Brevet FR2958043A1 — publié le 20110930

La présente invention concerne un dispositif pour mesurer la résistance électrique ou la résistivité surfacique ou volumique régnant dans un conduit de transport de fluide inflammable. Actuellement, il est particulièrement difficile de mesurer de manière fiable, précise, répétitive et rapide la résistivité surfacique ou volumique régnant dans un conduit de transport de fluide inflammable réalisé en matériau conducteur d'électricité tel qu'un polymère, un thermoplastique (polyamide), un composite (verre époxy)ou en caoutchouc. Or, ces données sont très importantes car elles permettent de vérifier si ces conduits sont aptes à dissiper des charges électrostatiques crées notamment par la circulation des fluides sous pression. En effet, l'accumulation de charges électrostatiques est susceptible de générer un arc électrique capable d'enflammer le fluide transporté, par exemple du kérosène. Il existe certaines solutions, comme l'utilisation de pinces de mesure ponctuelle telles que celles de la société Electro-tech Systems qui sont placées sur la circonférence externe du conduit, ou bien l'insertion de simples tubes en métal conducteur dans ledit conduit et sur lequel un organe de mesure, tel qu'une pince ou une pointe, peuvent être appliqués pour effectuer la mesure. Cependant, ces solutions manquent encore de précision et de fiabilité notamment en raison de la position de la mesure qui reste aléatoire, sauf à pouvoir garantir une répétitivité et une constante dans le positionnement des électrodes dans le cas de la première solution. Dans le cas de la deuxième solution, le diamètre des tubes utilisés, par exemple de simples tubes de cuivres, n'est pas adapté à des conduits de différents diamètres. Plus précisément, à un conduit particulier présentant un certain diamètre interne précis ne va correspondre qu'un seul tube ayant un diamètre externe correspondant pour permettre le contact électrique, lequel risque bien souvent d'être irrégulier (c'est-à-dire pas sur toute la circonférence), ce qui nuit à la qualité et la précision de la mesure. Il est également possible d'enduire le conduit, par exemple l'intérieur, d'une peinture conductrice et d'introduire une 2 électrode de mesure. Cependant, cette solution est coûteuse en temps et en argent, nécessite soit de retirer la peinture ensuite, soit de la laisser avec des conséquences sur la circulation du fluide et la tenue du conduit, et manque également là encore de précision et de fiabilité. Un but de la présente invention est donc de résoudre les problèmes cités précédemment, à l'aide d'une solution simple à fabriquer, peu coûteuse, facile à utiliser et présentant surtout des conditions optimales d'efficacité. Ainsi, la présente invention a pour objet un dispositif pour mesurer la résistance électrique ou la résistivité surfacique ou volumique (en ajoutant une électrode externe) régnant dans un conduit de transport de fluide inflammable, tel qu'un carburant, ledit conduit comportant une paroi interne et deux extrémités ouvertes, caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins une première électrode comportant un corps principal allongé destiné à être inséré à l'intérieur du conduit par une de ses extrémités, - des moyens conducteurs d'électricité déformables destinés à être mis en contact avec ladite paroi interne pour effectuer la mesure entre la première électrode et une seconde électrode, - des moyens de connexion électrique entre les moyens conducteurs d'électricité et un appareil de mesure de résistance électrique ou de résistivité tel qu'un ohmmètre ou un ampèremètre Avantageusement, le dispositif comporte deux électrodes identiques. Selon des modes de réalisation préférés, le dispositif conforme à la présente invention comprend l'une au moins des caractéristiques suivantes : - le conduit présentant un diamètre interne, ledit corps principal est cylindrique et présente un diamètre externe sensiblement inférieur au diamètre interne du conduit pour être introduit dans ce dernier, tandis que les moyens conducteurs d'électricité sont disposés sur le corps principal et présentent, en utilisation, un diamètre externe au moins égal au diamètre interne du conduit ; 3 - les moyens