Brevet FR2678368A1 — publié le 19921231

Chatne de mesure La présente invention concerne une chatne de mesure De telles chaînes trouvent une utilisation tout particulièrement dans la mesure de température ou de pression par exemple à différentes profondeurs5 sous l'eau Elles sont en général portées et tratnées par des bateaux ou des sous-marins On se reportera plus précisément dans la suite à une-cha ne de mesure particulière appelée chaîne bathythermique, bien que cet exemple ne soit pas limitatif. Une chatne bathythermique est équipée de thermistances et est destinée à la mesure de température dans un milieu liquide, et plus particulièrement dans la mer, à des profondeurs pouvant atteindre 120 m environ actuellement. Une chatne bathythermique comporte en surface une bouée dérivante reliant un câble principal sur lequel sont montées plusieurs thermistances à un dispositif électrique de réception et de traitement des informations fournies par les thermistances Ce câble peut contenir jusqu'à dix thermistances Plus précisément, le câble principal comprend une âme centrale constituée de plusieurs conducteurs ef recouverte d'une première gaine isolante d'étanchéité20 dite gaine intermédiaire Autour de la gaine intermédiaire se trouve une armure constituée par exemple d'un feuillard ou d'une tresse en acier permettant d'assurer la résistance mécanique de la chalne, cette armure étant elle-même protégée par une seconde gaine isolante d'étanchéité dite gaine extérieure Chacune des thermistances est25 raccordée électriquement au câble principal Pour cela, l'âme centrale du câble principal est dénudée sur une portion de câble nécessaire au raccordement Pour effectuer cette opération, l'ensemble des trois protections (gaine extérieure, armure, gaine intermédiaire) est sectionné de part et d'autre de la portion à dénuder, de sorte que les30 extrémités des trois protections se trouvent dans une même section d'un c 8 té et de l'autre; l'ensemble des trois protections ainsi sectionnées est ensuite retiré Puis, l'un des conducteurs de l'âme est sectionné pour ensuite être soudé aux bornes de la thermistance à raccorder Ainsi, chaque thermistance est raccordée à un conducteur35 distinct de l'âme centrale L'étanchéité au niveau du raccord d'une 2 - thermistance au câble principal est réalisée au moyen d'un surmoulage local en un matériau isolant constituant un manchon autour de la thermistance et des extrémités de la gaine extérieure de part et d'autre de la thermistance. 5 A l'extrémité de la chatne bathythermique opposée à celle reliée à la bouée se trouve un capteur de pression La chaîne peut en outre éventuellement comporter un porteur excentré ou bien centré sur le câble principal (dans ce cas, les conducteurs de l'âme centrale sont disposés autour du porteur). La résistance de chacune des thermistances dépend de la température du milieu environnant Ainsi, toute variation de température entraîne une variation de résistance de la thermistance, ce qui modifie le signal électrique transmis par la chaîne qui fournit alors, au moyen du dispositif de réception et de traitement, la valeur15 de la température en un point Il est bien évident que, comme tout appareil électrique de mesure immergé dans un liquide, la-chaîne bathythermique doit être parfaitement étanche tant à ses extrémités que longitudinalement, et srtout au niveau des surmoulages. Or, notamment lors de l'utilisation dans des mers chaudes, la gaine extérieure ainsi que les surmoulages risquent d'être déchiquetés par les morsures des requins par exemple Dans d'autres conditions, l'étanchéité de la chatne bathythermique peut être rompue par accrochage sur des rochers coupants ou par des ancres de bateaux par exemple.25 Ainsi, lorsque la gaine extérieure est percée, l'eau s'infiltre dans l'armure, circule le long de celle-ci entre les deux gaines de protection puis parvient jusqu'aux thermistances en cheminant au niveau des raccords entre le surmoulage et les gaines de protection. Ceci conduit à une dégradation de la chatne électrique en provoquant notamment des courts-circuits, et rend la mesure impossible. Le but de la présente invention est donc de réaliser une chaîne de mesure dont la protection étanche soit plus efficace que dans les chaînes de mesure classiques. La présente invention propose à cet effet une chaîne de mesure comprenant: un cible principal comportant une âme conductrice constituée d'au moins un conducteur, protégée par une gaine d'étanchéité intermédiaire en un matériau isolant, elle-même entourée d'une armure puis d'une gaine d'étanchéité extérieure en un matériau isolant, une pluralité de composants électroniques raccordés audit câble principal, chacun desdits composants étant relié à un distinct desdits conducteurs, ledit câble ayant été dénudé à cet effet sur une portion nécessaire audit raccord, et des surmoulages formant manchon autour de chacun desdits composants et de ladite gaine extérieure située de part et d'autre de chacun desdits composants, caractérisé en ce que ladite armure et ladite gaine extérieure sont sectionnées et retirées au niveau de ladite portion sur