Brevet FR3031178A1 — publié le 20160701

Le secteur technique de la présente invention est celui des appareils électroniques de mesure et de détection. Certains appareils tels que des cartes électroniques spécifiques sont prévus pour fonctionner dans un environnement sous une pression déterminée. Une carte électronique d'acquisition et de traitement des données représentatives des images capturées par une caméra numérique peut par exemple se trouver dans une enceinte étanche sous pression forcée. Il apparaît ainsi le besoin de vérifier l'étanchéité de l'enceinte pour s'assurer du bon fonctionnement de l'appareil maintenu sous une pression déterminée. Les appareils de vérification de l'étanchéité comprennent généralement un capteur mesurant la pression dans l'enceinte pour détecter après plusieurs mesures successives significatives une variation de la pression. Un problème est cependant qu'une fuite très faible causera une dégradation très progressive de la pression dans l'enceinte. La détection d'une telle fuite nécessite alors d'effectuer de nombreuses mesures pendant une longue période de temps s'étendant par exemple sur 24 heures. Les tests d'étanchéité nécessitent d'autant plus de moyens que le nombre d'enceintes est important. La présente invention a pour but de pallier les 25 inconvénients de l'art antérieur en fournissant un dispositif de vérification de l'étanchéité permettant de détecter rapidement une fuite même faible dans une enceinte étanche. Cet objectif est atteint grâce à un dispositif de vérification de l'étanchéité d'une enceinte sous une pression 30 déterminée mise en communication de façon étanche avec un espace de mesure fermé agencé dans le dispositif de vérification qui comprend un module électronique de traitement et un premier capteur de pression disposé dans ledit espace de mesure et transmettant au module électronique 35 de traitement, par une première liaison de communication, un premier signal représentatif de la pression dans l'enceinte, le module électronique de traitement comprenant au moins des moyens de calcul et des moyens de mémorisation reliés à des 3031178 2 moyens de communication, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un module de précision coopérant avec le module électronique de traitement de façon à s'affranchir des variations en température du milieu environnant lors de 5 l'exécution d'opérations de traitement d'au moins ledit premier signal représentatif de la pression dans l'enceinte et de détection d'une fuite dans l'enceinte. Selon une particularité de l'invention, le module de précision comprend au moins un capteur de température 10 transmettant au module de traitement, par une deuxième liaison de communication, un deuxième signal représentatif de la température environnante, le module de traitement en coopération avec le module de précision réalisant une première mesure de pression simultanément à une première 15 mesure de température et séparés d'un intervalle de temps déterminé d'une deuxième mesure de pression simultanément à une deuxième mesure de température associée. Selon une autre particularité de l'invention, le module de traitement en coopération avec le module de précision 20 réalise le traitement suivant : F= ( ( (P2+ (T2-T1) (P2+K1) / (0, 5.'1'1+0, 5 . T2+K2) ) -P1) /At où F correspond à la valeur de la fuite exprimée en mbar/24h, Pl correspond à la première pression mesurée en mbar, P2 correspond à la deuxième pression mesurée en mbar, T1 correspond à la première température mesurée en degrés Celsius au moment de la mesure de la première pression, T2 correspond à la deuxième température mesurée en degrés 30 Celsius au moment de la mesure de la deuxième pression, K1 et K2 sont des constantes et At correspond à l'intervalle de temps entre les deux mesures de pression exprimé en secondes, la fuite étant détectée en cas de dépassement d'un seuil 35 de fuite déterminé stocké en mémoire. Selon une autre particularité de l'invention, le module de précision comprend au moins une chambre et un deuxième capteur de pression installé dans cette chambre et 3031178 3 