Brevet FR2531482A1 — publié le 19840210

L'invention concerne un instrument de mesure et de contrôle de sondages comportant des moyens perfec- tionnés pour déterminer l'orientation en rotation de la sonde de cet instrument lorsqu'elle se déplace dans un sondage vertical, ainsi qu'un procédé perfectionné pour déterminer l'azimut du sondage. Un instrument typique de mesure et de contrôle de sondages comporte un corps de sonde qui est suspendu à un câble et déplacé dans le sondage Un inclinomètre, par exemple trois accéléromètres disposés orthogonalement, mesure l'angle formé entre la verticale locale et la sonde. Cette dernière peut tourner librement autour de son axe longitudinal en se déplaçant dans le sondage Il est nécessaire de mesurer l'orientation de la sonde pour éta- blir une référence pour les mesures de l'inclinomètre afin de déterminer l'azimut du sondage Il est connu de mesurer l'orientation à l'aide d'un gyroscope ou d'un magnéto- mètre Ces deux moyens ont des limitations de fonctionne- ment qui affectent leur fiabilité, diminuent leur préci- sion et élèvent leur coût. Les demandes de brevets des Etats-Unis d'Amé- rique N' 200 096, déposée le 23 Octobre 1980 au nom de Liu, et N O 224 789, déposée la 13 Janvier 1981 au nom de Hulsing, décrivent des instruments de mesure et de con- trôle de sondages qui utilisent des sondes à tronçons multiples avec des moyens pour déterminer les variations incrémentielles de l'azimut au fur et à mesure que la sonde se déplace dans le sondage Ces instruments élimi- nent le gyroscope ou le magnétomètre, mais ils présentent d'autres inconvénients, parmi lesquels une grande longueur de la sonde et une accumulation d'erreurs de mesure qui réduit la précision des mesures. L'instrument selon l'invention mesure direc- tement l'orientation de la sonde en utilisant un rayonne- ment électromagnétique polarisé et il transmet un signal d'orientation à la surface par l'intermédiaire d'un con- duit qui maintient l'axe de polarisation du signal. L'instrument est particulièrement utile pour réaliser une mesure de l'orientation de la sonde alors que cette der- nière parcourt un tronçon de sondage vertical o l'orienta- tion ne peut être mesurée à l'aide d'un inclinomètre. Une caractéristique de l'invention est que l'instrument de mesure et de contrôle de sondages comporte des moyens perfectionnés pour déterminer l'orientation de la sonde, comprenant une source de lumière polarisée disposée dans la sonde et produisant un faisceau de lu- mière polarisée qui possède un axe de polarisation trans- versal à l'axe longitudinal de la sonde et en relation fixe avec cette sonde, ainsi qu'un conduit de lumière à fibres optiques destiné à conduire la lumière polarisée à la surface, et des moyens de détection du plan de pola- risation de la lumière reçue du conduit La source de lumière et un filtre polarisant sont plus particulièrement fixés à la sonde, et le conduit de lumière à fibres opti- ques fait partie du câble auquel la sonde est suspendue. Une autre caractéristique de l'invention est que les moyens de détection du plan de polarisation de la lumière reçue comprennent un capteur de lumière, un filtre polarisant interposé entre le conduit de lumière à fibres optiques et le capteur de lumière, des moyens destinés à faire tourner le filtre pour moduler la lumière arrivant sur le capteur et des moyens destinés à déterminer l'orientation de la sonde d'après l'angle de phase de la lumière modulée par rapport à la rotation du second filtre polarisant. Une autre caractéristique de l'invention réside dans un procédé perfectionné et simplifié pour déterminer l'azimut d'un sondage à partir de mesures d'inclinomètre successives. Une autre caractéristique de l'invention est que l'instrument de mesure et de contrôle de sondages com- prend une sonde mobile dans le sondage, un capteur d'in- clinaison logé dans la sonde, des moyens destinés à calcu- ler une première mesure de l'azimut du sondage avec un degré de précision élevé dans un sondage vertical et une précision réduite dans un sondage horizontal, des moyens destinés à calculer une seconde mesure de l'azimut d'un sondage avec un degré de précision élevé dans un sondage horizontal et une précision réduite dans un sondage ver- tical, et des moyens destinés à combiner les première et seconde mesures d'azimut conformément à l'inclinaison du sondage. Une autre caractéristique de l'invention est que les signaux d'accéléromètre et autres sont transmis de la sonde à la surface par modulation d'amplitude du faisceau de lumière polarisée. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels - la figure 1 est une élévation schématique d'un appareil selon l'invention, montrant un tronçon de sondage dans lequel la sonde est représentée, la figure 2 est une coupe longitudinale sché- matique partielle de la sonde, montrant la source de lumière polarisée et l'inclinomètre; les figures 3, 3 A et 4, 4 A sont des illustra- tions schématiques et des graphiques de la détection de l'orientation angulaire de la sonde g les figures 5 à 7 sont des diagrammes géomé- triques utilisés pour décrire la détermination de l'azimut du sondage; la figure 8 est une vue schématique d'un appareil de mesure et de contrôle de sondages comportant des moyens destinés à calculer et combiner deux mesures d'azimut d'un sondage; et la figure 9 est un schéma simplifié d'un dis- positif destiné à transmettre une information de capteur à la surface par modulation d'amplitude du faisceau de lumière polarisée. Dans l'appareil de mesure et de contrôle de la figure 1, une sonde 20 'est suspendue à un câble 21 de façon à pouvoir se déplacer dans un sondage 22 La sonde est centrée dans le sondage par des pièces d'écartement convenables 23 afin que l'axe longitudinal de la sonde soit centré dans le sondage et qu'il puisse être considéré comme coïncidant avec l'axe du sondage La sonde 20 peut tourner librement en parcourant le sondage Le câble 21 passe sur une roue tournante aui donne une mesure Z de la distance sur laquelle la sonde descend Un mécanisme de levage à câble, destiné à faire descendre et à remonter la sonde 20, n'est pas représenté pour la simplification du dessin. Brièvement décrite, la sonde 20 comprend des moyens destinés à mesurer l'inclinaison du sondage par rapport à la verticale ou au vecteur pesanteur en des points successifs le long du sondage Ainsi qu'on peut le voir, cette mesure effectuée dans un sondage oblique donne une information suffisante pour déte rminer-la variation de l'azimut du sondage d'un point à un autre. De nombreux sondages comportent un tronçon vertical, en particulier le tronçon situé immédiatement au-dessous de la surface L'orientation de la sonde dans un sondage vertical est mesurée à l'aide de l'appareil à lumière polarisée décrit ci-après Des signaux représentant l'inclinaison et l'orientation de la sonde sont trans- mis à la surface par le câble 21 et appliqués à un détec- teur 25 La sortie du détecteur est elle-même reliée à un processeur 26 de données connecté à un ensemble 27 à clavier et visuel utilisé pour introduire des données dans l'appareil et sortir une information de l'appareil. Les éléments de la sonde concernant l'inven- tion sont illustrés schématiquement sur la figure 2 La sonde comporte un corps 30 dans lequel est disposé un inclinomètre 31 qui est de préférence constitué de trois accéléromètres 32, 33, 34 disposés orthogonalement les uns aux autres, leurs axes, sensibles étant désignés, respectivement, X, Y et Z L'axe Z est représenté comme coïncidant avec l'axe longitudinal de la sonde Les axes X et Y définissent un plan perpendiculairement à l'axe Z Les accéléromètres, qui mesurent le vecteur pesanteur local, sont de préférence des dispositifs asservis Les signaux provenant des accéléromètres définissent l'angle d'inclinaison du sondage par rapport à la verticale et, dans un sondage oblique, l'angle de rotation de la sonde par rapport à un plan vertical passant par l'axe de la sonde Deux accéléromètres ou autres dispositifs établis- sant les relations