le dispositif qui vient d'être décrit peut être utilisé comme moyen d'asservissement en direction d'un appareil puisque l'on règle initialement les moyens 72 pour obtenir un signal de sortie nul lorsque l'appareil a la direction souhaitée. Tout écart par rapport an zéro du signal de sortie traduit une modification de la direction de l'appareil. Le signal obtenu constitue donc un signal d'erreur qui peut être utilisé pour corriger l'orientation de lgappareil. I1 est possible encore d'appliquer le procédé qui vient d'être décrit à la mesure de angle relatif que font deux appareils entre eux, ce qui présente notamment un intérêt en forage sous-marin. Il suffit pour cela de mesurer, pour chaque appareil, son inclinaison par rapport à la verticale, d'où l'on déduit l'angle que font entre eux les deux appareils. On peut enfin, à l'aide de la présente invention, commander l'orientation d'un premier appareil par rapport a un second, en mesurant pour chaque appareil son inclinaison par rapport à la verticale, en prenant les signaux de mesure obtenus pour le premier comme signaux de référence auxquels les signaux du second sont asservis. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure de l'inclinaison d'un appareil par rapport à une direction de référence caractérisé en ce qu'on fixe sur l'appareil un bolier rempli partiellement d'un liquide et en ce qu'on mesure, par échométrie ultrasonore, la hauteur de liquide au-dessus d'un point du font du boîtier et son écart par rapport à la hauteur obtenue lorsque l'appareil est dans ladite direction de référence. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure par échométrie effectue de la manière suivante - on émet d'un point lié au fond du boîtier des impulsions ultrasonores dirigées vers la surface libre du liquide, et on detecte les échos reçus audit point après réflexion sur la surface libre du liquide;; - on mesure l'intervalle de temps séparant les instants d'émis sion des impulsions et de détection des échos - on soustrait de la valeur mesurée obtenue une valeur de réfe- rence égale à la valeur que l'on mesure lorsque l'appareil est dans la direction de référence, écart entre la valeur mesurée et la valeur de référence donnant linclinaison de l'appareil par rapport à la direction de référence dans le plan vertical défini par le trajet aller-retour des impul sions ultrasonores, - on effectue ces opérations dans deux plans perpendiculaires, ce qui donne les deux composantes de l'inclinaison par rap port à la direction de référence. 3. Dispositif de mesure de 19inclinaison d'un appareil par rapport à une direction de référence, mettant en oeuvre le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier rempli partiellement de liquide et des moyens d'échométrie ultrasonore aptes à mesurer la hauteur de liquide au-dessus diun point du fond du bottier et son écart par rapport à la hauteur obtenue lorsque 13 appareil est dans ladite direction de référence. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens diechometrie ultrasonore comprennent - deux couples émetteur-récepteur d'impulsions ultrasonores disposés dans le fond du boîtier, lesdites impulsions étant émises en direction de la surface libre du liquide1 les deux dits couples définissant deux plans verticaux perpendiculai res, et - associés à chaque couple émetteur-récepteur, un circuit de mesure de l'intervalle de temps séparant 78instant d'émission des impulsions et de réception des échos, un circuit de réla- ge délivrant une tension de référence égale à la tension déli vrée par le circuit de mesure lorsque l'appareil est parallè le à la direction de référence, et un circuit soustracteur relié au circuit de mesure et au circuit de réglage. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend - un circuit d'émission délivrant des impulsions électriques de commande appliquées sur les deux émetteurs, - associé à chacun des deux récepteurs, un circuit de réception comprenant a) une bascule bistable recevant une partie des impulsions électriques de commande des émetteurs et les impulsions délivrées par le récepteur, ladite bascule délivrant des impulsions dont la durée est égale à Lintervalle de temps séparant les instants démission et de réception, b) un circuit intégrateur recevant les impulsions émises par la bascule bistable et délivrant une tension moyenne, c) un circuit de réglage délivrant une tension de référence réglée à la tension moyenne que délivre le circuit inté grateur lorsque le boîtier est parallèle à la direction de référence, d) un amplificateur différentiel dont les entrées sont reliées au circuit intégrateur et au circuit de réglage. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le circuit de réception comprend en outre, à la sortie de l'amplificateur différentiel, deux branches ampliflcatrices, l'une pour les signaux positifs émis par liamplificateur diffé rentiel et l'autre pour les signaux négatifs, les gains de ces circuits amplificateurs étant réglables séparément. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 a 6, caractérisé en ce que le liquide contenu dans le bottier est de l'eau. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 a 6, caractérisé en ce que le liquide est un liquide visqueux, notamment une huile. 9. Application du procédé selon la revendication 1, à la mesure de l'inclinaison d'un équipement de forage sousmarin. 10. Application du procédé selon la revendication 1, à la détermination de l'angle relatif que font entre eux deux appareils, caractérisée en ce qu'on mesure pour chaque appareil son inclinaison par rapport à une direction de référence et on déduit de ces deux mesures l'inclinaison relative des deux appareils.