Brevet FR3015029A1 — publié le 20150619

DISPOSITIF DE DETECTION THERMIQUE POUR DETECTER UNE FUITE DE GAZ DANS UNE CANALISATION La présente invention concerne un dispositif de détection de fuite 5 de gaz dans une canalisation comprenant un manchon recouvrant partiellement une tuyauterie centrale entourée d'une enveloppe protectrice et percée d'au moins un évent. De telles canalisations sont présentes dans les avions pour transporter de l'air chaud prélevé en sortie de moteur jusqu'à différents _Io systèmes tels que le dispositif de climatisation de l'avion ou les dispositifs de dégivrage des sondes de mesure. Pour transporter l'air chaud depuis le moteur jusqu'aux différents systèmes, ces canalisations traversent l'avion et sont installées à proximité d'équipements qui peuvent être sensibles à la température 15 ambiante. Or lorsque la canalisation fuit, le gaz circulant dans la canalisation s'échappe jusqu'à l'extérieur de la canalisation et peut abimer ces équipements. Comme le gaz est à une température beaucoup plus élevée que la température extérieure de la canalisation, la fuite provoque une augmentation locale de la température extérieure 20 à la canalisation. Il est donc connu d'utiliser un capteur thermique pour détecter une fuite de gaz dans une canalisation. Comme illustré sur la figure 1, les dispositifs de détection thermique de fuite de gaz dans une canalisation mettent en oeuvre des capteurs thermiques tels que des cordons eutectiques 4 disposés le long 25 de la canalisation 2 en regard d'évents 3 présents à la surface de l'enveloppe de la canalisation 2. Afin de maintenir les cordons eutectiques 4 en position à proximité de la canalisation 2, des fixations 5 sont disposées le long de la canalisation 2. Chaque fixation 5 comprend deux colliers 6 qui se 30 ferment sur une portion d'un cordon eutectique 4, cette portion ayant été préalablement entourée d'une bobine isolante 7. Chaque fixation 5 est vissée sur un support papillon 8 lui-même fixé à l'enveloppe de la canalisation 2. L'installation d'un capteur thermique requiert donc plusieurs 35 opérations : installation des supports papillons 8 à proximité des évents 3 de l'enveloppe, vissage des fixations 5, installation des bobines isolantes 7 sur les cordons eutectiques 4 et fermeture du collier sur les bobines isolantes 7. Cette installation est longue et délicate surtout lorsque la canalisation 2 est située dans une zone difficile d'accès, comme cela peut-être le cas dans un avion par exemple. De plus, ainsi installés, les capteurs thermiques sont proéminents et apparents et donc sujets aux chocs risquant de les détériorer ou d'abimer la canalisation 2 sur laquelle ils sont fixés. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de détection des fuites de gaz dans une canalisation remédiant à tout ou partie à ces différents inconvénients. A cet effet, l'objet de l'invention concerne un dispositif de détection _Io thermique comprenant au moins un capteur thermique et un support en matériau polymère, tel que chaque capteur thermique est noyé dans le support, et tel que le support comprend au moins une ouverture traversante, découvrant une portion du ou des capteurs thermiques. Préférentiellement, les capteurs thermiques sont assemblés à une /5 de leur extrémité en un cordon enrobé d'une bobine isolante. Un autre objet de l'invention concerne également une canalisation comprenant un manchon recouvrant partiellement une tuyauterie centrale entourée d'une enveloppe percée d'au moins un évent, la canalisation étant équipée d'un dispositif de détection thermique selon 20 l'invention tel que chaque ouverture traversante du dispositif est superposée avec chaque évent. Selon une première caractéristique, les capteurs thermiques sont des thermocouples. Selon une deuxième caractéristique, les capteurs thermiques sont 25 des cordons eutectiques. Avantageusement, les capteurs thermiques sont assemblés à une de leur extrémité en un cordon enrobé d'une bobine isolante et fixé par un collier et un support papillon au manchon de la canalisation. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention 30 ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels : - la figure 1 présente un dispositif de détection de fuite selon l'art antérieur, - la figure 2 présente un détail du dispositif de l'art antérieur de la 35 figure 1, - la figure 3 présente un mode de réalisation préféré d'un dispositif de détection de fuite selon l'invention, et - la figure 4 illustre une canalisation 2 équipée d'un dispositif de détection de fuite selon l'invention. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques désignent des éléments identiques ou analogues. On a représenté à la figure 4 un dispositif 1 de détection de fuite de gaz selon l'invention dans une canalisation 2 comprenant un manchon 13 recouvrant partiellement une tuyauterie centrale entourée d'une enveloppe protectrice et percée sur une longueur Lc d'au moins un évent 3. Selon un mode de réalisation préféré, représenté à la figure 3, le _Io dispositif 1 de détection thermique comprend trois capteurs thermiques 9 et un support 10. Les trois capteurs thermiques 9 sont des thermocouples 9 de longueur Lt, dont une extrémité est associée à un connecteur 9b destiné à se connecter avec un voltmètre. Ce sont préférentiellement /5 des thermocouples de type K (mélange Chromel/Alumel) ou de type N (mélange Nicrosil/Nisil). Avantageusement, la longueur Lt des thermocouples 9 est au moins égale à la longueur Lc. Le support 10 est une bande en matériau polymère, par exemple en silicone, sensiblement plane, dans laquelle sont noyés les 20 thermocouples 9 et comprenant une pluralité d'ouvertures traversantes 11. Le dispositif 1 est réalisé à partir de deux bandes de silicone distinctes de dimensions sensiblement identiques : une longueur Lb inférieure à la longueur Lt, une largeur I et une épaisseur e. Pour la 25 suite de la description, on définit pour chaque bande, l'épaisseur e comme étant la plus petite des trois dimensions de la bande, la longueur Lb comme étant la plus élevée des trois dimensions de la bande et la largeur I comme étant la dimension intermédiaire entre l'épaisseur e et la longueur Lb. 30 Préférentiellement, les deux bandes de silicones sont réalisées par moulage. Le moule utilisé (non représenté) contient des motifs, complémentaires des évents 3 présents sur l'enveloppe de la canalisation 2, permettant ainsi de réaliser les ouvertures traversantes 11 lors du moulage de la bande de silicone. Il s'agit, par 35 exemple, de trois lignes de plots cylindriques dont la hauteur est supérieure à l'épaisseur e de la bande de silicone. Préférentiellement, les trois lignes d'ouvertures traversantes 11 sont positionnées sensiblement au centre des bandes de silicone. Lorsque les ouvertures traversantes 11 ont été réalisées, les trois thermocouples 9 sont positionnés sur une première bande, chaque thermocouple 9 étant aligné sur une ligne d'ouvertures traversantes 11. Tel qu'illustré sur la figure 3, les connecteurs 9b sont positionnés en 5 dehors du périmètre de la première bande. De la colle pour silicone, telle que RTV 106 provenant de Momentive Performance Materials par exemple, est ensuite déposée sur la première bande, de part et d'autre des lignes d'ouvertures traversantes 11 ainsi que sur le périmètre de la première bande. La deuxième bande est ensuite disposée sur la _Io première bande de manière à superposer les ouvertures traversantes 11 de la deuxième bande avec les ouvertures traversantes 11 de la première bande et recouvrir ainsi les trois thermocouples 9 tout en laissant visible une portion desdits thermocouples 9. Comme illustré sur la figure 4, le dispositif 1 ainsi réalisé est /5 ensuite disposé sur la canalisation 2 de sorte à superposer les ouvertures traversantes 11 avec les évents 3 (représentés en pointillés car masqués par le dispositif 1) de l'enveloppe de la canalisation 2. Le dispositif 1 est collé sur la canalisation 2 avec de la colle dédiée au matériau polymère, par exemple le produit RTV 106 déjà cité auquel 20 est associé un additif tel que le produit SS4044P du même fournisseur. Les thermocouples 9 sont assemblés en un seul cordon 12 autour duquel une bobine isolante 7 est disposée. L'ensemble cordon 12 et bobine isolante 7 sont enserrés dans un collier 6 vissé sur un support papillon 8, préalablement soudé sur le manchon 13. 