angulaires peuvent être utilisés, mais l'inclinomètre représenté est préféré. Une source 35 de lumière telle qu'une diode électroluminescente est placée à l'extrémité supérieure de la sonde 20 Un filtre polarisant 36 est fixé dans le corps 30 pour polariser la lumière de la source 35 le long d'un axe transversal à l'axe longitudinal de la sonde Un conduit 37 de lumière à fibres optiques reçoit la lumière polarisée du filtre 36 et la conduit à la sur- face Le conduit optique 37 peut être incorporé dans le câble 21 de levage L'extrémité 37 a du conduit de lumière à fibres optiques est de préférence fixée à l'extrémité du corps 30 de la sonde Cependant, si une rotation de la sonde, pendant qu'elle se déplace dans le sondage, provoque une tension excessive du câble 21, ce dernier et le conduit 37 de lumière à fibres optiques peuvent être reliés au corps 30 de la sonde au moyen d'un joint tournant (non représenté). Lorsque la sonde 20 tourne autour de son axe, le plan de polarisation de la lumière provenant de la diode électroluminescente 35 tourne avec la sonde Le plan de polarisation établi par le filtre 36 n'est pas sensiblement modifié par la réflexion de la lumière à son passage dans le conduit 37 à fibres optiques ou par une torsion du câble 21 et du conduit de lumière Par consé- quent, l'axe de polarisation de la lumière détectée à la surface représente l'orientation de la sonde autour de son axe longitudinal. La lumière polarisée reçue à la surface par l'intermédiaire du conduit 37 de fibres optiques est dirigée vers un capteur 40 de lumière qui est connecté au détecteur 25 Un second filtre polarisant 41, qui est mis en rotation par un moteur 42, est interposé entre le conduit de lumière à fibres optiques et le capteur 40. La détermination de l'orientation de la sonde à partir de la lumière polarisée est illustrée sur les figures 3, 3 A, 4 et 4 A Lorsque le filtre 41 tourne, la lumière reçue par le capteur 40 est maximale au moment o les axes de polarisation AP des filtres sont coïnci- dents'et minimale au moment o ils sont décalés de 90 . Les courbes des figures 3 A et 4 A donnent l'amplitude du signal du capteur ou de la lumière reçue en fonction de la position angulaire du filtre 41 Sur la figure 3, l'axe de polarisation du filtre 36 est aligné sur celui du filtre 41 à la position 00 Le signal atteint des valeurs maxi- males à O et 1800 Des valeurs minimales du signal apparaissent lorsque le filtre 41 est dans les positions 900 et 2700 Sur la figure 4, la sonde 20 est tournée de * 90 par rapport à sa position de la figure 3 Le disque filtrant 41 étant dans la position 00, l'amplitude du signal est minimale et cette condition se répète lorsque le disque filtrant est orienté à 1800 Là signal passe par des maxima à 90 et 2700 Lorsque l'on soumet un sondage à des opérations de mesure et de contr 6 le, on oriente la sonde 20 vers un azimut de référence connu au sommet du sondage 22 La relation angulaire entre le signal de sortie du capteur 40 et le filtre tournant 41 est notée Lorsque la sonde se déplace dans le sondage, l'orientation en rotation qu'elle prend est mise en cor- rélation avec la distance X qu'elle parcourt le long du sondage Il est seulement nécessaire que la vitesse angu- laire du filtre tournant 41 soit très supérieure à la vitesse angulaire de la sonde 20. Le signal de sortie du capteur 40 et le signal représentant la position angulaire du disque filtrant 41 sont transmis au détecteur 25 qui mesure l'angle de phase du signal par rapport à la position angulaire du filtre 41 et qui détermine la position en rotation de la sonde La différence relative entre les crêtes et les pas- sages par zéro des signaux peut varier avec les conditions de fonctionnement de l'appareil, mais l'angle de phase ne varie pas Le signal se présente principalement sous la forme d'une sinuso Ide redressée une alternance, avec une polarisation en courant continu Le détecteur 25 peut comprendre, par exemple, un processeur de données qui applique au signal du détecteur un traitement