Brevet FR2594289A1 — publié le 19870814

La présente invention est relative à un dis- positif pour supporter des panneaux de circuits élec- triques à l'intérieur d'un tube, et, plus particulière- ment, mais non exclusivement, à un dispositif pour supporter des panneaux de circuits à l'intérieur de sondes destinées à être mises en place dans un trou de forage, de telle façon que les panneaux soient proté- gés contre les vibrations et les chocs. Lors du contrôle des trous de forage, diver- ses mesures sont faites en fond de trou et sont trai- tées avant d'être envoyées en surface, par exemple par émission de signaux pulsés à travers la boue. Les instruments de mesure et les circuits de traitement sont montés dans une masse-tige incorporée à la tête de forage à proximité de l'outil. Plus précisément, les panneaux portant les circuits de mesure et de traite- ment sont placés dans un tube allongé qui est lui- même monté par une extrémité à l'intérieur d'un man- chon par l'intermédiaire d'un accouplement à pivot qui permet un pivotement limité de la sonde à l'intérieur du manchon. Le manchon est lui-même monté à l'intérieur de la masse-tige avec interposition d'un milieu amor- tisseur entre la paroi extérieure du manchon et la paroi intérieure de la masse-tige. Un des buts de l'invention est de fournir un dispositif pour supporter un circuit électrique à l'in- térieur d'un tube, qui convienne pour l'utilisation dans une sonde de mesure. Selon un aspect de l'invention, celle-ci fournit un tel dispositif qui comprend le panneau de circuit, un profilé support, qui supporte le panneau, et des moyens absorbant les chocs pour maintenir l'ensemble dans le tube, une couche de matériau absor- bant les chocs étant interposée entre le panneau et le profilé. La couche de matériau absorbant les vibra- tions s'étend, de préférence, de façon continue d'une extrémité à l'autre du panneau, pour le supporter pra- tiquement sur toute sa longueur, et est constituée de préférence d'une couche d'élastomère. Un tel arrangement fournit un double méca- nisme d'absorption qui protège de façon substantielle le panneau de circuit contre les vibrations et les chocs. Selon un autre aspect de l'invention, celle- ci fournit un dispositif pour supporter un panneau de circuit électrique à l'intérieur d'un tube, ce disposi- tif comprenant le panneau de circuit, un profilé support, qui supporte le panneau et des moyens absorbant les chocs pour maintenir l'ensemble dans le tube, dans lequel les moyens absorbant les chocs comprennent au moins un organe tubulaire dont on peut modifier le diamètre extérieur, en changeant sa pression interne, entre un état relativement contracté dans lequel on peut insérer l'ensemble dans le tube par un des bouts de ce dernier, et un état relativement dilaté dans lequel l'ensemble est fermement maintenu à l'intérieur du tube. Dans une modalité de l'invention, le, ou les organes tubulaires sont normalement assez incompressi- bles pour maintenir fermement l'ensemble dans le tube, et peuvent être contractés en faisant le vide à leur intérieur de façon à permettre l'insertion de l'ensem- ble dans le tube, à partir d'une extrémité de celui-ci. Dans une modalité alternative, le, ou les organes tubulaires sont normalement suffisamment compressibles pour permettre l'insertion de l'ensemble dans le tube par un de ses bouts, et peuvent être dilatés par application de pression à leur intérieur afin de maintenir fermement l'ensemble dans le tube. Avantageusement, le ou les organes tubulai- res sont maintenus eux-mêmes en position à l'intérieur d'une rainure du profilé support. En outre, le profilé support est avantageusement à section semi-circulaire dans l'ensemble, avec une surface courbe ayant un rayon extérieur correspondant au rayon intérieur du tube dans lequel l'ensemble doit être placé, et une surface plane pour supporter le panneau. Dans une disposition préférée, le dispositif comporte en outre des entretoises qui agissent entre le panneau de circuits et la paroi intérieure du tube, sur la face du panneau qui est à l'opposé du profilé support. Ces entretoises sont avantageusement placées à intervalles réguliers le long de l'axe longitudinal du panneau. De préférence, les moyens absorbant les chocs comprennent deux organes tubulaires, d'axe parallèle à un plan perpendiculaire au panneau de circuit et pas- sant par son axe longitudinal, ces organes tubulaires étant disposés symétriquement par rapport à ce plan. L'invention fournit encore un procédé pour insérer dans un tube un dispositif pour supporter un panneau de circuit électrique, ce dispositif comprenant un panneau de circuits et un profilé support qui sup- porte ce panneau, et ce procédé