Brevet FR2694807A1 — publié le 19940218

Titre de l'invention "Système de détection de fuite à câble électrique" DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un système de détection de fuite à base de câble dans lequel le câble est notablement résistant à l'eau mais peut détecter des liquides à base d'eau qui contiennent un tensio-actif Il est particulièrement utile pour détecter des fuites de cuves de nettoyage ou de cuves de stockage et de leurs tuyauteries associées. ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Les tuyauteries partant des cuves de nettoyage et de stockage qui stockent des solutions aqueuses sont fréquemment exposées aux intempéries C'est pourquoi, un système de détection de fuite de solution aqueuse pour de telles tuyauteries doit être résistant à l'eau, mais doit encore être apte à détecter la présence d'eau dans une solution Les solutions aqueuses contiennent souvent des détergents, et il serait bon d'avoir un système de détection de fuite qui soit basé sur la présence ou sur l'absence d'un tensio-actif dans le liquide qui fuit Ceci est particulièrement vrai pour les acides aqueux ou les bases aqueuses qui contiennent un tensio-actif De nombreux systèmes pour la détection de la fuite d'acides ou de bases reposent sur l'effet corrosif de l'acide ou de la base sur un métal conducteur comme moyen de détection Par exemple, le brevet EP-A-017174 mesure une variation de capacitance qui survient par la destruction d'une protection en aluminium lorsque le câble est attaqué par un acide; et dans le brevet PCT WO 89/05446, un isolant situé entre deux conducteurs est imprégné d'un additif sensible à l'acide qui réagit avec l'acide et modifie l'impédance de l'isolant Toutefois, de tels systèmes ont tendance à agir seulement lentement ou seulement avec des acides concentrés et peuvent être sujets à tomber en panne par contact avec des agents corrosifs de l'environnement. RESUME DE L'INVENTION Conformément à la présente invention, on réalise un câble électrique qui est sensiblement résistant à l'eau, mais qui détecte la présence d'eau contenant un tensio-actif, ledit câble comprenant un conducteur électrique central ( 1), un isolant en matière plastique ( 2) imperméable à l'eau recouvrant ledit conducteur, un fil hydrophobe ( 3), résistant à l'eau, dépourvu de tensio-actif, enveloppant étroitement le conducteur recouvert d'isolant, ledit fil comprenant un matériau polymérique, un deuxième conducteur électrique ( 4) entourant le conducteur central isolé, enveloppé de fil, ledit deuxième conducteur électrique étant perméable à l'eau. De préférence, le fil est revêtu d'un polymère hydrophobe à moins que le fil soit normalement hydrophobe. En fonctionnement, une solution aqueuse contenant un tensio-actif va pénétrer à travers le deuxième conducteur électrique ( 4) et venir en contact avec le fil enroulé résistant à l'eau ( 3) En venant au contact, le tensio-actif de la solution aqueuse va altérer la nature résistante à l'eau du fil en modifiant sa tension superficielle et le fil va absorber une partie de l'eau de la solution aqueuse Ceci va modifier la constante diélectrique du fil, ce qui peut être détecté par un équipement enregistrant les modifications de la capacitance ou de l'impédance. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Le dessin représente un câble de l'invention. DESCRIPTION DE L'INVENTION En se reportant au dessin, un conducteur électrique 1 peut être constitué de tout fil métallique conducteur Des exemples comprennent le cuivre, l'aluminium, le fil de cuivre doublé de nickel, ou analogues. L'isolant plastique 2 imperméable à l'eau peut être tout isolant polymérique Cela peut être un polymère thermoplastique de chlorure de polyvinyle, de polychlorotrifluoroéthylène, un copolymère de tétrafluoroéthylène et d'hexafluoropropylène, un copolymère de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropyl vinyl éther, un copolymère de tétrafluoroéthylène et d'éthylène, du chlorure de polyvinyle, et analogues Ces polymères peuvent être extrudés autour de fils conducteurs 1 pour former un fil isolé De préférence, l'isolant 2 est un copolymère de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyl éther. Le fil résistant à l'eau 3, c'est-à-dire le fil hydrophobe agit dans la présente invention en jouant le rôle de l'élément ayant une caractéristique diélectrique modifiable Le fil peut être une polyoléfine telle que le polyéthylène, le polybutylène ou le polypropylène et est de préférence revêtu de silicone pour accroître son hydrophobicité Le polypropylène revêtu de silicone est disponible dans le commerce chez Philips Fiber Company Le fil peut être aussi un fil de polytétrafluoroéthylène, de