conducteurs d'électricité comprennent au moins une rondelle extensible radialement réalisée en matériau conducteur d'électricité et présentant, au repos, un diamètre externe sensiblement inférieur au diamètre interne du conduit pour son insertion dans ce dernier et, en utilisation dans un état dilaté radialement, un diamètre externe au moins égal au diamètre interne dudit conduit de manière à créer une zone de contact sur toute la circonférence de la paroi interne de celui-ci afin d'effectuer la mesure ; - les moyens conducteurs d'électricité comprennent une succession axiale de rondelles identiques réalisées en caoutchouc conducteur d'électricité ; - chaque corps principal de l'électrode comporte en outre un organe manipulable de l'extérieur du conduit pour faire passer chaque rondelle de son premier état de repos à son second état expansé radialement, et inversement ; - le moyen de manipulation est une poignée rotative reliée à une tige filetée axiale montée sur un embout opposé à ladite molette de sorte que la rotation de la poignée dans un premier sens rapproche l'embout de cette dernière pour dilater radialement chaque rondelle par écrasement axial et la rotation de la poignée dans le sens inverse ramène chaque rondelle dans son état de repos ; - les moyens conducteurs d'électricité comportent deux groupes de trois rondelles espacés l'un de l'autre par une entretoise mobile axialement sous l'effet de la rotation de la poignée ; - le corps principal comporte, proche de son extrémité proximale, un port de connexion pour un câble de liaison électrique à l'appareil de mesure ; - le caoutchouc conducteur constituant les moyens conducteurs 30 d'électricité présente une résistivité volumique L'invention va maintenant être décrite plus en détail en référence à des modes de réalisation particuliers donnés à titre d'illustration uniquement et représentés sur les figures annexées dans lesquelles : - La figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble comportant un conduit de transport de fluide inflammable, tel qu'un carburant, et un dispositif de mesure conforme à la présente invention ; et - La figure 2 est une vue de détail d'un élément du dispositif de la figure 1 Une portion d'un conduit 10 de transport de fluide inflammable, par exemple un combustible tel que du kérosène, est représenté sur la figure 1. Ce conduit, réalisé par exemple en matériau composite de type verre époxy, présente une longueur L et un diamètre interne d, de préférence constant. Comme cela est représenté, les deux extrémités creuses 12 du conduit 10 reçoivent intérieurement chacune une électrode de mesure 20. Plus précisément, les extrémités 12 reçoivent respectivement chacune un des corps allongé 21 de chaque électrode 20, lesdits corps 21 permettant d'effectuer la mesure de résistance électrique ou la résistivité surfacique régnant dans ledit conduit 10, comme cela sera exposé ultérieurement. Comme cela est représenté plus en détail sur la figure 2, chaque corps allongé 21 est creux et renferme une tige 22, par exemple filetée, reliée d'une part à une molette de préhension 23 au niveau d'une extrémité distale 21a, et à un embout mobile de compression 24 au niveau d'une extrémité proximale 21b. Chaque corps creux allongé 21 comporte également extérieurement un épaulement périphérique de butée 25. Comme cela est visible, des rondelles élastiquement déformables 26 faisant office de moyens conducteurs d'électricité sont intercalées entre l'embout de compression 24 et l'épaulement de butée 25. Plus précisément, pour des raisons de stabilité des corps allongés 21 dans le conduit 10, les rondelles 26 sont réalisée en 5 caoutchouc conducteur d'électricité et sont réparties en deux séries 27 de trois rondelles identiques 26 séparées par une entretoise mobile 28 montée autour de la tige centrale 22. Avantageusement, le caoutchouc conducteur dans lequel sont réalisées les rondelles 26 présente une résistivité volumique Le dispositif comporte également des moyens de connexion électrique 30 entre les rondelles conductrices 26, par l'intermédiaire de la poignée métallique de préhension, et un appareil 35 de mesure de résistance électrique ou de résistivité tel qu'un ohmmètre ou un ampèremètre. En