Brevet FR2604514A1 — publié le 19880401

La présente invention concerne un procédé de détec- tion d'un défaut d'alignement, par exemple lorsqu'il est important qu'il existe un alignement précis entre deux éléments ou deux structures. Un tel exemple d'application est le passage de fûts contenant des déchets radioactifs par une ouverture formée dans le toit d'une cellule de stockage, les fûts étant supportés sur un bouchon de l'ouverture et le bouchon étant monté sur un chariot qui peut être déplacé verticalement. Périodiquement, l'entretien des mécanismes à rail de gui- dage et des paliers de support du chariot doit être exécuté et, après cet entretien, il est primordial que le chariot soit réglé de manière que le bouchon soit aligné avec précision sur l'ouverture formée dans le toit. L'invention concerne un procédé de détection d'un défaut d'alignement d'un élément par rapport à une orienta- tion de référence, comprenant le montage, sur l'élément, d'un système à double réflexion ayant deux surfaces réflé- chissantes placées à distance, la projection d'un faisceau d'un rayonnement électromagnétique ou sonore-ultrasonore, suivant un trajet prédéterminé intercepté par le système réfléchissant afin que, lorsque le trajet prédéterminé coïncide avec l'axe du système, des faisceaux réfléchis sensiblement coaxiaux soient formés, et le contrôle de tout écart des faisceaux réfléchis par rapport à la position coaxiale. Le faisceau d'un rayonnement électromagnétique est de préférence constitué d'un faisceau laser et il est dirigé suivant un trajet qui, lorsque l'élément a son orientation de référence, est perpendiculaire à une surface de l'élément, le système réfléchissant étant monté sur cette surface. Le système à double réflexion comporte de préférence une lentille unique et les surfaces réfléchissantes sont constituées par les surfaces avant et arrière de la len- tille, les termes "avant" et "arrière" étant utilisés"dans le présent mémoire pour désigner respectivement la première surface sur laquelle parvient initialement le faisceau et la seconde surface sur laquelle il parvient après réfrac- tion par la première surface. Des lentilles de divers types peuvent être utilisées, par exemple une lentille biconcave, une lentille biconvexe, une lentille plan-concave ou une lentille plan-convexe. Les rayons réfléchis à partir du faisceau incident peuvent être interceptés par une cible ayant une ouverture permettant le passage du faisceau incident. Les images réfléchies peuvent être projetées de cette manière sur la cible et permettent ainsi l'observation visuelle de tout écart par rapport à la concentricité, soit directement, soit à distance, à l'aide d'une caméra et d'un moniteur de télévision. L'invention concerne aussi un appareil destiné à être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'in- vention. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma d'une cellule de stockage de déchets irradiés et d'un appareil de vérification de l'alignement d'un bouchon sur une ouverture formée dans le toit de la cellule; la figure 2 est un schéma montrant l'effet d'un décalage latéral du bouchon par rapport à l'ouverture du toit; et la figure 3 représente l'effet d'un décalage angu- laire du bouchon. On se réfère à la figure i; une application de l'invention est la vérification de l'alignement d'un bou- chon 10 sur une ouverture 12 du toit 14 d'une cellule de stockage de déchets irradiés. Le bouchon est monté sur un chariot 16 qui peut être déplacé verticalement le long de rails 18 afin que le bouchon puisse être déplacé entre la position de fermeture (représentée en traits interrompus) et des positions inférieures, à l'intérieur de la cellule. L'axe du bouchon 10 doit coïncider avec celui de l'ouver- ture et la face supérieure du bouchon doit être perpendi- culaire à l'axe de l'ouverture afin que le bouchon puisse coopérer convenablement avec l'ouverture 12 du toit. La vérification de la concentricité du bouchon et de l'ouver- ture du toit, par exemple après l'exécution de l'entretien du chariot 16, de ses paliers et du mécanisme 18 à rail de guidage, comprend la disposition d'un laser 20 au-dessus de la cellule afin qu'un faisceau 22 de lumière du laser soit dirigé suivant l'axe de l'ouverture du toit, par un trou formé dans un écran ou une cible 24 et vers le bouchon. Une lentille 26 de grande distance focale (par