préférence un fil de polytétrafluoroéthylène expansé, poreux Le fil est enroulé hélicoïdalement et étroitement autour du conducteur isolé, de sorte que l'eau ne peut pas le pénétrer L'hydrophobicité du fil, associée à l'enroulement étroit du fil, confère au câble une bonne hydrophobicité. Entourant la structure décrite ci-dessus, se trouve un deuxième conducteur métallique 4 qui peut être résistant aux acides ou aux bases, en fonction de l'utilisation finale On préfère utiliser de l'acier, de préférence de l'acier inoxydable Ce deuxième conducteur doit être perméable à l'eau et c'est pourquoi il est habituellement formé d'une tresse de toroirdu métal. Dans un mode de réalisation, un fil de cuivre doublé de nickel, à 19 torons, de calibre 14, a été utilisé comme conducteur central ( 1) Un isolant ( 2) en un copolymère de tétrafluoroéthylène et perfluoropropylvinyl éther (Dupont Company Teflon(R) PFA fluoropolymer) a été extrudé sur et autour du fil métallique Le copolymère forme une barrière étanche à l'eau qui protège le conducteur central Un fil de propylène ( 3) revêtu de silicone, obtenu auprès de Philips Fiber Company, est enroulé en spirale autour du fil métallique isolé, en prenant soin d'enrouler étroitement le fil ( 3) de telle sorte que les spires adjacentes butent l'une contre l'autre Puis, une couche de fil métallique tressé ( 4) fait en acier inoxydable est appliquée autour du fil métallique enveloppé et isolé Le fil revêtu de silicone est enroulé autour du conducteur central pour former progressivement le diamètre du câble jusqu'à ce que le câble ait une impédance caractéristique de 50 ohms environ. Le câble a été utilisé pour détecter des fuites de bains de lavage acides contenant un tensio-actif Des bains acides tels que ceux-ci sont utilisés pour nettoyer des pièces d'équipement électronique, et un tensio-actif est inclus pour garantir une bonne mouillabilité de la pièce Une solution de nettoyage acide typique est formée par une solution aqueuse contenant de l'acide dodécylbenzène sulfonique et un tensio-actif phénolique. Lorsque le liquide du bain de lavage fuit et vient en contact avec le câble, la solution traverse la couche de fil métallique tressé et vient en contact avec le fil revêtu de silicone Ordinairement, le fil revêtu de silicone est résistant à l'eau Mais le tensio-actif altère la tension superficielle du fil revêtu de silicone et rend le fil plus hydrophile La solution de nettoyage aqueux pénètre alors dans le fil et le sature. Ceci modifie la contant diélectrique du fil, ce qui est détectable en envoyant des impulsions électriques le long du câble et en détectant la modification de l'onde d'impulsion créée par la modification de l'état du fil. Un câble, préparé comme décrit ci-dessus, a été soumis à de l'eau seule et on a observé une faible modification de capacitance de deux picofarads sur une durée de cinq minutes Sur la même durée, on a observé une modification d'impédance de 1,5 ohm En revanche, lorsque le câble a été soumis à une solution aqueuse d'un acide dodécylbenzène sulfonique et d'un tensio- actif phénolique, on a observé une modification de capa- citance de 219 picofarads sur une durée de 5 minutes, en même temps qu'une modification d'impédance de 8 ohms. REVEND I CAT IONS 1 Câble électrique pour détecter la présence de liquides contenant un tensio-actif qui comprend un conducteur électrique central, un isolant plastique imperméable à l'eau recouvrant ledit conducteur, un fil résistant à l'eau, dépourvue de tensio-actif, enroulé étroitement autour du conducteur recouvert d'un isolant, ledit fil comprenant un matériau polymérique, un deuxième conducteur électrique entourant le conducteur central isolé, enveloppé de fil, ledit deuxième conducteur électrique étant perméable à l'eau. 2 Câble de la revendication 1 dans lequel le matériau polymérique est à revêtement de polyoléfine avec un polymère hydrophobe. 3 Câble de la revendication 2 dans lequel le polymère hydrophobe est une silicone. 4 Câble de la revendication 1 dans lequel le matériau polymérique est du polytétrafluoroéthylène. Câble de la revendication 4 dans lequel le polytétrafluoroéthylène est un polytétrafluoroéthylène expansé poreux. 6 Câble de la revendication 1 dans lequel le deuxième conducteur électrique est une tresse métallique. 7 Procédé pour détecter la présence d'un fluide aqueux contenant un tensio-actif qui comprend les étapes consistant: a) à placer le câble des revendications 1, 2, 3 ou 4 de manière adjacente à un conteneur contenant le fluide, b) à envoyer une impulsion électrique le long du câble, c) à enregistrer une modification de l'impulsion produite par une modification de l'état du fil dans le câble.