particulier, chaque corps creux allongé 21 comporte, proche de son extrémité distale 21a, un port de connexion 31 pour un câble de liaison électrique 32 à l'appareil de mesure 35. Le fonctionnement du dispositif conforme à la présente invention est le suivant : Les deux corps creux allongés 21 de l'électrode 20 sont introduits chacun dans une extrémité 12 du conduit 10, et enfoncé de 6 sorte qu'ils soient séparés, au niveau de la rondelle la plus distale 26b, par une distance M. Bien entendu, cette introduction est réalisée avec les rondelles 26 dans leur état non comprimé axialement/expansé radialement. Une fois les deux corps creux allongés 21 positionnés correctement dans le conduit 10, la poignée 23 est tournée dans le sens de rotation R1 de manière à tirer sur l'embout de compression 24 (flèche F1) grâce à la tige filetée interne 22. Cela a pour effet de rapprocher axialement petit à petit les rondelles 26 les unes contre les autres. Au fur et à mesure de la rotation de la poignée 23, les rondelles 26 sont comprimée axialement contre l'entretoise 28 et l'épaulement 25 de butée et voient leur épaisseur se réduire, ce qui induit une expansion radiale (flèche E) due à l'élasticité du matériau les constituant. L'entretoise 28 permet de mieux répartir la compression des deux séries 27 de rondelles 26 et améliore la stabilité de chaque corps allongé 21. Cette expansion radiale permet le contact des rondelles 26 avec la paroi interne 11 du conduit 10, avec toute la circonférence de celui-ci, de sorte que la mesure peut être effectuée avec précision. A l'inverse, en tournant la poignée de préhension 23 dans le sens contraire (R2), les rondelles 26 reviennent (flèche F2) dans leur état non comprimé axialement/expansé radialement, et il est alors possible de retirer facilement les corps creux allongés 21 du conduit 10. Les avantages de cette solution sont les suivants : - contact électrique sur toute la circonférence interne du conduit grâce à l'élasticité du matériau constituant les rondelles ; - pour les mêmes raisons, contact électrique satisfaisant et fonctionnel quel que soit l'état de surface interne : rugosité, matériau composite présentant des ondulations liées à la présence d'un tissu ou de charge ; - répétitivité des mesures sur de nombreux conduits à la suite du fait de la facilité et de la rapidité d'utilisation ; 7 - grande précision et stabilité de la mesure, notamment grâce à l'instauration systématique d'une mesure effectuée avec une distance M constante entre les rondelles des extrémités proximales respectives des corps allongés ; - adaptabilité de l'électrode à des conduits de diamètres pouvant varier dans une plage de quelques millimètres grâce à l'élasticité du matériau constituant les rondelles ; - réutilisation immédiate du conduit qui n'est pas dégradé ; et - facilité d'introduction dans le conduit. Il va de soi que la description détaillée de l'objet de l'Invention, donnée uniquement à titre d'illustration, ne constitue en aucune manière une limitation, les équivalents techniques étant également compris dans le champ de la présente invention. Ainsi, le nombre de rondelles par série et le nombre de séries de rondelles peuvent varier. Le matériau conducteur d'électricité constituant le conduit peut également être un thermoplastique, un caoutchouc ou un polymère. Le matériau utilisé pour les rondelles peut différer du caoutchouc dès lors qu'il est conducteur d'électricité et peut être expansé radialement par compression axiale de sorte que le diamètre desdites rondelles augmente pour qu'elles soient en contact de la paroi interne du conduit. Il est possible de n'utiliser qu'une seule des deux électrodes décrites en relation avec les figures. Dans ce cas, le second point de mesure peut être disposé en regard de ladite électrode, et se présenter par exemple sous la forme d'une électrode externe telle qu'une bague métallique, une rondelle en caoutchouc conducteur ou une peinture conductrice, ceci afin d'effectuer une mesure volumique de l'évacuation du courant au travers de l'épaisseur du conduit (circulation interne -* externe). Le point de mesure peut également être disposé à l'extérieur et à une distance M de l'extrémité 21a de l'électrode interne, pour