comportant la fourni- ture de moyens absorbant les chocs placés de façon à s'appuyer sur la paroi interne du tube, ces moyens absorbant les chocs étant constitués d'au moins un organe tubulaire dont le diamètre extérieur peut être modifié en changeant sa pression interne, l'insertion de l'ensemble dans le tube avec l'organe tubulaire dans un état comparativement contracté correspondant à une première pression interne, et le ferme maintien de l'ensemble dans le tube avec le ou les organes tubu- laires dans un état comparativement dilaté correspondant à une seconde pression interne. Pour mieux expliquer l'invention, on va main- tenant décrire une modalité préférée de l'invention à l'aide d'un exemple, en se référant aux dessins parmi lesquels: Figure 1 est une coupe transversale du dis- positif à l'intérieur d'un tube. Figure 2 est une coupe longitudinale, à plus petite échelle d'une partie du dispositif à l'intérieur du tube. En se référant aux dessins, le dispositif illustré comprend plusieurs panneaux de circuits élec- triques 1 dont un seul est visible, un profilé support 2 en aluminium, de section semi-circulaire, et une couche 3 de matériau absorbant les vibrations inter- calée entre le panneau 1 et le profilé support 2. Chaque panneau est un panneau de circuit imprimé clas- sique, sur lequel sont montés un certain nombre de composants électriques 4. Pour la facilité d'obtention, la couche 3 comprend un cordon d'élastomère thixotro- pique 5 et une couche 6 d'élastomère silicone de dureté 40 au duromètre, par exemple un matériau de type "RTV". Lors de la fabrication du dispositif, le panneau 1 et le profilé support sont maintenus à la distance convenable l'un de l'autre et on forme le cordon 5 en appliquant l'élastomère thixotropique de façon à obturer un seul côté de l'espace entre panneau 1 et profilé support 2. La matière du cordon durcit rapidement et sert à fermer cet espace d'un côté alors que l'élastomère silicone, qui coule libre- ment est introduit pour remplir le reste de l'espace pour y faire prise et compléter la couche 3. En outre, le dispositif comprend un certain nombre d'entretoises en aluminium 7, coiffées par des amortisseurs en caoutchouc 8. Les entretoises sont disposées à intervalles réguliers le long de la lon- gueur de chaque panneau 1. De plus, pour maintenir l'ensemble à l'intérieur du tube 9, deux organes tubu- laires en caoutchouc 10 sont placés dans des rainures 11 du profilé support 2, parallèles et disposées symé- triquement par rapport à un plan 12, figuré en tirets sur la figure 1, qui est perpendiculaire au panneau 11 et passe par l'axe longitudinal de celui-ci. Selon une première méthode pour l'insertion, on introduit l'ensemble dans le tube 9, et, une fois qu'il est en place, on envoie de la pression dans les organes tubulaires 10 pour forcer ceux-ci à se dilater et bloquer l'ensemble dans le tube 9. On peut maintenir la pression dans les organes tubulaires 10 en fermant leurs extrémités. Selon une autre méthode, les organes tubulai- res 10 ont, à l'état normal, une taille suffisante et sont suffisamment incompressibles pour empêcher l'in- sertion de l'ensemble à l'intérieur du tube 9. Pour permettre celle-ci, on fait le vide dans les organes tubulaires 10 de façon à les faire se contracter pour permettre d'amener l'ensemble dans sa position correcte à l'intérieur du tube 9. On supprime alors le vide, si bien que les organes tubulaires 10 reviennent à leur état initial et bloquent fermement l'ensemble à l'inté- rieur du tube. La disposition qu'on vient de décrire est particulièrement avantageuse du fait qu'elle rend les panneaux de circuits très résistants à des pannes dues aux vibrations mécaniques et aux chocs à fond de trou. Plus particulièrement, le dispositif est capable de supporter de hautes intensités de vibrations jusqu'à une fréquence de 1 kHz, grâce au fait que les déforma- tions maximales entre les composants et le panneau sont maintenues à des niveaux qui garantissent l'absence de ruptures de fatigue. La couche 3 fournit une base continue élasti- que pour supporter les panneaux, ce qui a pour effet de rendre la fréquence naturelle minimale de chaque panneau très supérieure à 1 kHz. L'ensemble est supporté élastiquement à l'intérieur du tube 9 par les organes tubulaires 10 qui s'étendent sur toute la lon- gueur du profilé support 2, et les entretoises 7, pla- cées à intervalles réguliers, constituent un troisième bras stabilisateur du système de support. Les organes tubulaires 10 maintiennent de façon efficace la sépa- ration entre le profilé porteur 2 et la paroi métalli- que du tube 9, et procurent la résistance aux chocs. Diverses variantes à la disposition décrite ci-dessus peuvent