Brevet FR2575296A1 — publié le 19860627

Dispositif de mesure d'un chàmp électrique dans un fluide conducteur, et procédé utilisant un tel dispositif. L'invention concerne la mesure d'un champ électrique au sein d'un milieu fluide conducteur de l'électricité. Il est connu d'utiliser pour une telle mesure deux électrodes plongées dans le milieu, à une distance 9 l'une de l'autre. A partir de la différence de potentiel AV mesurée entre les électrodes, on obtient le champ électrique moyen par la rela- tion E = - Comme toute mesure physique, celle de LV implique un prélève- ment d'énergie et une perturbation du phénomène observé. Cette dernière peut être minimisée en utilisant un amplificateur à très haute impédance d'entrée (plusieurs dizaines de mégohms) et à faible bruit de fond. La technologie actuelle permet de réaliser des amplificateurs de ce genre dont le bruit d'en- trée est de l'ordre de 8 à 10 nV/ /i.z. Si les électrodes sont séparées de 1 m, le plus petit champ mesurable est alors de nV par mètre et par Htz de bande passante. Dans un milieu fluide de résistivité basse (eau de mer, boue de forage saline par exemple), les champs électriques à mesurer sont en général faibles. De plus, on ne peut tou- jours pas disposer les électrodes à une grande distance l'une de l'autre. IZ en résulte l'impossibilité de réaliser une mesure de AV exploitable. Le but de l'invention est de faciliter la mesure des champs électriques faibles,et en particulier d'obtenir une mesure de bonne qualité même lorsque la différence de potentiel entre les électrodes de mesure est petite. Le dispositif proposé est du type comprenant, en contact électrique avec le milieu, deux électrodes minces présentant chacune deux faces principales opposées ainsi qu'un appareil de mesure branché entre les deux électrodes. Selon un aspect de l'invention, il comprend en outre au moins une enceinte adjacente à une première face principale de l'une des électrodes, et délimitant un volume de l'espace qui est isolé du milieu fluide environnant, l'appareil de mesure admettant pratiquement la totalité du courant échangé entre le milieu fluide et ladite électrode par la seconde face principale de celle-ci. Aucun courant ne circule (ou presque, compte tenu du fait qu'une isolation n'est jamais parfaite) dans le volume ainsi isolé, et aucune puissance n'y est dissipée par effet Joule. L'invention prévoit de dériver dans l'appareil de mesure le courant qui, en l'absence du dispositif, traverserait ce volume et d'utiliser dans l'appareil la puissance aupara- vant dissipée dans ledit volume. On dispose alors pour la mesure d'une puissance considérablement plus élevée que dans la technique antérieure, fournissant un rapport signal/bruit bien meilleur et ouvrant la possibilité de mesurer des champs beaucoup plus faibles, et ceci sans perturbation notable du champ à mesurer puisque les courants circulant en dehors du volume isolé ne sont pratiquement pas affectés. L'invention a également pour objet un procédé de mesure d'un champ électrique alternatif ou continu utilisant un disposi- tif tel que défini ci-dessus. L'invention prévoit en particulier l'application d'un tel dispositif à la détermination de la distribution de conduc- tivité dans un terrain o s'enfonce un puits de sondage. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-après de quelques exemples non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un premier dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique d'un second dispositif selon l'invention; - les figures 3a et 3b sont des représentations schématiques d'un troisième dispositif, respectivement dans deux états qu'il prend successivement au cours de son fonctionnement; - les figures 4a et 4b représentent schématiquement un qua- trième dispositif, respectivement dans deux états qu'il prend successivement au cours de son fonctionnement; - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4a; - la figure 6 est un schéma montrant une première application de l'invention; et - la figure 7 est une vue partielle en élévation d'une sonde destinée à une seconde application. Le dispositif 1 représenté schématiquement à la figure 1 comprend deux électrodes planes 2 et 3 disposées aux extré- mités d'une enceinte cylindrique 5. Les électrodes s'éten- dent perpendiculairement à la génératrice de l'enceinte et sensiblement sur toute la section transversale de celle-ci. Elles peuvent être constituées par des plaques métalliques perforées ou non, ou des grilles ou des réseaux de fil, pour- vu que la surface de contact entre le fluide et le métal de l'électrode soit suffisante pour rendre négligeable l'impé- dance de contact électrode-fluide. On peut aussi utiliser des conducteurs non métalliques si leur résistivité électrique et leurs propriétés électro-chimiques sont convenables. La natu- re des électrodes doit être choisie de façon à mipimiser la polarisation dans le fluide. L'enceinte 5 délimite un volume 6 adjacent à une face princi- pale 2-1 de l'électrode 2 et à une face principale 3-1 de l'électrode 3, en regard l'une de l'autre. Lorsque l'enceinte et les