transmettant un troisième signal au module de traitement, la chambre étant reliée par au moins une première vanne audit espace de mesure de façon à pouvoir être mis à la même pression que ladite enceinte lorsque ladite première vanne 5 est en position d'ouverture, le module de traitement en coopération avec le module de précision réalisant au moins une mesure différentielle des pressions mesurées par les premier et deuxième capteurs de pression lorsque ladite première vanne est en position de fermeture pour détecter la 10 fuite en cas de dépassement d'un seuil de pression différentielle déterminée stocké en mémoire. Selon une autre particularité de l'invention, le module de précision comprend une réserve de gaz sous pression reliée à un détendeur en communication avec une deuxième vanne de 15 liaison avec ledit espace de mesure et un troisième capteur de pression en amont de cette deuxième vanne, la deuxième vanne étant commandée en position fermée lorsque la pression à tester dans l'enceinte est atteinte. Selon une autre particularité de l'invention, le module 20 de précision comprend un débitmètre disposé en travers d'un passage réalisé dans l'espace de mesure fournissant au moins un signal représentatif de l'établissement d'une pression dans l'enceinte. Selon une autre particularité le dispositif de 25 vérification selon l'invention comprend un programme de conditionnement de l'enceinte réalisant une intégration du signal fourni par le débitmètre pour calculer l'injection d'un volume déterminé injecté lors d'un balayage dans l'enceinte qui comprend une vanne d'évacuation mise alors en position ouverte. Selon une autre particularité le programme de conditionnement comprend une fonction de traitement du premier signal fourni par le premier capteur et de vérification de la fluidité de la circulation lors du balayage. Un tout premier avantage est qu'une fuite même faible dans l'enceinte peut être détectée très rapidement en quelques secondes. 3031178 4 Un autre avantage du dispositif de détection de fuite selon la présente invention est qu'il peut être fabriqué de façon compacte et se présenter sous la forme d'une mallette portative. 5 Un autre avantage de la présente invention est que le dispositif de détection de fuite est particulièrement précis et permet la détection de fuites de l'ordre du mbar/24h. D'autres caractéristiques, avantages et détails de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément 10 de description qui va suivre de modes de réalisation donnés à titre d'exemple en relation avec des dessins sur lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif de vérification de l'étanchéité selon l'invention ; 15 - les figures 2 et 3 représentent chacune les étapes d'un programme de vérification de l'étanchéité. L'invention va à présent être décrite avec davantage de détails. La figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif de vérification 1 de l'étanchéité. Le dispositif 20 de vérification 1 représenté ici schématiquement se présente par exemple sous la forme d'une valise portative ou d'un chariot. Le dispositif de vérification 1 comprend un module électronique de traitement 5 relié par des ports 40-46 25 d'entrée et de sortie à des capteurs 4, 8, 20, 22 et 23 et des actionneurs 13, 16 et 52. Le dispositif de vérification 1 comprend notamment un capteur de température 8, des capteurs de pression 4, 20 et 22 et un capteur de débit 23. Le dispositif de vérification 1 comprend également des vannes 13 30 et 16 pouvant être commandées par un signal de commande C30 ou C31 ou manuellement. Le dispositif de vérification 1 comprend un composant d'alimentation en énergie électrique non représenté tel qu'une batterie ou des piles ou encore un transformateur 35 relié à un réseau électrique. Le composant d'alimentation alimente de façon connue le module électronique de traitement 5 et les étages de puissance des actionneurs 13 et 16. L'enceinte 2 comprend un orifice d'évacuation contrôlé 3031178 5 par une vanne 52 qui sera décrit par la suite. L'enceinte 2 est reliée par un connecteur étanche 34 à un espace de mesure 