Brevet FR2758398A1 — publié le 19980717

La présente invention concerne un dispositif de repérage pour le perçage des murs. L'installation de câbles, de lignes ou de tuyauteries, par exemple de câbles de télévision, pose des problèmes pour le perçage des chapes entre étages ou Ic perçage des murs dans les bâtiments ou en général pour tout perçage en nonvisibilité. Des solutions à cc problème utilisant les ondes hyperfréquence onl été envisagées mais elles ont posé des problèmes de coût et de réglementation. Pour résoudre ces problèmes, la demanderesse a recherché une solution utilisant des moyens magnétiques. L'invention consiste en un dispositif de repérage pour le perçage des murs ou des chapes dans les bâtiments, par exemple dans le but d'installer des lignes électriques, des câbles de télévision ou en général pour tout perçage en nonvisibilité, caractérisé en ce qu'il est composé d'une part d'un émetteur fixe produisant un champ magnétique positionné d'un côté de l'élément à percer, el d'autre part d'un détecteur mobile magnétique déplaçable de l'autre côté dc l'élément à percer et comportant un moyen de signalisation sonore pour matérialiser l'mtormation de position. Plus particulièrement, le détecteur magnétique comporte un capteur magnétique et un ensemble de traitement électronique du signal issu du capteur, apte à transformer ledit signal cn un signal basse fréquence et à l'appliquer à un ronfleur. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suit faitc cn référence aux figures annexées suivantes: - Figure 1: croquis d'utilisation d'un dispositif de repérage selon l'invention, - Figure 2 : synoptique de fonctionnement d'un premier mode de réalisation de l'invention, - Figure 3 : synoptique dc fonctionnement d'un émetteur fixe selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, - Figure 4: synoptique dc fonctionnement d'un détecteur mobile selon un deuxièmc mode de réalisation dc l'invention. On se rapportera d'abord à la figure 1 montrant le principe d'utilisation de l'invention. Un dispositif selon l'invention utilise un champ magnétique engendré par un émetteur fixe (1) et un détecteur magnétique mobile (2) à haute sensibilité du typc "flux gate" ou "noyau saturable" L'émetteur fixe ( I ) ou élément de repérage est positionné d'un côté du mur ou de la dalle (3) et la recherche de la position correspondante de l'autre côté du mur ou de la dalle s'effectue à l'aide du détecteur magnétique (2) que l'opérateur déplacc manuellement jusqu'à faire coincider les axes respectifs x et y de l'aimant et du détecteur. L'émetteur fixe (I) est incorporé dans un support en plastique ou en aluminium et se fixe au mur (3) par une pâte adhésive réutilisable ou par des aiguilles en acier chromé suivant la nature du support. Selon un premier mode de réalisation non limitatif de l'invention, I'émcttcur (1) est un aimant produisant un champ magnétique stable. Le détecteur magnétique mobile (2) représenté en figure 2 est intégré dans un boîtier, il est composé principalement d'un capteur magnétique (5) centré sur l'axe y du détecteur et d'un ensemble de traitement électronique (4). Le signal issu du capteur (5) est, dans l'ensemble (4), amplifié et filtré puis transformé en une tension continue dont l'amplitude est proportionnelle à l'amplitude du signal flltré. Cette tension continue (TC) est une image de l'intensité du champ magnétique mesuré par le capteur (5). Elle pilote un oscillateur multivibrateur stable à fréquence variable (VCO) fournissant une basse fréquence variant entre 500 ct 2000 Hz. Ce signal basse fréquence (BF) est appliqué à un ronfleur piézo-eleclnquc (6). Lc capteur magnétique (5) nécessite un signal d'excitation. Celui-ci est Issu d'un oscillateur à résonatcur céramique (R), ici et non limitativement, à 32768 H7. divisc cn quatre par un comptcur (CMOS). Lc signal carré issu de cette division est amplifié puis appliqué à l'enroulement d'excitation du capteur magnétique à travers un réseau (RC) optimisé permettant d'attcindre la sensibilité maximale dudit capteur. L'information de position est matérialisée par un signal sonore basse fréquence dont la fréquence vane en fonction de l'intensité du champ magnétique mesuré. La recherche s'cffcctue à l'oreille par l'obtention du son le plus aigu possible lorsque les dieux axes x et y sont en coïncidence. L'ensemble de la circuitene électronique est alimenté à partir d'une sourcc (7) de 9V intégrée au boîtier du détecteur qui pcut être une pile alcaline, une pile lithium ou un accumulateur. Un signal lumineux (8) alimenté par un détecteur de tension basse (9) indique l'état de charge de la source (7). Selon un deuxième mode de réalisation non limitatif de l'invention, L'émetteur fixe représenté en figure 3 utilise un aimant auquel est couplé une bobine parcourue par un courant de basse fréquence. Son rôle est de moduler le champ magnétique émis par l'émetteur fixe (1). Le détecteur mobile (2) représenté cn figure 4 est également modifié dc manière à accepter ce champ magnétique modulé et à