électrodes sont immergées dans un milieu fluide con- ducteur de l'électricité, le volume 6 est isolé électrique- ment du milieu environnant. A cet effet, l'enceinte 5 peut être constituée par un bloc massif de matériau isolant, ou une boite fermée en matériau isolant, sur lequel ou sur la- quelle sont appliquées les électrodes, ou par un tube en matériau isolant dont les extrémités sont obturées par les électrodes. Les électrodes 2 et 3 sont en contact avec le fluide environ- nant par leurs faces principales 2-2 et 3-2 respectivement, opposées aux faces 2-1 et 3-1. Entre les électrodes 2 et 3 est branché un appareil de mesure 4. L'appareil 4 comprend un transformateur de courant 41 muni d'un enroulement primaire 411 et de deux enroulements secon- daires 412 et 413. L'enroulement primaire-411 est branché, en série avec une résistance 46, entre les électrodes 2 et 3. Le premier enroulement secondaire 412 est branché aux deux entrées d'un amplificateur opérationnel 42 à entrée flottante, haute impédance d'entrée et faible bruit de fond, destinée à la préamplification des signaux. Le second enroulement secon- daire 413 est relié par l'intermédiaire d'une résistance 44 à la sortie de l'amplificateur 42, laquelle est également connectée à des moyens 43 de traitement de signal. Ces der-2 niers sont adaptés au_ besoins et peu ent conyort, selon M cas, amnplification sé1ective ou non, avec ou sans chAnse- ment de fréquence, détection simple ou synchrone, analyse du spectre du signal, etc. Les éléments de l'appareil 4 sont connus en eux-mêmes et ne seront pas décrits en détail En particulier, l'enroulement 413 et la résistance 44 constituent un circuit de contre- réaction de flux, qui sert essentiellement à rendre la ten- sion de sortie de l'amplificateur indépendante de la fré- quence. La contre-réaction de flux peut être supprimée dans certains caà, notamment si la fréquence du champ à mesurer est fixe. Soit à mesurer un champ électrique alternatif d'amplitude uniforme qui règne dans une région déterminée d'un milieu fluide conducteur. On dispose l'enceinte 5 dans cette région en orientant sa génératrice dans la direction du champ. Si l'on donne à l'appareil de mesure 4 une impédance d'entrée égale à la résistance R, prise entre les emplacements des électrodes 2 et 3, d'une colonne de fluide correspondant au volume 6, l'introduction de l'enceinte ne modifie pas le champ électrique à mesurer vu de l'extérieur. Par contre, l'appareil 4 est maintenant traversé par un courant égal au courant I qui circulerait dans la colonne de fluide. Ce cou- rant I peut être de l'ordre d'un million de fois supérieur à celui prélevé, selon la technique connue, par l'appareil de mesure branché en parallèle avec la colonne de fluide. Il vient: AV = Et _ ES R R p en appelant AV la différence de potentiel entre les électro- des 2 et 3, ú leur distance, S leur surface, E le champ élec- trique et p la résis$:ivité du fluide. La mesure de I permet de calculer E =. Il faut donc con- s. naître la résistivité p du fluide, qu'onpeutmesurer si né- cessaire par tout procédé connu, par exemple au moyen d'une sonde 'Wenner. L'impédance d'entrée de l'appareil de mesure 4 est la somme de l'impédance d'entrée du transformateur 41 et de la résis- tance 46. L'impédance d'entrée du transformateur étant essen- tiellement réactive, et l'impédance R à obtenir essentielle- ment résistive, il est préférable de donner à la première une valeur aussi faible que possible et à la résistance 46 une valeur sensiblement égale à R. Mais une mesure correcte reste possible si L'impédance d'entrée Z de l'appareil n'est pas égale à la résistance R du fluide déplacé. Si elle ne s'en écarte pas trop, leur rapport restant compris entre 1/3 et 3, de préférence entre q/2 et 2, les perturbations apportées au champ sont peu -importantes et 'le courant traversant l'appareil reste approximativement égal à celui qui traverserait le fluide, l'approximation étant de l'ordre de 5 à 10%. Si l'écart est plus important, cette approximation ne peut plus être admise et un étalonnage est nécessaire por pouvoir exploiter les mesures. A titre d'exemple de mise en oeuvre de l'invention, on a uti- lisé un dispositif conforme à la figure 1 pour mesurer un champ électrique dans l'eau de mer de résistivité 0,25 Q.m Le dispositif comprenait une enceinte cylindrique de 20 cm de longueur et 20 cm de diamètre, terminée par deux électro- des circulaires de même diamètre en acier inoxydable. Le noyau du transformateur 41 était un tore en ferrite de diamètre 35 mm et de hauteur 20 mm et ses enroulements 411, 412 et 413 compor- taient respectivement 50 tours, 2500 tours et 1 tour. L'ampli- ficateur électronique était formé d'un amplificateur diffé- rentiel AD 524 d'ANALOG DEVICES, de gain 100, suivi de deux étages d'amplification de gain 440. Une sensibilité de 2 nV/m..Hz a pu être effectivement atteinte dans ces conditions, excepté pour la fréquence 50 Hz et ses harmoniques impaires sur lesquel!es in observe des signaux parasites intenses. Bien entendu, si le champ dans la région étudiée n'est pas- uniforme, la valeur mesurée