Brevet FR2620792A1 — publié le 19890324

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la localisation de fuites de liquide dans des canalisations enterrées. Différents procédés ont déjà été proposés dans ce but. C'est ainsi que dans certains de ces procédés on écoute à distance les bruits intrinsèques provoqués par la fuite, ces procédés allant de la simple perception de ces bruits, jusqu a des formules plus complexes de corrélation acoustique". On a également proposé d'analyser en surface les variations de certains paramètres électriques de la canalisation de transport du liquide, ou de son environnement direct. Un autre procédé consiste à ajouter au liquide des éléments détectables à distance tels que des gaz légers, de l'hélium par exemple, ou des éléments radio-actifs. Toutes ces solutions ne permettent pas toutefois de garantir une totale fiabilité du fait qu'ils ne sont pas capables de satisfaire à ltensemble des critères suivants - détection des fuites de produit liquide quelle qu'en soit l'intensité, y compris les fuites de très faible débit, - localisation sur une même canalisation de fuites simultanées et de différentes intensités, - recherche des fuites sur tout type de canalisation (acier, fonte, béton armé ou non, PVC ou autre matière plastique, etc...) - insensibilité aux paramètres spécifiques à l'environnement, tels que l'hétérogénéité du terrain dans lequel est enterrée la canalisation, ou les bruits ou vibrations extérieurs dans le cas en particulier de mesures effectuées en milieu urbain ou en zone industrielle. La présente invention vise en conséquence à fournir un procédé et un dispositif permettant de satisfaire ltensemble de ces critères dans tous les domaines d'application, c'est-à-dire aussi bien sur des réseaux d'exploitation professionnels, tels que des réseaux de transport ou de distribution de produits liquides dans des installations collectives, que sur des réseaux d'applications domestiques tels que des installations de distribution d'eau d'immeubles ou de maisons. A cet effet, l'invention a tout d'abord pour objet un procédé de localisation de fuites de liquide dans des canalisations enterrées, caractérisé par le fait que l'on émet un signal acoustique dans ledit liquide en un point de la canalisation, que l'on recueille à la surface du sol le signal transmis par le liquide et le terrain situé au-dessus de la canalisation, et que l'on relève les emplacements auxquels le signal recueilli atteint une valeur maximale. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on émet une pluralité de signaux de fréquences différentes, et on relève le maximum pour au moins une desdites fréquences. La présente invention a également pour objet un dispositif pour la localisation de fuites de liquide dans des canalisations enterrées, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens émetteurs pour émettre un signal acoustique dans ledit liquide en un point de la canalisation, des moyens récepteurs pour recueillir le signal transmis, mobiles à la surface du sol au-dessus de la canalisation, et des moyens pour analyser le signal recueilli. Bien entendu on entend par canalisation toute structure de transport ou de stockage de liquide, et en particulier un réseau de distribution. De même, le fait que la canalisation soit enterrée n'est pas limitatif à son insertion dans un terrain naturel. Cette canalisation peut être noyée dans un terrain artificiel, par exemple dans du béton, ou même dans un mur, auquel cas on entend par "sol" l'une des faces de ce mur. L'invention permet par conséquent de transmettre au milieu liquide par l'intermédiaire des moyens émetteurs une énergie mécanique et de la capter ensuite à distance à l'aide des moyens récepteurs. L'analyse des signaux reçus peut porter non seulement sur leur amplitude, mais également sur une caractéristique quelconque telle que fréquence, forme, ou effet transitoire ou sur plusieurs de ces caractéristiques. On a constaté que le milieu liquide est une voie préférentielle pour la transmission des signaux acoustiques de sorte que la détection d'un maximum du signal reçu correspond à l'emplacement d'une fuite. On notera par ailleurs que le procédé et le dispositif selon l'invention sont également applicables à la localisation des canalisations elles-mêmes, indépendamment de toute fuite dans ces canalisations, du fait que le signal reçu est maximum à la verticale de cette canalisation. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, lesdits moyens émetteurs comprennent un transducteur électromécanique ainsi éventuellement qu'un générateur électrique de fonctions dont la sortie est appliquée à ce transducteur. Les moyens récepteurs peuvent comprendre un capteur acoustique auquel est associé un circuit de filtrage. Le dispositif selon 11 invention est par conséquent essentiellement composé de deux chaînes électroniques fonctionnelles, l'une destinée à générer et à émettre les signaux acoustiques, et l'autre à détecter et à traiter les signaux transmis. Du coté émission, le transducteur transforme, en sortie de chaîne, l'énergie électrique fournie par le générateur de fonctions en énergie acoustique. Ce transducteur peut être par exemple électromagnétique ou piézoélectrique, auquel cas, il fournit des signaux sinusoidaux, ou être à semi-conducteur (pont J-FET par exemple) auquel cas toute forme de signal peut être obtenue. Du côté réception, le capteur est placé en entrée de chaîne pour transformer les signaux acoustiques transmis par le liquide et le terrain environnant en énergie électrique, ce capteur pouvant lui-même être du type électromagnétique ou piézoélectrique d'une part, ou à semi-conducteur d'autre part, ce qui permet dans ce dernier cas une analyse beaucoup plus diversifiée sur le plan de la reconnaissance de forme ou de la décomposition des régimes transitoires. Comme on l'a vu ci-dessus, le dispositif selon l'invention peut émettre et traiter des signaux différents en fréquence, en forme et en régime transitoire dans le but d'atténuer les -perturbations dues à l'environnement. Ceci peut être réalisé soit de façon simultanée avec des charnels d'émission et de réception multivoies ou en analyse décalée par multiplexage, soit de façon programmée, en régime permanent auquel cas le programme est intégré aux deux chaînes, ou en régime déclenché auquel cas le programme n intervient que lors d'une détection de fuite. On peut en outre prévoir une interface de liaison à distance entre la channe d'émission et la chaîne de réception, par exemple une liaison par voie hertzienne, pour permettre une commande simultanée des channes d'émission et de réception des données. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation - particulier de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est un schéma des deux chaînes de ce dispositif, - la figure 3 illustre le principe de la localisation d'une canalisation à l'aide de ce dispositif, - la figure 4 illustre le principe de la localisation d'une fuite dans une canalisation à l'aide de ce dispositif,et - les figures 5 et 6 représentent deux applications de ce dispositif. La figure 1 représente une canalisation 1 de transport de liquide que l'on souhaite localiser, ou dans laquelle on souhaite localiser une éventuelle fuite. Cette canalisation est enterrée dans un terrain 2 et reliée à la surface 3 de ce terrain par une structure 4 telle qu'un regard, une cuve de stockage, ou une conduite quelconque. Le dispositif selon l'invention comprend pour l'essentiel une chaîne d'émission 5 et une chaîne de réception 6. La sortie de la chaîne d'émission 5 est reliée à un transducteur électromécanique 7 disposé dans la structure 4 pour y émettre des signaux acoustiques. L'entrée de la channe de réception 6 est constituée par un capteur acoustique 8. Les signaux 9 émis par le transducteur 7 se déplacent préférentiellement dans le liquide 10 ainsi que, dans une moindre mesure dans le terrain 2, comme représenté en 11, de sorte que l'on peut, en déplaçant le capteur 8 à la surface 3 du terrain, localiser la canalisation 1 ainsi que d'éventuelles fuites. A cet effet, des moyens d'analyse du signal reçu par le capteur 8, tels par exemple qu'un simple écouteur 12, sont prévus en sortie de la chaîne de réception 6. Si l'on se réfère maintenant à la figure 2, on voit que la chaste d'émission5 5 est constituée pour l'essentiel d'un générateur de fonctions 13 relié au transducteur 7 par l'intermédiaire d'un amplificateur 14. Des moyens de visualisation 15 peuvent en outre être prévus pour contrôler les signaux émis par le transducteur 7. De même, la chaîne de réception 6 comprend le capteur 8 relié, éventuellement par l'intermédiaire d'un préamplificateur, à un filtre 16 et à un amplificateur 17, La sortie de l'amplificateur 17 peut être appliquée à divers moyens d'analyse, soit visuels, soit sonores du signal, tels qu'un voltmètre 18, un casque d'écoute 12 ou un oscilloscope 19. On peut également prévoir une unité de multiplexage ou de programmation 20 éventuellement reliée à un émetteur hertzien 21 permettant la télécommande de la channe 5 par l'intermédiaire d'un récepteur 22. La localisation d'une canalisation 23 dans un terrain 24 s'effectue en déplaçant le capteur 8 à la surface 25 du sol. La déviation du voltmètre 18 est maximale lorsque l'on se trouve à la verticale de la canalisation 23 (figure 3). De même, comme montré à la figure 4, si l'on déplace le capteur 8 à la surface du sol le long de la canalisation 23, le voltmètre 18 dévie, comme représenté en 18' et 18", lorsque l'on se trouve à la verticale d'une fuite 26' ou 26". La déviation du voltmètre 18 est d'autant plus importante que la fuite est elle-même plus importante. La figure 5 représente différentes positions du capteur 8 à la surface du sol ainsi que l'indication 27 donnée par le voltmètre pour les différentes positions du capteur. On constate que cette indication 27 présente des maxima 28a, 28b, 28c à la verticale des emplacements des fuites 29a, 29b, et 29c. Comme le montre la figure 6 le procédé et le dispositif selon l'invention ne sont pas limités au contrôle de canalisations enterrées horizontalement dans un terrain naturel, mais peuvent également être appliqués au contrôle de canalisations situées dans un bâtiment 30. La figure 6 représente le sol 31 et un mur 32 de ce bâtiment ainsi qu'une canalisation 33 passant sous le sol 31 et dans le mur 32. Les différentes positions du capteur 8 sont également représentées ainsi que trois emplacements de fuite 34a, 34b, et 34c. Les indications du voltmètre sont similaires à celles représentées à la figure 5. Diverses variantes et modifications peuvent bien entendu être apportées à la description qui précède sans sortir pour autant du cadre ni de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de localisation de fuites de liquide dans des canalisations enterrées, caractérisé par le fait que l'on émet un signal acoustique dans ledit liquide en un point de la canalisation, que l'on recueille à la surface du sol le signal transmis par le liquide et le terrain situé au-dessus de la canalisation, et que l'on relève les emplacements auxquels le signal recueilli atteint une valeur maximale. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on émet une pluralité de signaux de fréquences différentes, et que l'on relève le maximum pour au moins une desdites fréquences. 3. Dispositif pour la localisation de fuites de liquide dans des canalisations (1) enterrées, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens émetteurs (5) pour émettre un signal acoustique dans ledit liquide en un point de la canalisation, des moyens récepteurs (6) pour recueillir le signal transmis, mobiles à la surface du sol au-dessus de la canalisation, et des moyens (12) pour analyser le signal recueilli. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens émetteurs comprennent un transducteur électro-mécanique (7). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens émetteurs comprennent un générateur électrique (13) de fonctions dont la sortie est appliquée audit transducteur électro-mécanique. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens récepteurs comprennent un capteur acoustique (8) et un circuit de filtrage (16).