accroître sa sensibilité. Pour cc faire, une bobine additionnelle (10) a été ajoutée au capteur magnétique (5) ahn dc créer un champ magnétique dc prépolansation. Le courant continu traversant cette bobine est ajusté cn permanence par une boucle d'asservissement (11) qui assure une intensité de champ magnétique constante au niveau du capteur magnétique. Seule la fluctuation dc basse fréquence du champ magnétique créé par l'émetteur (I) est prise en compte pour effectuer la mesure dc position. La composante (BFI) cn sortie du capteur magnétique est amplifiée et filtrée par un filtre numérique puis cc signal est transformé en une tension continue (TCI) proportionnelle à l'amplitude du signal (BFI) filtré. Cette tension continue pilote un oscillateur basse fréquence commandé en tension dont la fréquence varie entre 300 Hz et 3000 Hz. Ce signal est ajusté en amplitude par le contrôle dc volume 6V puis est appliqué à un amplificateur basse fréquence (ai). Celui-ci attaque un transducteur sonore piézoélectrique ou un ronfleur (6) ou un casque externe dont le rôle est de transformer le signal électnque en onde sonore audible. La fréquence de l'onde sonore est proportionnelle à l'intensité du champ magnétique détecté. Une partie importante du traitement des signaux est réalisée par un microcontrôleur (MC) qui assure l'interfaçage entre les touches de pilotage (TP) de l'appareil, I'afficheur (LCD) destiné à renseigner l'utilisateur, ainsi que les fonctions de conditionnement et de traitement des différents signaux de l'appareil. L'ensemble est cadencé par un oscillateur à quartz (H). L'alimentation est fournie par une pile ou un accumulateur (7). Un détecteur de niveau de tension basse (9) indique l'usure de la pile ou la décharge de l'accumulateur. Ce deuxième mode de réalisation a été développé pour s'affranchir des fluctuations de champ magnétique engendrées par le champ magnétique terrestre. En effet, lorsqu'on Incline le détecteur ou que l'on modifie son orientation lors de la recherche de centrage, des réponses parasites dues à la présence du champ magnétique terrestre peuvent tromper l'utilisateur. Ces fluctuations sont d'autanl plus importantes que le champ magnétique détecté est faible notamment lors du repérage sur des murs épais. Les caractéristiques lechniques et les avantages de l'invention sont notamment les suivants: - plage utile de mesure: 0 à 600 mm selon le mode de réalisation choisi, - bonne précision de centrage: à 200 mm, précision 5 mm, meilleure que 1 () mm à 400 mm, - aucune influence de l'humidité sur la mesure, - fréquence sonore pouvant varier de 300 Hz et 3000 Hz, - faible consommation, - autonomie de 14 à 420 heures en fonction des sources, - l'ensemble dc l'appareil est tropicalisé, - utilisable sur tout type dc support: plâtre, briquc, ciment, béton cellulaire, béton armé, parpaings, plastiques, bois, métaux non ferreux (alu, cuivre, zinc), bois, agglomérés, etc.. REVENDICATIONS 1. Dispositif de repérage pour le perçage des murs ou des chapes dans les bâtiments, par exemple dans le but d'installcr des lignes électriques, des câbles dc télévision ou en général pour tout perçage en non-visibilité, caractérisé en ce qu'il est composé d'unc part d'un émetteur fixe (1) produisant un champ magnétique positionné d'un côté de l'élément à percer (3), et d'autrc part d'un détecteur magnétique mobile (2) déplaçable de l'autre côté de l'élément à percer (3) ct comportant un moyen de signalisation sonore pour matérialiser l'information dc position. 2. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal sonore d'information dc position est un signal basse fréquence. 3. Dispositif de repérage selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé cn cc que l'émetteur fixe (1) est un aimant permanent. 4. Dispositif de repérage selon l'une des revendications 1 à3, caractérisé en ce que le détecteur magnétique mobile (2) comporte un capteur magnétique (5) el un ensemble de traitement électronique (4) du signal issu du capteur, apte à transformer ledit signal en un signal basse fréquence et à l'appliquer à un ronfleur (6). 5. Dispositif de repérage selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'émetteur fixe (1) comporte un aimant permanent couplé à une bobinc parcourue par un courant dc basse fréquence. 6. Dispositif dc repérage selon l'une des revendications 1, 2, 4, 5, caractérisé en cc que le détecteur mobile comporte cn outre une bobine additionnelle ajoutée au capteur magnétique (5) et traversée par un courant ajusté par une bouclc d'asservissement. 7. Dispositif de repérage selon l'une des revendications 4, 6, caractérisé en cc qu'il comporte en outre un micnx:ontrôleur assurant l'interfaçage. 8. Dispositif dc repérage selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le détecteur magnétique comporte en outre un ensemble d'excitation du capteur magnétique. 9. Dispositif dc repérage selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'ensemble électronique est alimenté à partir d'une source intégrée dans le détecteur.