représente une valeur moyenne. Par ailleurs, si le champ n'est pas orienté selon la généra- trice de l'enceinte 5, on mesure alors la composante du champ selon la direction de la génératrice. On pêut également utiliser des électrodes non planes et une enceinte non cy- lindrique adaptées aux surfaces équipotentielles et aux li- gnes de champ. La variante du dispositif illustrée par la figure 2 permet de s'affranchir des problèmes d'ajustement d'impédance. L'en- ceinte 5 y est prolongée au-delà des électrodes 2 et 3 par des tubulures isolantes 90-2 et 90-3 respectivement, dont la section transversale est sensiblement identique à la surface S des électrodes et qui présentent des extrémités ouvertes 91-2 et 91-3. Les tubulures 90-2 et 90-3 et l'enceinte 5 for- ment ensemble une canalisation isolante destinée à être immer- gée dans le fluide. Elles peuvent être constituées par un tu- be unique en travers duquel sont montées les électrodes. La longueur de la canalisation est grande par rapport à celle de l'enceinte 5. On note RC la résistance que présenterait, entre les extré- mités 91-2 et 91-3, un volume continu du milieu emplissant la canalisation 9, R2 la résistance du fluide contenu dans la tubulure 90-2, entre l'extrémité 91-2 et l'électrode 2, R3 la résistance du fluide contenu dans la tubulure 90-3 entre l'électrode 3 et l'extrémité 91-3, et Z l'impédance d'entrée de l'appareil de mesure 4. La somme R2 +R3 est légè- rement inférieure à Rc. Si Z est faible par rapport à Rc, l'impédance R2+Z+R3 présentée, entre les extrémités de la ca- nalisation, par le milieu contenu dans celle-ci, les électro- des, l'enceinte et l'appareil, est approximativement égale à la résistance Rc. Il suffit pour cela que la résistance (46 à la figure 1) montée en série avec l'enroulement primaire 411 soit petite par rapport à la résistance RC ou soit sup- primée. Il en résulte que le courant traversan-t l'appareil est sensiblement égal au courant I qui circulerait dans la colonne de fluide correspondant au volume de la canalisation 9. Ce dispositif réalise donc un ajustement d'impédance auto- matique à l'égard de la résistivité du fluide conducteur. Le courant traversant l'appareil est le même que si 'les électro- des se trouvaient aux extrémités 91-2 et 91-3 et qu'on ajou- tait en série à l'entrée de l'appareil une résistance égale à R2+R3,reconstituant ainsi le dispositif de la figure 1. Le dispositif décrit ci-dessus convient lorsque le champ à mesurer est alternatif. Si un ensemble enceinte-électrodes tel que celui de la figure 1 ou un ensemble enceinte- électrodes-tubulures tel que celui de la figure 2 était immergé dans un milieu o règne un champ continu, le courant qu'on pourrait recueillir entre les électrodes serait affecté d'un bruit électrochimique supérieur en puissance au bruit de l'amplificateur, ce qui ferait perdre au dispositif l'essentiel de son intérêt. Les électrodes 2 et 3, même si elles sont en un matériau inattaquable par le milieu'étudié (par exemple en argent ou en acier inoxydable lorsque le milieu est de l'eau de mer ou uneboue de forage) présentent toujours une dissy- métrie dans leurs échanges électrochimiques avec le milieu fluide environnant, se traduisant par une différence de po-. tentiel aléatoire dont la moyenne, pendant le temps de mesure, n'est généralement pas nulle. Cette différence de potentiel de bruit, qui s'ajoute à celle engendrée par le champ élec- trique à mesurer, présente une répartition spectrale qui pri- vilégie les fréquences basses, en raison de la lenteur des phénomènes électrochimiques. Elle est pratiquement inexis- tante au-delà de 30 Hz et peu importante entre 20 et 30 Hz environ. Elle devient de plus en plus gênante au fur et à mesure que la fréquence descend au-dessous de cette limite. 257529b Le dispositif décrit -ste utiïisab= iossque le champ pré- zsnte une fr quence, un lmite:.^rrrrzurs dbznd de fréquence, supérieure à un seuii de b à i0 Hz environ. Aux fréquences plus basses, il convient d'avoir recours à d'autres formes de réalisation du dispositif selon l'irnven- tion. Une telle forme de réalisation est illustrée par exemple aux figures 3a et 3b. Le dispositif illustré comprend, outre les éléments déjà décrits en relation avec la figure 1, une barrière 7 formée d'une virole 70 et d'une paroi d'extrémité 71 munie d'une porte 72 à l'une de ses extrémités, l'extrémité opposée 73 étant ouverte. La virole 70 entoure l'enceinte 5 et les élec- trodes 2 et 3 tout en s'étendant en longueur au-delà de celles-ci. La barrière 7 peut prendre, grâce au déplacement de la porte 72, une position ouverte illustrée sur la figure 3a et une position fermée illustrée sur la figure 3b. La première de ces positions permet à des lignes de champ 10 de traverser l'espace intérieur à la virole 70, certaines de ces lignes de champ atteignant les électrodes 2 et 3, de sorte qu'un courant engendré par le champ à mesurer traverse ces derniè- res et l'appareil de mesure 4, de la même façon que dans le dispositif de la figure 1. La chicane formée par la paroi 71 et la porte 72 provoque une distorsion localisée des