3. Cet espace de mesure 3 se présente par exemple sous la forme d'une canalisation. La canalisation est 5 fermée par la vanne 16. L'espace de mesure 3 est bien-entendu fermé lorsque cette vanne 16 est en position de fermeture. L'espace de mesure 3 peut être ouvert lorsque la première vanne 16 est en position d'ouverture et ainsi être mis en communication avec un circuit de mise en pression ou avec une 10 chambre 12. La vanne 16 d'ouverture ou de fermeture de l'espace de mesure 3 peut être commandée par un signal de commande C31 généré par le module de traitement 5 via son port 43. L'espace de mesure 3 comprend un capteur de débit 15 installé dans un passage 24 de l'espace de mesure 3 générant un signal M33 représentatif du débit mesuré transmis au module de traitement 5 via son port 44. 23 et et Un capteur de pression 4 fournit un signal représentatif de la pression dans l'espace 3 de mesure 20 transmis au module de traitement 5 via son port 46. M6 et Ce de M6 4 capteur 4 comprend une sonde 4b disposée dans mesure 3 et reliée à une interface 4a générant représentatif de la pression et en communication 6 l'espace le signal avec le port 25 Lorsque l'espace de mesure 3 est connecté de façon étanche à l'enceinte 2, le capteur de la pression 4 disposé dans l'espace de mesure 3 fournit un signal représentatif de la pression dans l'enceinte 2. Le circuit de mise en pression comprend une réserve 14 de 30 gaz sous pression reliée à un détendeur 15 d'alimentation en gaz sous pression. Le capteur de pression 22 comprend une sonde 22a disposée en sortie du détendeur 15 et reliée à une interface 22b qui génère un signal M32 représentatif de la pression en sortie du détendeur 15. Ce signal M32 est 35 transmis au module électronique de traitement 5 via son port 40 Ce signal M32 est par exemple lu et traité par un programme réalisant un affichage de la pression sur un écran 3031178 6 de contrôle. La pression en sortie du détendeur peut ainsi facilement être réglée par un utilisateur. Le dispositif de vérification de l'étanchéité 1 comprend également une soupape 27 de sécurité reliée en sortie du 5 détendeur 15 et s'ouvrant automatiquement par sécurité au-delà d'un seuil de pression de sécurité. La sortie du détendeur est reliée par ailleurs à l'entrée de la vanne 16 de fermeture de l'espace de mesure 3. Une chambre 12 peut être fermée ou ouverte par une vanne 10 13 commandée par un signal de commande C30 transmis par le module électronique de traitement 5 via son port 41. La sortie de cette vanne 13 est reliée à l'entrée de la vanne 16 de fermeture de l'espace de mesure 3. Lorsque la vanne 13 en entrée de la chambre 12 et la vanne 16 en entrée de l'espace 15 de mesure 3 sont toutes les deux en position d'ouverture, la chambre 12 et l'espace de mesure 3 sont alors mis en communication. La chambre 12 et l'espace de mesure 3 peuvent ainsi être mis à la même pression. La chambre 12 est équipée d'un capteur de pression 20 20 comprenant une sonde 20b disposée dans la chambre 12. Cette sonde 20b est reliée à une interface 20a fournissant un signal M21 représentatif de la pression dans la chambre 12 et transmis au module de traitement 5 via son port 42. La chambre 12 est disposée dans le même environnement 7 25 que l'enceinte 2. La chambre 12 et l'enceinte 2 sont ainsi disposées dans un même environnement extérieur à une température déterminée. La chambre 12 et l'enceinte 2 peuvent également être réalisées dans un matériau présentant les mêmes caractéristiques de conductivité thermique. 30 Le capteur de température 8 transmet un signal M9 représentatif de la température du milieu environnant au module de traitement 5 via son port 45. Le capteur de température 8 est disposé dans le même environnement que l'enceinte 2. 