une mesure à la fois surfacique et volumique. REVENDICATIONS1. Dispositif pour mesurer la résistance électrique ou la résistivité surfacique ou volumique régnant dans un conduit (10) de transport de fluide inflammable, tel qu'un carburant, ledit conduit comportant une paroi interne (11) et deux extrémités ouvertes (12), caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins une première électrode (20) comportant un corps principal allongé (21) destiné à être inséré à l'intérieur du 10 conduit (10) par une de ses extrémités (12), - des moyens conducteurs d'électricité (26) déformables destinés à être en mis contact avec ladite paroi interne (11) pour effectuer la mesure entre la première électrode et une seconde électrode, 15 - des moyens de connexion électrique (30) entre les moyens conducteurs d'électricité (26) et un appareil de mesure (35) de résistance électrique ou de résistivité tel qu'un ohmmètre ou un ampèremètre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, 20 le conduit (10) présentant un diamètre interne (d), ledit corps principal (21) est cylindrique et présente un diamètre externe (D) sensiblement inférieur audit diamètre interne (d) du conduit (10) pour être introduit dans ce dernier, tandis que les moyens conducteurs d'électricité (26) sont disposés sur le corps principal 25 (21) et présentent, en utilisation, un diamètre externe au moins égal au diamètre interne du conduit. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens conducteurs d'électricité (26) comprennent au moins une rondelle expansible radialement réalisée en matériau conducteur 30 d'électricité et présentant, au repos, un diamètre externe sensiblement inférieur au diamètre interne (d) du conduit (10) pour son insertion dans ce dernier et, en utilisation dans un état expansé radialement, un diamètre externe au moins égal au diamètre interne (d) dudit conduit (10) de manière à créer une zone de 35 contact sur toute la circonférence de la paroi interne (11) de celui-ci afin d'effectuer la mesure. 9 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens conducteurs d'électricité (26) comprennent une succession axiale de rondelles identiques réalisées en caoutchouc conducteur d'électricité. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque corps principal de l'électrode comporte en outre un organe (23) manipulable de l'extérieur du conduit pour faire passer chaque rondelle (26) de son premier état de repos à son second état expansé radialement, et inversement. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de manipulation (23) est une poignée rotative reliée à une tige filetée axiale (22) montée sur un embout (24) disposé de manière opposée à ladite molette (23), de sorte que la rotation de la poignée (23) dans un premier sens rapproche l'embout (24) de cette dernière pour dilater radialement chaque rondelle 26 par écrasement axial et la rotation de la poignée dans le sens inverse ramène chaque rondelle dans son état de repos. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce les moyens conducteurs d'électricité comportent deux groupes (27) de trois rondelles (26) espacés l'un de l'autre par une entretoise (28) mobile axialement sous l'effet de la rotation de la poignée (23). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le corps principal (21) comporte, proche de son extrémité proximale (21a), un port de connexion (31) pour un câble de liaison électrique (32) à l'appareil de mesure (35). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 4 à 8, caractérisé en ce que le caoutchouc conducteur constituant les moyens conducteur d'électricité (26) présente une résistivité volumique 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde électrode est identique à la première. 11. Ensemble comportant un conduit (10) de transport de fluide inflammable, tel qu'un carburant, et un dispositif de mesure selon10 l'une quelconque des revendications précédentes, une distance (M) existant entre le corps creux allongé (21) de la première électrode et la seconde électrode. 12. Ensemble selon les revendications 12 et 10, caractérisé en 5 ce que la distance (M) est définie entre les extrémités distales (21b) du corps creux allongé (21) de chacune des deux électrodes.