à courbe de Fourier La composante de fréquence fondamentale du signal est double de celle de la rotation de la roue. Les termes variables de la représentation de Fourier du signal peuvent être ignorées L'angle de phase du signal identifie uniquement l'orientation de la sonde. La détermination de la position de descente de la sonde à partir des signaux représentant l'orienta- tion de la sonde autour de son axe longitudinal, de la distance de descente et de l'orientation de la sonde par rapport à la pesanteur, à partir de l'inclinomètre 31, sera décrite en regard des figures 5, 6 et 7 Sur la figure 5, le sondage 22 est représenté comme descendant dans le sol à partir de la surface Un système de cooi- données tridimensionnelles, N (nord), E (est), G (pesan- teur), a son origine à l'intersection du sondage avec la surface La surface locale peut être considérée comme étant plane La sonde 20 étant placée-en un point i, linclinomètre 31 mesure l'angle p entre l'axe transversal de référence de la sonde, c'est-à-dire l'axe de polarisa- tion du filtre 36, et le plan vertical 45 qui contient l'axe longitudinal de la sonde L'angle t est indiqué entre l'axe de polarisation du filtre 36 (parfois consi- déré comme l'axe transversal de référence de la sonde) et une ligne 46 perpendiculaire à l'axe longitudinal de la sonde et comprise dans le plan vertical 45 L'angle d'inclinaison I de la sonde et du sondage au point i est représenté comme étant l'angle formé entre un prolonge- ment de l'axe longitudinal 47 de la sonde et la ligne verticale 48 comprise dans le plan 45 - L'intersection du plan vertical 45 avec la surface du sol définit une ligne 49 dont l'orientation est l'azimut du sondage au point i L'angle A d'azimut est mesuré dans le sens des aiguilles d'une montre à par- tir du Nord, en regardant de haut en bas la surface du sol. L'angle d'inclinaison I est calculé d'après les signaux des accéléromètres de l'inclinomètre 31 De façon similaire, en tout point o l'axe du sondage n'est pas vertical, l'angle g est calculé d'après les signaux des accéléromètres Cependant, lorsque l'axe du sondage est vertical, il n'existe pas de plan vertical unique et l'angle i n'est pas défini Un sondage typique com- porte un tronçon initial vertical et c'est au-passage dans ce tronçon vertical que le détecteur d'orientation en rotation à lumière polarisée est utilisé Comme décrit précédemment, on note le commencement d'une opération de mesure et de contrôle, l'orientation de la sonde et l'angle de phase du signal de lumière polarisée Les variations de-l'orientation en rotation de la sonde lors de sa descente dans un tronçon vertical de sondage sont enregistrées Lorsque la sonde sort du tronçon vertical, son orientation est connue et elle constitue une base -20 pour d'autres déterminations de l'azimut du sondage. On a indiqué précédemment que l'angle it est déterminé d'après les signaux des accéléromètres Dans la demande N O 200 096 précitée, il est décrit que l'angle p et l'azimut du sondage sont mis en relation Cette relation est réalisée implicitement par une série d'opé- rations matricielles à l'aide desquelles il est calculé,- dans la demande précitée, une représentation de la trajec- toire du sondage Une expression explicite de la relation est à la base du procédé de détermination de l'azimut du sondage selon l'invention. La figure 7 montre deux points successifs i et i+ 1 du sondage et on suppose que le tronçon de sondage compris entre les deux points suit une courbe plane Ceci n'est pas toujours vrai dans un sondage, mais constitue une approximation raisonnable et peut être réalisé avec toute la précision souhaitée par une sélection de très petites distances entre les points Le plan Pl est un plan vertical contenant l'axe longitudinal du sondage au point i Le plan Pl possède un angle d'azimut Ai et l'inclinai- son de la sonde au point i est Ii Le plan Pi* 1 est un plan vertical contenant l'axe longitudinal de la-sonde au point i+ 1 Le plan R contient la courbe plane folnée par le sondage entre le point i et le point i+ 1. 