lignes de champ dont la répercussion sur le résultat de la mesure est peu sensible. Dans sa position fermée, la barrière 7 fait obstacle à l'exis- tence des lignes de champ précitées,représentées en 10 à la figure 3a. Les lignes de champ 10' sont maintenant déviées à l'extérieur de la virole 70. L'appareil 4 reçoit alors un courant nul ou très faible par rapport à celui correspondant à la position ouverte. Dans la position ouverte, il apparaît un courant I engendré par le champ à mesurer, traversant les électrodes et l'appa- reil de mesure 4. A ce courant I s'ajoute algébriquement un courant i dû au bruit électrochimique des électrodes, qui s'écoule par exemple de l'électrode 3 à l'électrode 2 à tra- vers le fluide extérieur à l'enceinte 5, et de l'électrode 2 à l'électrode 3 à travers l'appareil 4. Si, à un instant donné, on passe en position fermée, le courant I disparaît et le courant icontinue de s'écoulerdansle même sens, qui correspond au sens de la polarisation électrochimique des électrodes. Le courant traversant l'appareil de mesure varie donc d'une quantité I. En ouvrant et en fermant alternative- ment la barrière 7, on fait passer dans l'appareil 4 un cou- I rant périodique d'amplitude 2, le courant de bruit i étant ainsi éliminé. Le choix de la fréquence de manoeuvre de la porte 72 résulte des considérations exposées plus haut. Ce qui vient d'être dit n'est exact que si la longueur de la virole 70 est très grande par rapport à celle de l'enceinte 5, ou plus généralement, si le chemin à parcourir pour aller d'une électrode à l'autre à travers le fluide en contournant la barrière est très grand par rapport au chemin direct sché- matisé en trait interrompu aux figures 3a et 3b. Cette condi- tion étant difficilement remplie en pratique, un trajet parallèle"est disponible pour le courant de bruit à l'extérieur de la barrière lorsque celle-ci est ouverte. L'impédance offerte par le fluide à ce courant est donc plus faible que dans la position fermée. En conséquence, le courant i est lui-même plus grand dans la position ouverteque dans la position fermée, et l'am- plitude du courant recueilli dans l'appareil n'est pas rigou- I reusement égale à I Cet inconvénient est supprimé par le dispositif représenté aux figures 4a,4b et 5. Ce dispositif comprend un tambour cylindrique de révolution 8 entrainé en rotation à vitesse constante autour de son axe 80 et dont une extrémité 83 est ouverte. Le tambour 8 tourne avec un léger jeu dans un logement cylindrique le Révolution dIimi. ité par une paroi 51 d'axe 80. Cette paroi est extérieurement entourée par une paroi cylindrique de révolution 53 de plus grand diamètre ayant encore le même axe 80. Trois cloisons transversales à l'axe 80 relient entre elles les parois cylindriques 51 et 53: une cloison 54-1 reliant les extrémités des parois cylindriques situées du côté de l'extrémité 83 du tambour 8, une cloison 54-2 reliant les extrémités des parois 51 eï 53 onpposées a'x précédentes et une cloison intermédiaire 54-0. Les cloisons 54-1 et 54-0 dé- finissent entre elles un compartiment annulaire 55-1, et les cloisons 54-2 et 54-0 définissent entre elles un comparti- ment annulaire 55-2. Une paroi cylindrique 56-1, dont le diamètre est inférieur à la distance entre les parois 51 et 53, s'étend à partir de la cloison 54-0, à l'opposé de la cloison 54-1, en traversant la cloison 54-2. Son extrémité opposée à la cloison 54-0 est obturée par une électrode 2. Une paroi cylindrique 56-2 de même diamètre que la paroi 56-1, et disposée symétriquement -- de celle-ci par rapport à l'axe 80, s'étend à partir de la cloison 54-2 à l'opposé des cloisons 54-1 et 54-0. Elle est obturée par une électrode 3 située sensiblement dans le même plan perpendiculaire à l'axe 80 que l'électrode 2. Le volume intérieur à la paroi 56-1 communique avec le compartiment 55-1 pour former un volume 6-1 délimité par une enceinte 5-1. De même,le volume intérieur à la paroi 56-2 communique avec le compartiment 55-2 pour former un volume 6-2 délimité par une enceinte 5-2. Les parois 56-1 et 56-2 sont prolongées, au-delà des électrodes, par des tubulures 92-2 et 92-3 res- pectivement, de longueurs égales, dont les extrémités 93-2 et 93-3 opposées aux électrodes sont ouvertes. La cloison 54-0 sépare la paroi cylindrique 51 en deux por- tions de paroi 51-1 et 51-2 appartenant respectivement aux enceintes 5-1 et 5-2. La portion de paroi 51-1 est traversée par une pluralité d'ouvertures 52-1 uniformément réparties sur sa circonférence. De même, la portion de paroi 51-2 pré- 2575Z96 sente une pluralité d'ouvertures 52-2 uniformément réparties, en nombre égal à celui des ouvertures 52-1. La périphérie du tambour 8 présente des ouvertures 82-1 et 82-2 destinées à venir, au cours de-sa rotation, en regard des ouvertures- 52-1 et 52-2, et ceci de façon alternative pour mettre sélec- tivement et successivement les volumes 6-1 et 6-2 en cormmjuni- cation avec l'intérieur du tambour, (le jeu entre le tambour et la paroi 51, exagéré sur le dessin, est suffisamment faible pour introduire une résistance électrique importante entre les