exemple de l'ordre de 2 à 4 m) a une position sur le bouchon telle que, lorsque le bouchon est convenablement aligné (à la fois en direction latérale et en inclinaison), l'axe op- tique de la lentille 26 soit coaxial au faisceau laser 22. Par exemple, on suppose que la lentille 26 est biconcave, bien que, comme indiqué précédemment, elle puisse être biconvexe ou de tout autre type. On se réfère à la figure 2; lorsque le bouchon a une orientation convenable et en conséquence, lorsque l'axe optique de la lentille 26 coïncide avec le faisceau du laser, ce faisceau subit une réflexion à la fois à la face avant 28 et à la face arrière 30 de la lentille et revient suivant le même axe que le faisceau incident. La cible peut avoir une position dont la distance est supérieure à la distance focale de la lentille si bien qu'une certaine défocalisation des composantes réfléchies du faisceau pro- voque la formation, sur l'écran 24, d'images sous forme de taches qui sont concentriques au trou de l'écran dans le cas considéré. Dans le cas d'une lentille biconcave, la tache produite par réflexion à la face avant 28 de la lentille a tendance à être plus petite que celle qui est produite par réflexion à sa face arrière. Les taches sont indiquées par les références 34 et 36. Lorsque la lentille est décalée latéralement par rapport au faisceau laser, une nouvelle condition apparaît. Ainsi, sur la figure 2, le décalage est indiqué par le faisceau laser qui porte la référence 22A. Dans ce cas, le faisceau est réfléchi de manière différente comme indiqué par les rayons 38 et 40, avec formation finalement de taches 42, 44 sur l'écran, ces taches n'étant pas concen- triques. Comme représenté sur la figure 3, lorsque le bouchon et en conséquence la lentille sont inclinés, le faisceau incident subit encore une réflexion à la face avant et à la face arrière et donne des composantes réfléchies 46, 48 du faisceau et en conséquence des taches 50, 52 qui ne coïnci- dent pas sur l'écran. Ainsi, l'observation de l'écran, par exemple à l'aide d'une caméra vidéo 54, permet la détection de tout défaut d'alignement du bouchon et de l'ouverture, ce défaut pouvant alors être corrigé par réglage convenable de la structure de montage du chariot. Le réflecteur 24 peut être remonté afin qu'il puisse se déplacer entre la position représentée et une position qui se trouve à distance du trajet de passage du bouchon et du chariot afin que le déplacement de ces éléments ne soit pas gêné par le réflecteur 24. Dans une variante de l'invention, le faisceau inci- dent peut être un faisceau sonore ou ultra-sonore (de préférence collimaté), et dans ce cas, un détecteur acous- tique peut être disposé de manière qu'il détecte les posi- tions relatives des faisceaux réfléchis. Dans ce cas, la lentille est une lentille acoustique et la disposition peut être utilisée dans un fluide tel que l'air ou l'eau. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection d'un défaut d'alignement d'un élément par rapport à une orientation de référence, caractérisé en ce qu'il comprend le montage, sur l'élément (10), d'un système (26) à double réflexion comprenant deux surfaces réfléchissantes (28, 30) placées à distance, la projection d'un faisceau (22) d'un rayonnement électroma- gnétique ou sonore-ultrasonore suivant un trajet prédéter- miné recoupé par le système (26) à double réflexion de manière que, lorsque le trajet prédéterminé coïncide avec l'axe du système, des faisceaux réfléchis sensiblement coaxiaux soient formés, et le contrôle de tout écart des faisceaux réfléchis par rapport à l'état coaxial. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le faisceau du rayonnement électromagnétique est constitué par un faisceau laser et est dirigé suivant un trajet (22) qui, lorsque l'élément a son orientation de référence, est perpendiculaire à une première surface de l'élément (10), le système (26) à double réflexion étant monté sur cette surface. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le système (26) à double réflexion comporte une lentille unique, et les surfaces réfléchis- santes sont constituées par les surfaces avant et arrière (28, 30) de la lentille. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les rayons réfléchis du fais- ceau incident (22) sont interceptés par une cible (24) ayant une ouverture destinée au passage du faisceau inci- dent.