1-i Le vecteur j est un vecteur unité du système de coordonnées de la sonde, aligné initialement sur l'axe E du système de coordonnées globales On peut voir, en utilisant la méthode des angles d'Euler, que les compo- santes du vecteur unité j dans le système de coordonnées globales sont: N -cos Acos Isinó-sin Acosp E= -sin Acos Isini+cos Acosp G = sin Ising La figure 7 montre le vecteur unité j aux deux points i et i+ 1, auxquels ce vecteur est tourné d'un angle O par rapport aux plans verticaux respectifs Pl et Pi+ afin que les vecteurs soient perpendiculaires au plan de la courbe du sondage en ces deux points Les deux vecteurs unités ont alors la même direction et, par conséquent, les mêmes composantes dans le système de coordonnées NEG. Par conséquent: A.'in A cos = N = -cos Aicosl Iis in cosoi -cos Ai+ l COS Ii+lsinei+l-s in Ai+l csei+l E = -sin Aicos Iisinei+cos Aicos i = sin A i+ lco S Ii+lsinei+l +cos Ai+lcosi+ 1 G = sin Iisinei = sin Ii+lsin Oi+l La variation de l'angle d'azimut du point i au point i+ 1 peut être exprimée par: Ai = Ai+ 1 -Ai Par une combinaison lindaire des équations N et E, on peut calculer deux nouvelles équations utilisant le terme Li, à savoir: cos Aicossini -sii cos CCSIT -S Ij, ii i 21 + sin cs Isîn +cos Cccse= cosei+l sin Aic s Iisi;i+os'csi = C Si+ Un angle Yi est défini par Yi = S 'i+ 1 i-i Les équations ci-dessus peuvent être combinées avec 1 'équa- tion pour lés composantes G du vecteur unité, à savoir: coss Iisini i+s inyilcos i i Ii j i lsin Ii-sin Ii cosyilsin A. : i+l i i sin Iicos Ii+ sinyi lSin Ii -sin Ii l Cos Yi cos A + lcos Iisin Ii+lsinyilsinai = 2 siniicos Yi-sinii+ 1 La résolution de ces équations pour obtenir sinus Ai et cosinus Ai et la division de l'une par l'autre pour donner tangente Ai permettent de calculer la rela- tion suivante: Ai = Ai+ -Ai = tg l (cos Ii+cos I 1)sin Yi osy sin I sin I i±{(+cos I c Os I + 1)cosy 1 Ainsi, la variation de l'angle d'azimut entre des points successifs du sondage peut être déterminée à partir des mesures d'inclinomètre effectuées aux deux points. Comme indiqué précédemment, l'orientation de la sonde 20 est mesurée directement à la surface du sol. La sonde est ensuite descendue dans le sondage Tant que l'axe du sondage est vertical, l'orientation de la sonde autour de son axe longitudinal est mesurée à l'aide du dispositif à lumière polarisée Au point o le sondage s'écarte de la verticale, les variations d'azimut sont déterminées par des calculs successifs de Ai et l'angle d'azimut est déterminé en un point quelconque par addi- tion des incréments d'angle d'azimut Dans le cas o la sonde rencontre un autre tronçon vertical de sondage, l'orientation de la sonde autour de son axe longitudinal, à son passage dans lé tronçon vertical, est contrôlée par le dispositif à lumière polarisée. Si l'on suppose en outre que la courbe formée par le sondage entre des points est douce et si les points sont choisis de façon à être très rapprochés pour que p 1-ip 1 soit un petit angle, et si l'on a on a alors i -cosi. Cette relation est utile pour visualiser le comportement de l'appareil de mesure et de contrôle et elle est suf- fisamment précise pour effectuer des mesures et des con- trôles réels dans certaines applications. L'appareil décrit ci-dessus est plus simple que celui décrit dans la demande N O 200 096 précitée, car il n'utilise qu'un inclinomètre au lieu de deux, et la sonde se présente sous la forme d'un corps compact unique plutôt que sous la forme de deux corps reliés par un raccord qui est flexible pour pouvoir se courber en suivant l'axe du sondage, mais qui résiste à une rota- tion entre les corps autour de l'axe du sondage Ces différences sont importantes du point de vue mécanique. Cependant, une différence encore plus importante entre l'instrument et le procédé de mesure et de contrôle de sondages selon l'invention et les appareils antérieurs réside dans la nature du calcul de l'azimut du sondage. Dans les appareils antérieurs décrits dans les demandes