ouvertures correspondantes 'l'u"llès sot déëallêé ans gulairement). L'enceinte 5-1 ou l'enceinte 5-2, selon l'ins- tant considéré, le tambour 8 et les tubulures 92-2 et 92-3 définissent une canalisation isolante dont l'entrée est cons- tituée par l'extrémité ouverte 83 du tambour et la sortie par les extrémités ouvertes 93-2 et 93-3 des tubulures. Un appa- reil de mesure 4 est branché entre les électrodes 2 et 3. Lorsque la canalisation du dispositif est immergée dans un milieu fluide o règne un champ électrique, un seul à la fois des volumes 6-1 et 6-2 est en communication avec le milieu environnant par l'intermédiaire du volume intérieur du tam- bour 8 et des-ouvertures 82-1 et 52-1 ou 82-2 et 52-2. Lorsque le volume 6-1 est en communication avec l'extérieur, il est traversé par un courant I qui atteint l'électrode 2 par sa face 2-1 adjacente au volume 6-1. Le courant emprunte alors deux branches en parallèle: l'une est constituée par la colonne de fluide contenue dans la tubulure 92-2, l'autre comprend en série l'appareil 4, l'électrode 3 et la colonne de fluide contenue dans la tubulure 92-3. Les deux colonnes de fluide ayant la même résistance, si l'impédance d'entrée de l'appareil de mesure est faible par rapport à celle-ci, le courant I se répartit également dans les deux branches-. I L'appareil 4 est alors traversé par un courant I de l'élec- trode 2 vers l'électrode 3. Cet état est représenté dans la figure 4a. Lorsque le volume 6 Bt en commîuniî;t-on avec l'extérieur, comme représenté a lar ZIguae 4b, un 2ccurant l' atteint l'électrode 3 par sa face 31 adjacente volume 6-2 et se répartit de façon égale entre la colonne de fluide contenue dans la tubulure 92-3 d'une part et l'appareil 4 et la colon- ne de fluide contenue dans la tubulure 92-2 d'autre part. L'appareil 4 est alors traversé par un courant!- de l'élec- 2'1 trode 3 vers l'électrode 2. Par suite de la symétrie du dis- positif, l'impédance opposée au courant en aval des électro- des est la même dans les deux configurations. En jouant sur la géométrie des enceintes 5-1 et 5-2, et éventuellement sur les dimensions des ouvertures de la paroi 51 et du tambour 8, on fait en sorte que la résistance du fluide entre l'en- trée 83 du tambour et l'électrode 2 à travers le tambour, les ouvertures 82-1 et 52-1 et le volume 6-1 soit égale à la résistance du fluide entre l'entrée 83 et l'électrode 3 à travers le tambour, les ouvertures 82-2 et 52-2 et le volume 6-2. Dans ces conditions, on a I' = I et l'appareil de mesure est traversé par un courant alternatif d'amplitude I 2. Comme avec les dispositifs précédemment décrits, ce I courant 2 est proportionnel au champ E régnant dans le fluide et constitue donc une image de celui-ci. Le courant dont il vient d'être question est celui engendré par le champ électrique à mesurer. On considérera maintenant le courant de bruit électrochimique des électrodes, en suppo- sant que ce courant i s'écoule de l'électrode 2 vers l'élec- trode 3 à travers le fluide. Dans la configuration selon la figure 4a, le courant i se subdivise en une fraction i1 traversant la face 2-1 de l'électrode 2 et une fraction i2 traversant sa face 2-2. Le trajet emprunté par le courant i1 comprend une première sec- tion de résistance Rc1, entre l'électrode 2 et l'extrémité 83 à travers l'enceinte 5-1 et le tambour 8, une seconde sec- tion de résistance Re3 entre l'extrémité 83 et l'extrémité 93-3 à travers le milieu extérieur et une troisieme section de résistance Rt3 entre l'extrémité 93-3 et l'électrode 3. La résistance de ce trajet est donc Rcl+Re3+Rt3. La fraction i2 va de l'électrode 2 à l'électrode 3 en empruntant les colon- nes de fluide contenues dans les tubulures 92-2 et 92-3, et en passant de l'une à l'autre entre les extrémités 93-2 et 93-3. Dans la configuration selon la figure 4b, le courant de bruit il s'écoulant de l'électrode 2 à l'électrode 3 com- prend une fraction i'1 traversant la face 3-1 de l'électrode 3 et une fraction i'2 traversant sa face 3-2. Le trajet em- -2 prunté par la fraction i' 1 comprend une première section de résistance Rt2 allant de l'électrode 2 à l'extrémité 93-2 à travers le volume intérieur de la tubulure 92-2, une seconde section de résistance Re2 s'étendant de l'extrémité 93-2 à l'extrémité 83 à travers le milieu extérieur et une troisième section de résistance Rc2 allant de l'extrémité 83 à l'élec- trode 3 à travers le tambour 8-et le volume 6-2. La résistan- ce selon ce trajet est Rt2+Re+Rc2 Or, Rt2 et Rc2 sont res- * pectivement égales à Rt3 et Rc1, comme on l'a vu plus haut à propos du courant I, et Re2 est égale à Re3 en raison de la symétrie du dispositif. La même résistance est donc opposée au courant i'1 qu'au courant i1. Quant au trajet de la frac- tion i'2, il est identique à celui de la fraction i2. Il ré- suite de tout cela que i' est égal à i,et que le courant global traversant l'appareil de mesure varie algébriquement d'une quantité I entre les configurations de lafigure 4a et de la figure 4b. Quelle que soit l'évolution du courant de bruit pour les configurations intermédiaires obtenues au cours de