Brevet FR2386057A1 — publié le 19781027

La présente invention concerne une installation de localisatiqn d'un mobile disposé dans une conduite. L'invention concerne plus particulièrement le problème de la localisation de pistons racleurs - ou pistons de nettoyage utilisés dans les conduites de transport de combustibles telles que les pipes-lines. Dans de telles conduites,les stations pour l'introduction ou leretrait de pistons de nettoyage sont très espacées et il arrive que ces pistons se bloquent entre ces stations mettant la conduite hors service. L'invention a notamment pour but de réaliser une installation permettant la localisation de ces pistons, cette installation devant être de conception simple et de fonctionnement sur. Ce but est atteint conformément à l'invention du fait que cette installation comporte - un premier ensemble solidaire du mobile et comprenant des moyens de réception d'un signal hertzien d'interrogation, des moyens d'émission d'un signal hertzien dit de repérage de très basse fréquence, ces moyens d'émission étant normalement hors service, et des moyens de mise en service répondant au signal d'interrogation reçu par les moyens de réception pour mettre en service les moyens d'émission à la réception dudit signal d'interrogation , et - un deuxième ensemble disposé à l'extérieur de la conduite et comprenant des moyens d'émission pour émettre un signal d'interrogation en direction de la conduite et des moyens de réception pour recevoir le signal de repérage émis par les moyens drémission du premier ensemble. Avantageusement, les signaux de repérage et d'interrogation sont de fréquence inférieure à 100 Hz et, de préférence, inférieure å 20 Hz. Avantageusement, les moyens d'émission du premier ensemble comprennent une bobine-d'émission coaxiale a la conduite. Avantageusement, les moyens d'émission du premier ensemble et les moyens de réception du deuxième ensemble comprennent chacun une bobine respectivement d'émission et de détection,et ces bobines sont à axes parallèles. Avantageusement, les moyens d'émission du premier ensemble et les moyens de réception du deuxième ensemble comprennent chacun une bobine respectivement d'émission et de détection, et ces bobines sont à axes orthogonaux. Avantageusement, le signal d'interrogation est constitué par une suite d'un nombre prédéterminé d'impulsions et les moyens de-mise en service comprennent un dispositif de reconnàissance susceptible de mettre en service les moyens d'émission du premier ensemble lorsque le nombre de ces impulsions est égal à un nombre prédéterminé. Avantageusement, le signal de repérage a une forme correspondant à une séquence logique prédéterminée caractéristique du mobile. Avantageusement, l'installation est appliquée à la localisation d'un piston d'isolement et/ou de nettoyage d'une conduite transportant un combustible hydrocarboné à l'état liquide ou gazeux. Une telle installation permet une localisation précise du mobile, même si la conduite est constituée en métal : on a constaté que les ondes hertziennes de très basse fréquence (de quelques Hz à 20 Hz) se propagent à travers la paroi métallique de la conduite avec une atténuation insuffisante pour rendre impossible la localisation du mobile à partir du captage de ces ondes hertziennes à l'extérieur de la conduite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à-la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue partielle schématique de llins- tallation selon un mode de réalisation de l'invention - la figure 2 est un schéma synoptique des circuits électroniques de l'installation selon un premier mode de réalisation de lrinvention ; - les figures 3a et 3b représentent une forme de signal d'interrogation et de signal de repérage selon un mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 4 est un schéma synoptique d'un second mode de réalisation du dispositif électronique solidaire du mobile. On a représenté à la figure 1 un tronçon d'une conduite 1 destinée au transport de combustible hydrocarboné tel que pétrole brut ou gaz naturel. Un piston de nettoyage et/ou d'isolement 2 est disposé axialement mobile dans la conduite 1. Pour permettre la localisation, depuis l'extérieur de la conduite 1, du piston 2, ce dernier est muni d'un dispositif électronique 3 capable d'émettre un signal hertzien de basse fréquence, dit signal de localisation, de forme quelconque mais limité dans le temps, en réponse à un signal hertzien d'interrogation émis par un dispositif mobile dit de repérage 4 placé à l'ex- térieur de la conduite 1. Les dispositifs 3 et 4 ont été représentés schématiquement sur la figure 1 sous la forme de parallélépipèdes en traits d'axe. Avantageusement les signaux hertziens de localisation et d'interrogation ont une fréquence inférieure à 100 Hz, cette fréquence étant, de préférence, comprise entre. quelques Hz et 20 Hz. Comme le montre la figure 2, le dispositif de repérage 4 comporte un générateur 5 fournissant le signal d'interrogation et un émetteur hertzien 6 émettant ledit signal d'interrogation sous la forme d'une onde hertzienne modulée. Le dispositif 4 comporte en outre un récepteur hertzien 7 captant et démodulant le signal de localisation émis par le dispositif 3, et un appareil de visualisation et/ou d'enregistrement 8 recevant le signal démodulé fourni par le récepteur 7 après passage dans un décodeur 30. Le dispositif 3 monté sur le piston 2 comprend un circuit de veille 9 captant et démodulant le signal d'interrogation émis par le dispositif 4, un circuit de reconnaissance - ou décodeur - 10 recevant le signal fourni par le circuit de veille 9, ce circuit 10 ayant pour fonction de mettre en service un émetteur hertzien 11 lorsqu'il reçoit de la part du circuit de veille 9 un signal d'interrogation de forme prédéterminée caractéristique identifiant le piston 2 que l'on veut localiser. Le circuit de veille 9 comprend : un