25 Le manchon 13 comporte également une interface de connexion (non représentée) avec un voltmètre et un moyen de conversion (non représenté) d'une tension en température, cette interface comprend une pluralité de connecteurs électriques complémentaires des connecteurs 9b. Après installation sur l'enveloppe de la canalisation 2, 30 chaque connecteur 9b est enfiché dans un connecteur électrique complémentaire afin de pouvoir transmettre une différence de potentiel mesurée par les thermocouples 9 et la transformer en température. Lorsqu'une fuite se produit dans la canalisation 2, le gaz circule de la tuyauterie centrale vers les évents 3 réalisés dans l'enveloppe de la 35 canalisation 2. Comme les thermocouples 9 sont situés dans les ouvertures traversantes 11 en regards des évents 3, ils sont chauffés par le gaz, l'augmentation de la température est ainsi immédiatement détectée. La souplesse du support 10 permet de coller le dispositif 1 selon le profil de la canalisation 2 et sur toute la longueur de celle-ci, réduisant ainsi le risque d'arrachement et de dégradation. Le dispositif 1 peut être préalablement assemblé dans une zone facile d'accès et disposé ensuite 5 sur la canalisation 2 par un opérateur présent dans la zone où circule la canalisation 2 par simple pression du support 10 sur l'enveloppe de la canalisation 2. Au lieu de devoir insérer une grande quantité de bobines isolantes 7 dans des colliers 6, l'opérateur devra seulement assembler les thermocouples 9 en un cordon 12 et enficher les connecteurs 9b /o dans les connecteurs complémentaire prévu à cet effet sur l'interface de connexion. De plus, comme le support 10 protège les thermocouples 9 des risques d'arrachement et de dégradation, des thermocouples plus précis et donc plus couteux peuvent être utilisés. /5 Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus et peut s'étendre à toute variante conforme à son esprit. Ainsi, les capteurs thermiques peuvent être des cordons eutectiques tels que ceux utilisés dans l'art antérieur. 20 De plus, les capteurs thermiques que ce soit des thermocouples ou des cordons eutectiques permettent de détecter une variation de température, que cette variation soit une augmentation ou une diminution. Ainsi le dispositif 1 peut aussi être utilisé pour détecter une fuite dans des canalisations transportant un fluide à une température 25 inférieure à la température extérieure à la canalisation 2. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de détection thermique comprenant au moins un capteur thermique (9) et un support (10) en matériau polymère, caractérisé en ce que chaque capteur thermique (9) est noyé dans le support (10), et en ce que le support (10) comprend au moins une ouverture traversante (11), découvrant une portion de chacun du ou des capteurs thermiques (9). 2. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de thermocouples (9) dont une première extrémité est associée à un connecteur (9b), les thermocouples étant assemblés à la première extrémité en un /5 cordon (13) autour duquel une bobine isolante (7) est disposée. 3. Canalisation (2) comprenant un manchon (13) recouvrant partiellement une tuyauterie centrale entourée d'une enveloppe percée d'au moins un évent (3), la canalisation (2) étant 20 caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif (1) de détection thermique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 et en ce que chaque ouverture traversante (11) est superposée avec chaque évent (3). 25 4. Canalisation (2) selon la revendication 3, caractérisée en ce que les capteurs thermiques (9) sont des thermocouples (9). 5. Canalisation (2) selon la revendication 3, caractérisée en ce que les capteurs thermiques (9) sont des cordons eutectiques (4). 30 6. Canalisation (2) selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisée en ce que les capteurs thermiques (9) sont assemblés à une de leur extrémité en un cordon (12) enrobé d'une bobine isolante (7) et fixé par un collier (6) et un support papillon (8) au manchon 35 (13) de la canalisation (2).