la rotation du tambour 8, une détection sélective de la composante du courant traversant l'appareil à la fréquence de modulation Nn, N étant la fréquence de rotation du tambour (nombre de tours par seconde) et n le nombre des ouvertures de chaque série dans le tambour et dans la paroi 51, permet d'éliminer le bruit. On peut choisir par exemple N = 6 et n = 20 (dans les figures, on a adopté n = 4 pourfaciliter la lecture), ce qui conduit à une fréquence de modulation de Hz, répondant largement aux conditions définies plus haut. Le dispositif peut encore fonctionner correctement si les égalités supposées ci-dessus entre les résistances des diffé- rents trajets à travers le fluide ne sont qu'approximatives. Le courant traversant l'appareil de mesure peut alors être quelque peu différent dans un sens et dans l'autre, l'ampli- tude résultante restant proportionnelle au champ. Cependant, le bruit des électrodes n'est éliminé à peu près complètement que si l'impédance globale qui lui est opposée dans les deux c configurations reste sensiblement la même. Dans le dispositif des figures 4 et 5, l'impédance d'entrée de l'appareil de mesure 4 devant être faible, il n'y a pas lieu de prévoir une résistance en série avec l'enroulement primaire du transformateur. Le dispositif de l'invention trouVe une application avanta- geuse dans les puits de sondage, o on dispose de très peu de place, au moins dans les-directions transversales à celle du puits, pour écarter deux électrodes de mesure de façon à recueillir une différence de potentiel mesurable avec un rapport signal/bruit suffisant. La figure 6 illustre schématiquement un exemple d'une telie application. Les électrodes 2 et 3 et l'enceinte (non repré- sentée) d'un dispositif tel que décrit plus haut sont plongées dans un puits de forage 100. Les électrodes sont situées dans des plans verticaux parallèles écartés de quelques centimè- tres et ont également une largeur de quelques centimètres, pour une hauteur de quelques décimètres. En deux points A et B voisins de la surface du terrain dans lequel s'enfonce le puits 100, et situés dans des directions sensiblement opposées par rapport à l'orifice de celui-ci, sont disposées des électrodes d'injection entre lesquelles est établie une différence de potentiel. Il en résulte un champ électrique traversant le terrain, symbolisé par les lignes de champ 101 s'étendant entre A et B. En déplaçant les électrodes 2 et 3 dans le puits, on peut mesurer le champ à différentes pro- fondeurs et en déduire la répartition de la conductivité du terrain en profondeur. Le champ électrique à mesurer étant provoqué, l'expérimenta- teur peut lui- donner une fréquence aussi élevée qu'il le souhaite. Il n'est donc pas nécessaire d'avoir reours aux dispositifs des figures 3 et 4, et les dispositifs les plus simples représentés aux figures 1 et 2 conviennent bien. En revanche, le fonctionnement du dispositif exige que les électrodes soient en contact avec un fluide conducteur de l'électricité. Si le puits 11 n'est pas rempli d'un tel fluide, ce qui est tr.ès rare, l'invention n'est pas appli- cable. Si l'ensemble du terrain, y compris les points A et B, est symétrique par rapport au plan par lequel les électrodes 2 et 3 sont images l'une de l'autre, le champ moyen entre celles-ci leur est perpendiculaire et le dispositif donne accès directement à la valeur de ce champ. Si, au contraire, une dissymétrie est introduite par une répartition non uni- forme de la conductivité du terrain autour du puits, il en résulte une distorsion des lignes de champ, détectable au moyen d'un.dispositif supplémentaire dont les électrodes sont également verticales et perpendiculaires aux électrodes 2 et 3, et/ou d'un dispositif supplémentaire dont les électrodes sont horizontales, c'est-à-dire perpendiculaires à l'axe du puits 100, les paires d'électrodes des différents dispositifs pouvant être placées les unes au-dessus des autres. Ces dis- positifs peuvent comprendre des appareils de mesure séparés ou un appareil de mesure commun,fonctionnant en temps partagé. Une autre application de l'invention utilise la sonde illus- trée à la figure 7, également introduite dans un puits de forage. Cette sonde comprend un tube fermé 110 en un matériau isolant, par exemple en fibre de verre, d'une longueur de plusieurs mètres, s'étendant selon la hauteur du puits, et dont le diamètre cor-t pond de préf- enc;e a l'espace dispo- nible dans celui-ci ô uabe 10 cci.:i n.. ba:s.......s deux électrodes d'injection 111 et 112 en bronze ou en acier inoxydable, et dans sa partie médiane deux paire- d'électro- des de mesure 2', 3' et 2", 3" avec les enceintes associées (non représentées) conformément au dispositif de la figure 1. Les électrodes de mesure sont planes et parallèles à l'axe du tube, la direction des électrodes 2'7 et 3' étanth perpendi- culaire à celle des électrodes 2' et 3'. Un fluide conduc- teur de l'électricité occupe l'espace libre à l'intérieur du tube. Les électrodes 111 et 112 sont soumises à une différence de potentiel alternative dont la fréquence est choisie comme exposé plus haut. Si