N O 200 096 et N O 224 789 précitées, les erreurs des mesures sont cumulatives, de sorte que la précision des mesures diminue au fur et à mesure que le nombre de mesures augmente Dans l'appareil selon l'invention, les erreurs s'annulent, de sorte que l'erreur affectant toute mesure d'azimut est une fonction de la différence entre l'azimut initial et la mesure finale Des dizaines de milliers de mesures peuvent être effectuées lors du con- trôle d'un sondage, de sorte que la différence de pré- cision entre les deux appareils est importante. Une autre différence importante est que la précision des appareils décrits dans les demandes préci- tées diminue dans des sondages verticaux ou presque verticaux Dans l'appareil selon l'invention, la mesure initiale de l'azimut peut être effectuée de façon très précise et le dispositif à lumière polarisée, destiné à mesurer la rotation de la sonde, minimise les erreurs introduites au passage de la sonde dans un sondage ver- tical. La précision de l'appareil selon l'invention diminue cependant lorsque le sondage approche de l'hori- zontale, auquel cas cosinus I tend vers zéro Si un sondage comportant un tronçon horizontal doit faire l'objet d'une opération de mesure et de contrôle, 1 'ins- trument représenté sur la figure 1 est associé à l'ins- trument décrit dans la demande N O 224 789 précitée, comme représenté sur la figure 8 Dans ce cas, la sonde 55 est suspendue à un câble 56 dans un sondage 57 La sonde 55 comporte deux parties 58, 59 reliées par un joint flexible du type décrit dans la demande N O 224 789 précitée. La partie supérieure 58 de la sonde renferme un inclino- mètre et une source de lumière polarisée tels que repré- sentés sur la figure 2 Le joint flexible 60 comporte des moyens destinés à produire des signaux représentant l'angle formé entre les deux parties de la sonde Les divers signaux sont transmis à la surface par le câble 56 et ils sont appliqués à un bloc 62 comprenant un récepteur, un détec- teur et un processeur Les signaux du dispositif à lumière polarisée et de l'inclinomètre sont traités pour donner une première mesure de l'azimut A qui possède un degré élevé de précision dans un sondage vertical Les signaux provenant de l'inclinomètre et du joint 60 sont traités pour donner une seconde mesure d'azimut A' qui possède un degré élevé de précision dans un sondage horizontal et un plus faible degré de précision dans un sondage vertical Les signaux d'azimut A et A' sont combinés dans un circuit 63 de calcul de moyenne, conformément à l'inclinaison i de la sonde, pour donner un signal com- posé d'azimut Aave, o A Acosl+A'( 1-cosl) ave Les signaux provenant des divers capteurs de la sonde sont de préférence transmis à la surface sous forme numérique, par modulation d'amplitude du faisceau de lumière polarisée Le dispositif utilisé à cet effet est représenté schématiquement sur la figure 9. Les divers capteurs, par exemple des accéléromètres 32, 33 et 34 et les capteurs d'angle du joint 60 (figure C) sont représentés par le bloc 65 Les signaux de sortie des capteurs sont sélectionnés individuellement par un multiplexeur et convertis d'une forme analogique à une forme numérique dans le bloc 66 Les signaux numériques en série sont transmis à une lampe 35 et ils modulent l'intensité du faisceau lumineux Le signal provenant du capteur 40 de lumière présente la forme d'onde illus- trée en 67, bien qu'en pratique, la cadence de répétition des signaux numériques peut être de nombreuses fois supé- rieure à celle illustrée Le signal provenant du capteur de lumière est appliqué au détecteur 68 d'angle de la sonde et à un détecteur 69 de signaux numériques Les sorties des détecteurs sont connectées à un processeur 70 Si les amplitudes relatives de l'onde sinusoïdale redressée et d'une impulsion numérique sont telles que les signaux numériques sont perdus au passage par zéro du signal analogique, les données numériques peuvent être lues uniquement au niveau des crêtes des ondes sinusoidales. Dans ce cas, les signaux numériques représentant chaque sortie de capteur peuvent être répétés pour éviter toute perte d'une information de capteurs. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'instrument décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Instrument de mesure et de contrôle d'un sondage comportant une sonde ( 20) suspendue à un câble ( 21) de façon à parcourir un sondage ( 22), la sonde ayant un axe longitudinal et pouvant tourner autour de cet axe en parcourant le sondage, l'instrument étant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif destiné à déterminer l'orientation de la sonde autour de son axe longitudinal, ce dispositif comprenant une source de rayonnement élec- tromaonétique polarisée, disposée à l'intérieur de la sonde et produisant un signal polarisé qui possède un axe de polarisation transversal à l'axe longitudinal de la sonde et en position fixe par rapport à cette sonde, un conduit ( 37) destiné à conduire le signal polarisé à la surface, et des moyens ( 25) de détection du plan de polarisation du signal reçu du conduit. 2 Instrument selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la source du signal polarisé comprend une source ( 35) de lumière et un filtre polarisant ( 36) fixés à la sonde. 3 Instrument selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le conduit du signal fait partie du câble de suspension dé la sonde. 4 Instrument selon la revendication 2, carac- térisé en ce que les moyens de détection du plan de polarisation de la lumière reçue comprennent un capteur. ( 40) de lumière, un filtre polarisant rapport à la rotation du dernier filtre polarisant cité. Sonde de mesure et de contrôle d'un sondage, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps ( 30) destiné à parcourir le sondage ( 22), présentant un axe longitudinal et pouvant tourner de façon aléatoire autour de cet axe longitudinal en parcourant le sondage, un inclinomètre ( 31) logé dans le corps, et une source d'un rayonnement élec- tromagnétique polarisé, fixée au corps et produisant un signal polarisé ayant un axe de polarisation orthogonal à l'axe longitudinal du corps, l'axe de polarisation du signal donnant une mesure de l'orientation du corps en tant que référence pour ledit inclinomètre. 6 Sonde selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens destinés à transmettre le signal polarisé à la surface tout en maintenant son axe de polarisation. 7 Sonde selon la revendication 6, caractérisée en ce que la source du rayonnement électromagnétique pola- risé comprend une source ( 35) de lumière et un filtre polarisant ( 36) fixés au corps, et en ce que les moyens de transmission du signal comprennent un conduit ( 37) à fibres optiques. 8 Instrument selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comporte au moins un capteur ( 65) logé dans la sonde ( 55) et produisant un signal de sortie repré- sentant une condition détectée, des moyens destinés à moduler l'intensité du faisceau lumineux en fonction du signal de sortie du capteur, et des moyens destinés à détecter la modulation de l'intensité du faisceau lumi- neux reçu du conduit de lumière. 9 Instrument selon la revendications 8, carac- térisé en ce que le signal de sortie du capteur est un signal analogique-, l'instrument comprenant un convertis- seur analogique/numérique ( 66) qui est sensible au signal analogique, et des moyens destinés à moduler l'amplitude de l'intensité du faisceau lumineux en fonction du signal numérique du capteur. Instrument selon la revendication 8, carac- térisé en ce qu'il comporte plusieurs capteurs 460) et un multiplexeur ( 66) destinés à moduler l'intensité du fais- ceau lumineux en fonction des signaux de sortie des capteurs choisis séquentiellement. 11 Instrument selon la revendication 10, caractérisé en ce que les signaux de sortie des capteurs sont des signaux analogiques, l'instrument comprenant un convertisseur analogique/numérique ( 66) qui est sensible aux signaux analogiques de sortie des capteurs, choisis séquentiellement par le multiplexeur.