une longueur supérieure à celle de ladite portion pour définir un épaulement et un étagement entre ladite gaine intermédiaire et ladite gaine extérieure de part et d'autre-de ladite portion, ledit surmoulage épousant lesdits épaulements et étagements pour venir déborder sur ladite gaine extérieure de part et d'autre de chacun desdits composants. Avantageusement, la gaine intermédiaire est sectionnée et retirée au niveau de la portion pour définir un épaulement entre l'âme principale et la gaine intermédiaire de part et d'autre de la portion. Le composant électronique étant relié au conducteur correspondant par l'intermédiaire de bornes de raccordement, un ruban de protection en un matériau isolant est rubanné autour du composant25 et des bornes avant que le surmoulage soit effectué. La gaine intermédiaire peut aussi présenter une fenêtre de passage en coincidence avec le composant. Enfin, l'armure est choisie parmi une tresse et un feuillard métalliques. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante donnée à titre illustratif et nullement limitatif. Dans les figures suivantes: la figure 1 représente en coupe longitudinale avec arrachement partiel un tronçon de chaîne de mesure selon l'invention, 4 - la figure 2 est une vue de dessus de la figure 1 représentée, pour plus de clarté, avec le surmoulage en traits interrompus, la figure 3 représente également en coupe longitudinale un tronçon d'une autre chaîne de mesure selon l'invention. Dans les figures 1 et 2, un tronçon 1 de chaîne bathythermique est constitué d'un tronçon de câble principal 2 sur lequel est insérée et soudée une thermistance 3 schématisée par un rectangle Le tronçon 2 est composé d'une âme centrale conductrice 4 formée de plusieurs conducteurs 5, autour de laquelle a été extrudée une première gaine d'étanchéité 6, dite gaine intermédiaire, en un matériau isolant comme le polychlorure de vinyl (PVC) ou le polyuréthane par exemple Autour de la gaine intermédiaire 6 est placée une armure constituée par une tresse métallique 7 en acier destinée à assurer la tenue mécanique de la chaîne Enfin, une seconde gaine d'étanchéité 8, dite gaine extérieure, également en un matériau isolant, comme le PVC ou le polyuréthane, est extrudée autour de la tresse 7 Afin d'insérer la thermistance 3 dans une portion 9 du tronçon 1, la tresse 7 et la gaine extérieure 8 sont tout d'abord sectionnées et retirées sur une longueur supérieure à celle de la portion 9 de manière à créer de part et d'autre de la portion 9 un épaulement 10 et 10 ' suivi d'un étagement Il et 11 ', séparant la gaine intermédiaire 6 de la gaine extérieure 8 Ensuite, une fenêtre rectangulaire de passage 12 est pratiquée dans une zone centrale de la gaine intermédiaire 6 ainsi dénudée Cette fenêtre 12 a des dimensions légèrement supérieures à celles de la thermistance 3 Puis, la gaine intermédiaire 6 est incisée selon une génératrice de part et d'autre et dans le prolongement de la fenêtre 12 pour créer une fente 13 (voir figure 2). Afin de dénuder l'âme centrale 4, une incision circulaire 14 est effectuée à l'une des extrémités de la fente 13 Un des conducteurs 5 de l'âme 4 est alors sectionné puis soudé aux bornes 15 et 15 ' de la thermistance 3. La gaine intermédiaire 6 est ensuite rabattue et vient coiffer la thermistance 3 de sorte que la fenêtre de passage 12 coïncide avec cette dernière.35 L'étanchéité au niveau de la thermistance 3 est assurée grâce à - un surmoulage 15 en un matériau isolant semblable à celui des gaines intermédiaire et extérieure, et ayant la forme d'un manchon dont la surface interne est prise sur la thermistance 3 et la gaine intermédiaire 6 et dont la surface externe vient déborder sur la gaine extérieure 8 de part et d'autre de la thermistance 3; il forme un bon accrochage sur la gaine extérieure 8 en épousant les épaulements 10 et ' et les étagements 11 et 11. La situation "en retrait" de la tresse 7 et de la gaine extérieure 8 ménage donc un étagement supplémentaite 11, 11 ' par rapport à la structure de l'art antérieur; cet étagement supplémentaire 11, 11 ' fait obstacle à la pénétration de l'eau jusqu'à la thermistance 3 Ainsi, lorsque la gaine extérieure vient à être percée, l'eau circule le long de la tresse d'acier puis rencontre une barrière horizontale réalisée par l'étagement 11, 11 ' Alors que le surmoulage dans les chatnes de l'art antérieur présente un seul étagement, le surmoulage dans les chatnes selon l'invention possède deux étagements, c'est-à-dire une surface de contact et donc une barrière d'étanchéité plus importantes. Cette double zone horizontale de contact entre les gaines d'étanchéité et le surmoulage confère à la chaîne de mesure selon l'invention une protection accrue contre la pénétration de l'eau ou du liquide dans lequel elle est immergée, et lui permet donc de fonctionner de manière plus efficace. La structure qui vient d'être décrite en relation avec la figure 1 correspond à l'utilisation de thermistances, ou autres composants électroniques, de petites dimensions (de l'ordre de 4 mm de diamètre et mm de longueur). Lorsque les composants électroniques