le terrain entourant le puits est homo- gène, les lignes de champ 113 s'étendant de l'une à l'autre électrode, tant à l'extérieur qu'à l'intérieur du tube, sont disposées selon une symétrie de révolution. Le champ moyen entre les électrodes de mesure est donc vertical et les com- posantes mesurées par les dispositifs sont nulles. Si, au contraire, une zone localisée du terrain présente une conductivité différente du reste du terrain, il se produit une distorsion des lignes de champ dans le plan défini par l'axe du tube 110 et la zone en question. Il apparaît alors dans l'axe du tube une composante horizontale du champ orien- tée dans ce plan, dans un sens au-dessusdela zone considé- rée et dans le sens opposé au-dessous de celle-ci. La phase et l'amplitude des composantes mesurées au moyen des deux dispositifs permettent donc de déterminer la position et l'importance de l'irrégularité de conductivité du terrain. On n'obtient des résultats satisfaisants que si la conduc- tivité du fluide contenu dans le tube 110 n'est pas sensi- blement supérieure à celle du terrain environnant, faute de quoi les lignes de champ seraient concentrées à l'intérieur du tube et ne seraient pratiquement pas influencées par la distribution de con activité au sein du terrain. & Revendications. 1. Dispositif (1) de mesure d'un champ électrique présent dans un espace baigné par un milieu fluide conducteur de l'électricité, comprenant, en contact électrique avec le milieu, deux électrodes minces (2, 3) présentant chacune deux faces principales opposées (2-1, 2-2, 3-1, 3-2), ainsi qu'un appareil de mesure (4) branché entre les deux électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une en- ceinte (5) adjacente à une première face principale (2-1) de l'une (2) des électrodes, et délimitant un volume (6) de l'espace quiest isolé du milieu fluide environnant,l'appareil de mesure admettant pratiquement la totalité du courant échan- gé entre le milieu fluide et ladite électrode par'la seconde face principale (2-2) de celle-ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite enceinte s'étend jusqu'à une face principale (3-1) de l'autre électrode (3), ce qui isole du milieu environnant un volume (6) adjacent aux deux électrodes. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'impédance d'entrée de l'appareil est du même ordre que l'impédance qu'opposait au courant électrique le volume de fluide remplacé par ladite enceinte. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une barrière isolante (7) pouvant prendre une position ouverte, dans laquelle elle laisse passer les lignes de champ électrique pour qu'elles atteignent la région de l'espace o se trouvent les deux électrodes, et une posi- tion fermée dans laquelle elle empêche le-passage des lignes de champ vers les électrodes. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la barrière comprend une virole (70) qui entoure ladite enceinte et les électrodes, et s'étend longitudinalement au- delà des électrodes de part et d'autre de l'enceinte, et une paroi d'extrémité (71) s'-étendant en travers de l'une des extrémités de la virole. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la paroi d'extrémité est munie d'une porte (72) pour réaliser la position ouverte de la barrière. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux enceintes isolantes(5-1, 5-2) pouvant être ouvertes et fermées en alternat, propres à isoler alter- nativement du milieu environnant respectivement deux volumes (6-1, 6-2) adjacents à une face principale (2-1, 2-3) des deux électrodes (2, 3) respectivement. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux enceintes comportent-respectivement deux por- tions de paroi (51-1, 51-2) en forme de virole de révolution, dont chacune est en contact par sa face externe avec le mi- lieu emplissant le volume correspondant,et est traversée par une pluralité d'ouvertures (52-1, 52-2) uniformément répar- ties sur sa circonférence, les ouvertures des deux portions de paroi étant en en nombre égal, et en ce-qu'il est prévu un. tambour (8) tournant à l'intérieur aesdites portions de paroi autour de leur axe de révolution (80), et dont l'espace intérieur (81) communique avec le milieu fluide extérieur au dispositif, tambour qui présente sur sa périphérie des ouvertures (82-1, 82-2) correspondant à celles des portions de par6i,' ét disposées de telle sorte que les ouvertures des deux portions de paroi viennent alternativement en regard des ouvertures correspondantes du tambour, au cours de la rota- tion de celui-ci, pour mettre sélectivement et successivement lesdits volumes en communication avec le fluide extérieur. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une canalisation isolante (9) immergée dans le milieu, et contenant le ou lesdits volu- mes et les électrodes, l'impédance définie entre les extré- mités de la canalisation par le milieu contenu- dans la cana- lisation, les électrodes, l'enceinte et l'appareil, étant approximativement égale à la résistance que présenterait, entre les mêmes extrémités, un volume continu du milieu em- plissant la canalisation. 