Brevet FR2709347A1 — publié le 19950303

Installation de détection et de localisation de fuiteS de liquide. La présente invention concerne les installations de détection de fuites de liquide susceptibles de détecter et de localiser des fuites dans des endroits à risques dès leur apparition. Les installations de détection de fuites de liquide existant à ce jour peuvent affecter un grand nombre de formes. Les installations les plus proches de celles objet de l'invention sont constituées d'un réseau câblé associé à des dispositifs d'alarme et d'affichage qui permettent de localiser une fuite en précisant éventuellement l'heure, la date du défaut, la dénomination de la zone et la distance de fuite au mètre près. Dans ce cas, le câble est plaqué sur le sol au droit des canalisations autour des centrales de climatisation et en périphérie des locaux pour s'affranchir des risques d'infiltration. On connaît par exemple à cet effet un câble constitué d'un corps central hélicoïdal en fluoropolymère. Sur ce corps sont spiralés quatre conducteurs, deux d'entre eux ayant une gaine en polymère chargée de carbone qui les rend conducteurs de l'électricité. La présence de liquide entre ces fils semi conducteurs crée un court-circuit qui peut s'interpréter en une mesure de distance entre le début du câble détecteur et l'origine de la fuite. Un plan synoptique de l'installation représentant l'implantation physique du câble détecteur permet le repérage précis et rapide de la fuite. L'inconvénient d'un tel système réside dans la complexité du câble et donc dans son prix de revient élevé rendant l'installation peu compétitive. Le but de la présente invention est donc de simplifier la conception d'un tel câble en vue de diminuer le coût de l'installation tout en permettant d'offrir le même type d'informations. L'invention concerne à cet effet une installation de localisation et de détection de fuites de liquide provoquant l'établissement d'un courant entre des fils résistifs d'un câble détecteur au contact d'un liquide, la mesure de ce courant et de la tension aux bornes du câble permettant d'estimer la distance entre le début du câble et le point de fuite, ladite installation comprenant un réseau câblé, une centrale de mesure et de traitement d'informations fournies par le câble, caractérisée en ce que le câble sur lequel sont mesurées successivement la tension aux bornes d'une résistance étalon en série sur ledit câble et la tension aux bornes du câble détecteur comprend deux conducteurs de résistance linéique constante, incorporés dans une gaine isolante extrudée, de manière à les laisser accessibles électriquement par des liquides et pas par des solides et une âme centrale conductrice, disposée axialement dans ladite gaine, qui d'une part sert de support d'extrusion à la gaine, d'autre part, de fil de retour de l'un desdits conducteurs de résistance linéique constante. De préférence, les conducteurs de conduction linéique constante sont entourés par une gaine en polymère conducteur. Cette gaine assure une protection du conducteur de résistance linéique constante contre la corrosion, la destruction chimique, les élévations de températures, etc; et assure une cohésion plastique de sorte que l'eau n'adhère pas. La nature du polymère est fonction des agressions et températures envisagées. Afin de ne pas polariser le câble pour allonger sa durée de vie et conserver la fiabilité des mesures dans le temps, l'invention prévoit que la boucle constituée par le fil de retour et le conducteur de résistance linéique qui lui est associé comporte un générateur de courant alternatif. Selon une autre caractéristique de.l'invention, la centrale de mesure et de traitement est constituée d'une série de cartes de mesure analogique, d'une carte à micro-contrôleur qui récupère séquentiellement les informations analogiques desdites cartes de mesure et les convertit en données numériques en vue d'un affichage et/ou d'une impression desdites informations. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit et des dessins joints dans lesquels la figure 1 représente une vue en coupe des éléments constitutifs du câble; la figure 2 représente un schéma de principe pour la mesure d'une fuite de liquide; et la figure 3 représente un organigramme décrivant un processus de contrôle. Ce câble détecteur est constitué de deux conducteurs 1, 2 de résistance linéique constante entourés, dans l'exemple représenté, par une gaine 3, 4 formée d'un polymère conducteur de l'électricité. Ces deux fils sont généralement spiralés sur toute la longueur du câble. Outre les deux conducteurs 1, 2, le câble comprend une âme centrale conductrice 5. Cette âme centrale 5 sert de support et participe aux caractéristiques mécaniques du câble, à savoir sa résistance à la traction, sa rigidité, etc. Cette âme centrale conductrice 5 sert comme fil de retour au conducteur 1 (voir figure 2). Pour maintenir l'ensemble de ces éléments conducteurs en position, il est prévu une gaine isolante extrudée 6 autour de l'âme centrale 5. Cette gaine isolante est conformée de manière à permettre l'implantation des éléments conducteurs 1, 3, et 2, 4 en affleurement de la surface du câble sans toutefois faire saillie de cette surface de manière à éviter toute dégradation ou tout faux contact par liaison avec des éléments solides conducteurs. Ces éléments conducteurs 1, 3, et 2, 4 sont donc légèrement en retrait de la surface de la gaine isolante 6. Du fait qu'ils sont découverts, ces éléments conducteurs 1, 3 et 2, 4 sont accessibles électriquement par les liquides et permettront, au contact d'un liquide, l'établissement d'un court-circuit. Par la suite, du fait que les conducteurs 1, 2 sont de résistance linéique constante, la mesure de la résistance du câble entre le début et le lieu de la fuite permettra de déterminer la distance en mètres séparant ces deux points. Il est à noter que, dès que le câble n'est plus dans le liquide, le câble n'étant pas absorbant, la conduction disparaît et le câble est à nouveau fonctionnel. Dans l'exemple représenté à la figure 2, l'installation pour la localisation et la détection de fuites comprend un générateur de courant alternatif 7 monté dans la boucle constituée par le conducteur 1 et l'âme centrale 5 avec une résistance étalon 8 interposée entre le générateur 7 et le conducteur 1. A l'autre extrémité, l'âme centrale 5 est reliée par une résistance 11 à un potentiel de référence. On peut également prévoir une résistance de polarisation 12 à l'extrémité du second conducteur 2. On a figuré en 10 le court-circuit entre les conducteurs 1 et 2 formé par une fuite d'eau. Une fois installé au voisinage des installations devant être protégées et surveillées, le câble est connecté à une carte de mesure analogique. Selon le nombre de zones de détection désirées, on peut faire varier le nombre de cartes de mesure. Ces cartes de mesure sont généralement enfichées dans un fond de panier pouvant recevoir l'ensemble des cartes. Par la suite, les informations fournies par ces cartes de mesure sont traitées à l'aide d'une carte à micro-contrôleur qui récupère les informations des cartes de mesure et les analyse. Cette carte contrôle également l'affichage des informations, les alarmes sonores et lumineuses, des contacts secs réalisés au moyen de relais, etc. L'unité de traitement et d'affichage et/ou d'impression des informations comprend un certain nombre d'éléments. En particulier, une carte d'affichage va dans un premier temps interroger une carte de mesure. On envoie un courant alternatif dans le conducteur 1 afin de ne pas le polariser de manière permanente en dehors de la phase d'acquisition des informations et on bloque le générateur de courant dans une alternance afin de pouvoir effectuer les différentes mesures. Ensuite, les données mesurées sont envoyées à la carte d'affichage afin de déterminer si il y a une fuite ou une discontinuité dans le câble. Pour ce faire, on procède de la manière suivante. Après blocage du générateur 7 dans une alternance (étape 1), on mesure tout d'abord, dans un premier temps (étape 2), la tension aux bornes de la résistance étalon 8 permettant de connaître le courant I comme le montre la figure 2. Cette résistance étalon 8 se trouve entre le générateur de courant 7 et le conducteur 1. Ensuite, on mesure la tension U aux bornes du conducteur 1, c'est-à-dire entre l'entrée de ce câble juste après la résistance étalon 8 et la sortie de ce conducteur 1. Si le courant est nul, il y a un défaut de continuité au niveau du câble et on passe directement dans ce cas à l'étape 8 d'affichage d'un défaut de continuité. Si le courant est non nul mais inférieur à un seuil S maxi, il n'y a pas de défaut de continuité et on détermine (étape 4) si, au contraire, le courant est supérieur à un seuil maximal prédéterminé, S mini. On mesure la tension aux bornes de la boucle 1, 4 (étape 5), on calcule R et la longueur 1 avec R = Kl où K est la résistance linéique du câble en ohms par mètre (étape 6). Il devient alors aisé de trouver la