organe formant antenne et circuit d'accord, cet organe étant constitué, dans l'exemple représenté, par une simple bobine 12 ; un premier amplificateur 13 amplifiant le signal capté par la bobine 12 ; un deuxième amplificateur 14 jouant également le rôle de filtre passe-bas ; et un circuit de démodulation et de mise en forme 15 fournissant, à partir du signal modulé 16 émis par l'amplificateur 14, un signal rectangulaire 17. Le signal d'interrogation est avantageusement constitué sous la forme d'une série d'un nombre prédéterminé d'impulsions rectangulaires comme montré sous la référence 18 à la figure 3a. Dans ce cas, le décodeur 10 peut être conçu de manière à n'envoyer à l'émetteur 11 un signal de mise en service que lorsque le nombre d'impulsions du signal d'interrogation capté est égal à un nombre prédéterminé caractéristique. Le signal de repérage émis par l'émetteur 11 se présente avantageusement sous la forme d'une séquence logiquesprédéterminée d'impulsions rectangulaires, comme représenté sous la référence 31 sur la figure 3b. Cette séquence logique est caractéristique du piston 2 à repérer. Dans l'exemple représenté sur cette figure, la forme du signal de repérage correspond à la séquence logique 101. Le décodeur 30 du dispositif de repérage 4 a pour fonction de reconnattre cette séquence logique prédéterminée : le décodeur ne transmet un signal à l'appareil 8 que lorsqu'il a reconnu cette séquence. Sur la figure 1, on a représenté une disposition préférée de la bobine d'émission lla de l'émetteur 11 du dispositif 3. Selon. cette disposition, la bobine lla est coaxiale a la conduite 1. Avantageusement, la bobine de réception 7a constituant l'organe formant antenne et circuit d'accord du récepteur 7 du dispositif 4, est disposée parallèlement à l'axe de la bobine lla. Cependant, dans certains cas, il peut être avantageux de munir le récepteur 7 d'une autre bobine commutable sur ledit récepteur, bobine dont l'axe est orthogonal à celui de la bobine lla. Le mode de réalisation du dispositif 3 représenté sur la figure 4 diffère de-celui de la figure 2 essentiellement par le fait qu'une seule bobine 19 joue à la fois le roule de bobine d'émission du signal de repérage et de bobine de capotage du signal d'interrogation. Dans la figure 4, les éléments identiques ou analogues à ceux de la figure 2 sont désignés par les mêmes références. Un limiteur constitué par deux diodes montées tête-bêche 20 est interposé entre la bobine 19 et le premier amplificateur 13 du circuit de veille, afin de progéger cet amplificateur 13 contre le signal d'amplitude relativement importante qui peut être appliquée sur la bobine 19 par le circuit llb. Ce dernier est mis en service au moyen d'relais 21 dont la bobine 21a reçoit le signal de sortie du décodeur 10. Le relais 21, lorsqu'il est excité, connecte la borne d'alimentation lic du circuit llb à un conducteur 22 relié à une source d'alimentation non représentée. Ce relais 21 pourrait bien entenduêtre remplacé par organe de commutation électronique à semi-conducteur. Si nécessaire; le signal de sortie du decodeur~10 peut également servir a bloquer l'amplificateur 13 comme cela est indiqué schématiquement par la liaison 23 sur la figure 4. L'installation qui vient d'être décrite trouve une application notamment dans le repérage des pistons de nettoyage utilisés dans les pipes-lines sous-marins. Dans ce cas, le dispositif mobile 4est monté à bord d'un sous-marin. REVNDICATi ONS 1. Installation de localisation d'un mobile se trouvant dans une conduite, caractérisée en ce qu'elle comporte - un premier ensemble solidaire du mobile et comprenant des moyens de réception d'un signal hertzien d'interrogation, des moyens d'émission d'un signal hertzien dit de repérage, de très basse fréquence, ces moyens d'émission étant normalement hors service, et des moyens de mise en service répondant au signal d'interrogation reçu par les moyens de réception pour mettre en service les moyens d'émission à la réception dudit signal d'interrogation et - un deuxième ensemble disposé à l'extérieur de la conduite et comprenant des moyens d'émission pour émettre un signal d'interrogation en direction de la conduite et des moyens de réception pour recevoir -le signal de repérage émis par les moyens d'émission du premier ensemble. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les signaux de repérage et d'interrogation sont-de fréquence inférieure à 100 Hz et, de préférence, inférieure à 20 Hz. 3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les moyens d'émission du premier ensemble comprennent une bobine d'émission coaxiale à la conduite. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens d'émission du premier ensemble et les moyens de réception du deuxième ensemble comprennent chacun une bobine,respectivement,dlémission et de détection, et en ce que ces bobines sont à axes parallèles. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens d'émission du premier ensemble et les moyens de réception du deuxième ensemble comprennent chacun une bobine,respectivement1d'émission et de détection, et en ce que ces bobines sont à axes orthogonaux. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le signal d'interrogation est constitué par une suite d'un nombre prédéterminé d'impulsions et les moyens de mise en service comprennent un dispositif de reconnaissance susceptible de mettre en service les moyens d'émis sion du premier ensemble lorsque le nombre de ces impulsions est égal à un nombre prédéterminé. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le signal de repérage a une formeScorrespondant à une séquence logique prédéterminée caractéristique du mobile. 8. Application de l'installation,selon l'une des revendications précédentes,à la localisation d'un piston d'isolement et/ou de nettoyage d'une conduite transportant un combustible hydrocarboné à l'état liquide ou gazeux.