10. Dispositif selon la revendication 9 et l'une des reven- dications 2 à 6, caractérise en ce que ladite enceinte est- prolongée au-delà de chaque électrode (2, 3) par--une tubulure isolante (90-2, 90-3) dont la section transversale est sensiblement identique à la surface de contact de l'électrode et qui présente des extrémités ouvertes (91-2, 91-3) consti- tuant les extrémités de la canalisation. 11. Dispositif selon la revendication 8 et la revendication 9, caractérisé en ce que les deux électrodes sont situées sensiblement dans un même plan perpendiculaire à l'axe (80) du tambour, que lesdites enceintes sont prolongées, au-delà des électrodes (2, 3) par des tubulures (92-2, 92-3) dont la section transversale est sensiblement identique à la surface de contact des électrodes et qui présentent respectivement des extrémités ouvertes (92-2, 92-3) situées sensiblement à. la même distance des électrodes respectives, et que le tam- bour est en communication avec le fluide extérieur par son extrémité (83) opposée aux tubulures, lesdites extrémités du tambour d'une part et des tubulures d'autre part formant respectivement les extrémités de la canalisation. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil de mesure (4} comprend: -un transformateur de courant (41) comportant un enroulement primaire (411) branché entre les électrodes. at.traversé pratiquement par la totalité du courant échangé entre l''une au moins de celles-ci et le milieu fluide, et un enroule- ment secondaire (412), un amplificateur ( entre -.... bte i'pce d'entrée et faible bruitt de fond, branché aux bornes de l'en- roulement secondaire, et - des moyens (43) de traitement du signal de sortie de l'am- plificateur. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de contre-réaction de flux comportant une résistance (44) qui relie la sortie de l'am- plificateur à un autre enroulement secondaire (413) du trans- formateur. 14. Dispositif selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'une résistance série (46) est branchée en série avec l'enroulement primaire du transformateur entre les électrodes. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la valeur de la résistance série (46) est choisie de façon que la présence du dispositif n'affecte pratiquement pas Iechamp régnant dans le milieu fluide au voisinage du dispositif. 16. Dispositif selon la revendication 15 et l'une des reven- dications 3 à 6, caractérisé en ce que ladite valeur est sensiblement égale à la résistance que présenterait, entre les emplacements des deux électrodes, un volume continu du milieu correspondant audit volume commun (6). 17. Procédé de mesure d'un champ électrique, caractérisé en ce qu'il utilise un dispositif selon l'une des revendica- tions précédentes, dont les électrodes sont mises en contact avec unfluide conducteur de l'électricité. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il utilise un dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 et 10, prise en combinaison avec l'une des revendica- tions 2 et 3, ce qui permet la mesure d'un champ électrique alternatif de fréquence supérieure à un seuil de 8 Hz environ. 19. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il utilise un dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, 10 prise en combinaison avec l'une des revendications 4 à 6 et 11 et qu'on ouvre et ferme alternativement ladite barrière ou chacune desdites enceintes à une fréquence supé- rieure à 8 Hz environ, ce qui permet la.mesure d'un champ électrique continu ou de basse fréquence. 20. Procédé selon l'une des revendications 18 et 19, carac- térisé en ce que la fréquence est supérieure à 20 Hz environ. 21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que ladite fréquence est d'au moins 30 Hz environ. 22. Procédé selon l'une des revendications 17 à 21, appliqué à la détermination de la distribution de conductivité dans un terrain o s'enfonce un puits de sondage, selon lequel on crée une différence de potentiel entredeux points du terrain, caractérisé en ce qu'on mesure, à différentes profondeurs, au moins une composante du champ résultant au moyen d'un dis- positif selon l'une des revendications 1 à 16, introduit dans le puits. 23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'on mesure au moins une composante du champ perpendiculaire à la direction du puits au moyen d'un dispositif dont les deux électrodes s'étendent selon ladite direction. 24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'on mesure trois composantes du champ perpendiculaires entre elles et dont l'une est parallèle à la direction du puits, au moyen de trois dispositifs dont les électrodes respectives sont orientées de façon correspondante. 25. Procédé selon l'une des revendications 22 àd24, caracté- risé en ce que lesdits points sont situés au voisinage de la surface du terrain, dans des directions sensiblement opposées par rapport à l'orifice du puits. 26. Procédé selon l'une des revendications 22 à 24, caracté- risé en ce que lesdits points sont situés dans le;puits, l'un au-dessus et l'autre au-dessous du ou des dispositifs de me- sure.