distance séparant le début du câble du point de fuite. On calcule donc par la suite la longueur 1 qui est égale à R/K. Par la suite, on réalise si nécessaire une conversion de la mesure que l'on va exploiter au niveau de l'afficheur et des diodes. Cette exploitation des informations constitue l'étape 8. On débloque ensuite le générateur de courant (étape 9) avant de passer à la carte de mesure suivante et donc au câble suivant. Ce passage constitue l'étape 10. Il est à noter que, dans le cas de l'étape 4, où il existe un courant non nul mais inférieur à un seuil prédéterminé, le courant est un courant résiduel constitué par le courant de polarisation. Bien évidemment, pour réaliser les mesures, on considère que le courant de polarisation résiduel est négligeable devant le courant de fuite et que la chute de tension est donc négligeable. Cette mesure est possible du fait de l'impédance élevée en fin de câble due à la résistance 11. Parallèlement à ces mesures, les dates et heures des différents défauts sont mémorisées ainsi que la localisation de la zone géographique interrogée de manière à permettre par la suite un affichage ou l'impression des date et heure des différents défauts, la localisation de la zone géographique et la distance calculée au mètre près. La carte d'affichage commande des dispositifs d'alarme visuelle ou sonore tels que des LEDS ou un buzzer et, simultanément, ferme le contact sec de chaque carte de mesure. Ces informations sont mémorisées en vue d'une impression ultérieure. Pour pouvoir agrandir la zone qui doit être contrôlée, il est possible d'utiliser des accessoires appelés boîtiers zones. Dans ce cas, le réseau câblé comprend des boîtiers zones reliés entre eux à l'aide de câbles neutres et qui sont constitués d'un jeu de résistances de précision pour simuler une longueur de câble, résistances sur lesquelles vient en parallèle un câble détecteur de telle sorte qu'une fuite en un endroit quelconque du câble détecteur ainsi connecté entraîne une lecture de l'information au niveau du boîtier zone. Toutes les fuites situées sur un même câble détecteur seront vues au niveau de la carte de mesure comme provenant du même boîtier zone, c'est-à-dire du même secteur. Au niveau de la carte d'affichage, une simple division de la distance en mètre permettra une localisation par secteur. REVENDICATIONS 1. Installation pour la localisation et la détection de fuites de liquide basées sur le principe de l'établissement d'un courant entre les fils résistifs d'un câble détecteur au contact d'un liquide, la mesure de ce courant et de la tension aux bornes du câble permettant d'estimer la distance entre le début du câble et le point de fuite, ladite installation comprenant un réseau câblé, une centrale de mesure et de traitement d'informations fournies par le câble, caractérisée en ce que le câble sur lequel sont mesurées successivement la tension aux bornes d'une résistance étalon en série sur ledit câble et la tension aux bornes du câble détecteur comprend deux conducteurs (1, 2) de résistance linéique constante, incorporés dans une gaine isolante extrudée (6), de manière à les laisser accessibles électriquement par des liquides et pas par des solides et une âme centrale conductrice (5), disposée axialement dans ladite gaine (6), qui d'une part sert de support d'extrusion à la gaine (6), d'autre part, de fil de retour de l1un (1) des conducteurs (1, 2) de résistance linéique constante. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les conducteurs (1, 2) sont entourés par une gaine (3, 4) en polymère conducteur. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les conducteurs (1, 2) sont spiralés autour de la gaine isolante (6) légèrement en retrait de la surface de ladite gaine isolante (6). 4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le réseau câblé comprend des boîtierszones reliés entre eux à l'aide de câbles neutres et constitués d'un ensemble de résistances de précision pour simuler une longueur de câble, ces boîtiers à partir desquels des câbles détecteurs sont mis en dérivation permettant de travailler sur une aire géographique plus importante. 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la centrale de mesure et de traitement est constituée d'une série de cartes de mesure analogique, d'une carte à micro-contrôleur qui récupère séquentiellement les informations analogiques desdites cartes de mesure et les convertit en données numériques en vue d'un affichage et/ou d'une impression desdites informations.