ont des dimensions plus importantes (diamètre de l'ordre de l Omm et longueur de quelques centimètres), la structure est généralement celle représentée par le tronçon 1 de la figure 3 Dans cette figure, les éléments communs avec les figures 1 et 2 sont référencés avec les même numéros. Dans ce cas, afin d'insérer une thermistance 3, la tresse 7 et là gaine extérieure 8 sont sectionnées et retirées sur une longueur supérieure à celle de la portion 9 et la gaine intermédiaire 6 sur une longueur sensiblement égale à celle de la portion 9, de manière à créer de part et d'autre de la portion 9 un épaulement 10 et 10 ' suivi d'un étagement 11 et 11 ' séparant la gaine intermédiaire 6 de la gaine extérieure 8 L'âme centrale 4 est donc totalement dénudée sur la 5 longueur de la portion 9. Un des conducteurs 5 de l'âme 4 est alors sectionné puis soudé aux bornes 15 et 15 ' de la thermistance 3 Afin d'éviter que les bornes 15 et 15 ' soient ensuite noyées dans le surmoulage& 16 qui vient, comme dans la structure de la figure 1, coiffer la thermistance10 3 en s'étendant de part et d'autre sur la gaine extérieure 8, un ruban 17 en caoutchouc butyle (ou buterton) par exemple, est rubanné autour de la thermistance 3 et des bornes 15 et 15 ' Le surmoulage 16 est ensuite réalisé. Une telle disposition allège les contraintes éventuelles qui pourraient s'appliquer lors du pliage de la chaine bathythermique aux bornes 15 et 15 ' en cas de cohésion parfaite entre ces dernières et le surmoulage 16, et qui risqueraient d'entraîner leur rupture. La chaîne de mesure ainsi réalisée possède les mêmes propriétés et les mêmes avantages que celle dont un tronçon est représenté aux figures 1 et 2. Bien évidemment, la chaîne de mesure selon l'invention peut être constituée d'un ou de plusieurs tronçons semblables à ceux décrit précédemment, et les thermistances peuvent être remplacées par tout autre composant électronique de mesure comme par exemple des capteurs25 de pression. Elle peut comprendre en outre un porteur, en acier par exemple, qui assure un renfort mécanique Ce porteur peut être centré sur l'âme centrale ou excentré à la périphérie du câble principal Dans le cas o il est centré, les conducteurs de l'âme centrale sont disposés30 autour du porteur. De plus, la chaîne de mesure selon l'invention peut être reliée électriquement à son extrémité la plus proche de la surface à un dispositif de réception et de traitement des informations fournies par les composants électroniques, et à son autre extrémité à un capteur de35 pression destiné à vérifier que cette extrémité, et en conséquence -7tous les composants, sont immergés à une profondeur qui est bien celle souhaitée. On pourra enfin remplacer tout moyen par un moyen équivalent sans sortir du cadre de l'invention. -8- REVENDICATIONS 1/ Chaine de mesure comprenant: un câble principal comportant une âme conductrice constituée d'au moins un conducteur, protégée par une gaine d'étanchéité intermédiaire en un matériau isolant, elle-même entourée d'une armure puis d'une gaine d'étanchéité extérieure en un matériau isolant, une pluralité de composants électroniques raccordés audit câble principal, chacun desdits composants étant relié à un distinct desdits conducteurs, ledit câble ayant été dénudé à cet effet sur une portion nécessaire au raccord, et des surmoulages formant manchon autour de chacun desdits composants et de ladite gaine extérieure située de part et d'autre de chacun desdits composants, caractérisée en ce que ladite armure ( 7) et ladite gaine extérieure15 ( 8) sont sectionnées et retirées au niveau de ladite portion ( 9) sur une longueur supérieure à celle de ladite portion ( 9) pour définir un épaulement ( 10, 10 ') et un étagement ( 11, 11 ') entre ladite gaine intermédiaire ( 6) et ladite gaine extérieure ( 8) de part et d'autre de ladite portion ( 9), ledit surmoulage ( 16) épousant lesdits épaulements20 ( 10, 10 ') et étagements ( 11, 11 ') pour venir déborder sur ladite gaine extérieure ( 8) de part et d'autre de chacun desdits composants ( 3). 2/ Chaîne de mesure selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite gaine intermédiaire ( 6) est sectionnée et retirée au niveau de ladite portion ( 9) pour définir un épaulement entre ladite âme25 principale ( 4) et ladite gaine intermédiaire ( 6) de part et d'autre de ladite portion ( 9). 3/ Chaîne de mesure selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit composant ( 3) est relié audit conducteur correspondant ( 5) par l'intermédiaire de bornes de raccordement ( 15, 15 '). 4/ Chaîne de mesure selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un ruban ( 17) en un matériau isolant est rubanné autour dudit composant ( 3) et desdites bornes ( 15, 15 ') avant que ledit surmoulage ( 16) soit effectué. 5/ Chatne de mesure selon la revendication 1, caractérisée en ce que g e -9 - ladite gaine intermédiaire ( 6) présente une fenêtre de passage ( 12) en coïncidence avec ledit composant ( 3). 6/ Chaîne de mesure selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite armure ( 7) est choisie parmi une tresse et un feuillard métalliques.