être envisagées sans s'écarter du contenu de l'invention. Par exemple les deux organes tubulaires 10 peuvent être remplacés par un organe tubulaire unique placé dans une rainure unique située dans le profilé support 2 à l'intersection du plan de symétrie 12 et de la surface extérieure de ce profilé. On peut aussi prévoir que les panneaux, au lieu d'être soutenus par une couche continue de matière élastomère, sont supportés seulement par un cordon sous chacun de leurs quatre côtés. On comprendra cependant qu'une telle disposition est moins efficace pour relever la fréquence naturelle minimale des panneaux. En outre, on peut prévoir que la couche 6 absorbant les vibrations a une dureté de 30 à 70 au duromètre. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour supporter un panneau de circuit électrique à l'intérieur d'un tube, ce disposi- tif comprenant le panneau de circuit (1), un profilé support (2) qui supporte ledit panneau, et des moyens absorbant les chocs (10) pour maintenir l'ensemble à l'intérieur du tube, caractérisé en ce qu'une couche (3) de matière absorbant les vibrations est interposée entre le panneau de circuit (1) et le profilé support (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche (3) absorbant les vibra- tions s'étend de façon continue d'un bout à l'autre du panneau de circuit (1) de façon à supporter celui-ci sur toute sa longueur. 3. Dispositif pour supporter un panneau de circuit électrique à l'intérieur d'un tube, ce disposi- tif comprenant le panneau de circuit (1), un profilé support (2) qui supporte ledit panneau, et des moyens absorbant les chocs (10) pour maintenir l'ensemble à l'intérieur du tube, caractérisé en ce que les moyens absorbant les chocs comprennent au moins un organe tubulaire (10) dont on peut faire varier le diamètre extérieur en changeant sa pression interne, entre un état comparativement contracté pour lequel l'ensemble peut être inséré dans le tube (9) par une extrémité, et un état comparativement dilaté, pour lequel l'ensemble est ensuite maintenu fermement à l'intérieur du tube (9). 4. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le ou les organes tubulaires-(10) sont, à l'état normal, suffisamment incompressibles pour main- tenir fermement l'ensemble à l'intérieur du tube (9) et peut se contracter si on fait le vide à son intérieur, pour permettre l'insertion de l'ensemble dans le tube (9) par une extrémité. 5. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le ou les organes tubulaires (10) sont, à l'état normal, suffisamment compressibles pour per- mettre l'insertion de l'ensemble dans le tube par une extrémité, et peuvent être dilatés par application d'une pression à l'intérieur desdits organes tubulaires pour maintenir fermement l'ensemble à l'intérieur du tube. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le ou les organes tubulaires sont maintenus en position par le fait qu'ils sont placés dans une rainure (11) du profilé porteur (2). 7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les organes absorbant les chocs comprennent deux organes tubulaires (10) d'axe parallèle, et disposés symétriquement par rapport à un plan perpendiculaire au panneau de circuit (1) et passant par l'axe longitudinal- de ce dernier. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profilé porteur (22) a une section d'ensemble semi-circulaire, avec une surface courbe de rayon extérieur adapté au rayon inté- rieur du tube o le dispositif doit être placé, et une surface plane pour supporter le panneau de circuits (1). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des entretoises (7) agissant entre le panneau de cir- cuit (1) et la paroi intérieure du tube (9), et placées sur le côté du panneau qui est à l'opposé du profilé support. 10. Procédé pour insérer dans un tube un dis- positif pour supporter un panneau de circuit électrique, ce dispositif comprenant un panneau de circuit (1) et un profilé support (2) qui supporte ledit panneau, caracté- risé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: 35. placer des moyens d'absorption des chocs (10) en un emplacement du dispositif o ils peuvent entrer en appui sur la paroi interne du tube (9), ces moyens d'absorption des chocs étant sous la forme d'au moins un organe tubulaire (10) dont on peut changer le diamè- tre extérieur en faisant varier sa pression interne; insérer l'ensemble dans le tube (9) avec le ou les organes tubulaires (10) dans un état compara- tivement contracté correspondant à une première pression interne; 10. maintenir fermement l'ensemble à l'intérieur du tube (9), avec le ou les organes tubulaires (10) dans un état comparativement dilaté correspondant à une seconde pression interne.