35 Le capteur de température comprend une sonde 8a reliée à une interface 8b fournissant le signal M9 représentatif de la température du milieu environnant où est disposée l'enceinte 2. L'environnement 7 est par exemple rempli par de l'air ou 3031178 7 est rempli par un mélange gazeux particulier en environnement contrôlé. Le module de traitement 5 comprend des ports 40-46 de branchement des lignes de communication reliées aux 5 interfaces des capteurs ou des actionneurs. Ces ports 40-46 sont reliées chacun à un bus 17 de liaison relié par ailleurs à un composant de calcul 10 et à un composant de mémorisation 11. Le bus permet un échange de données, une synchronisation et un contrôle des composants. Le bus permet notamment un 10 contrôle des lectures et écritures en mémoire. Une horloge CLK est par exemple reliée à chacun des composants. L'horloge CLK permet un fonctionnement synchronisé du module électronique de traitement 5. Le bus 17 est par ailleurs relié à un port de /5 communication 47 avec des composants d'interface homme-machine 48 tels que des boutons, des manettes, des capteurs tactiles, des écrans d'affichage ou des haut-parleurs. Le composant 11 de mémorisation comprend différents programmes dont des programmes P50 et P51 de traitement des 20 données pour la vérification de l'étanchéité ou la détection d'une fuite en fonction de seuils mémorisés S25 et S26 de détection. Le composant de mémorisation comprend également un programme P55 de conditionnement de l'enceinte. Un premier exemple de programme de détection d'une fuite 25 va maintenant être décrit en relation avec la figure 2. Avant le branchement du dispositif de vérification 1 à l'enceinte 2, les vannes 13 et 16 sont disposées en position de fermeture. L'enceinte peut alors être branchée de façon étanche à l'espace de mesure au moyen d'un connecteur étanche 30 34. Ce connecteur 34 permet par exemple une fermeture automatique de l'enceinte lorsque le dispositif de vérification est débranché. Le dispositif de vérification 1 permet notamment une mise à une pression déterminée de l'enceinte 2. 35 Après le branchement étanche de l'enceinte 2 à l'espace de mesure 3, on exécute un programme de vérification de l'étanchéité P51 stocké en mémoire 11. Le lancement de ce programme est par exemple réalisé par un signal de démarrage 3031178 8 généré par l'interface 48. Ce signal de démarrage est par exemple généré par l'appui sur un bouton de démarrage ou l'appui sur une zone de démarrage d'un écran tactile. Le lancement du programme de vérification est par exemple 5 signifié à un utilisateur par un message affiché sur un écran ou par un bit sonore ou encore par l'illumination d'un témoin lumineux. La mise en pression peut ensuite être effectuée en agissant sur le détendeur 15. Le détendeur 15 est ouvert 10 jusqu'à ce qu'une pression déterminée soit atteinte en sortie du détendeur 15. Le capteur de pression 22 en sortie du détendeur permet un contrôle de la pression d'alimentation. Le signal représentatif de la pression M32 en sortie du détendeur est par exemple comparé à une pression déterminée 15 mémorisée. Lorsque la pression d'alimentation déterminée est atteinte, le dispositif de vérification émet un signal représentatif de cette pression, tel qu'un signal sonore, un signal lumineux ou bien affiche un message sur un écran. L'actionnement du détendeur peut être réalisé par exemple 20 manuellement. Lorsque la pression d'alimentation est atteinte en sortie du détendeur 15, une ouverture de la vanne 16 d'accès à l'espace de mesure 3 est commandée. Cette ouverture est par exemple réalisée automatiquement par un signal de commande 25 C31 d'ouverture transmis par le module de traitement 5 à une interface de commande de la vanne 16. Chaque vanne comprend par exemple un étage électronique de commande d'un étage de puissance actionnant un élément moteur pour positionner la vanne en position d'ouverture ou 30 en position de fermeture. Le capteur de débit 23 installé dans un passage 24 de l'espace de mesure 3 fournit un signal M33 représentatif d'un débit déterminé. Lorsque le débit détecté est nul, la pression dans l'espace de mesure 3 est alors stabilisée. 35 Après la stabilisation de la pression dans l'espace de mesure, la vanne 16 d'accès à l'espace de mesure 3 est fermée. La fermeture est par exemple réalisée automatiquement par un signal de commande C31 de la vanne 16 en position 3031178 9 fermée. Après la fermeture de l'espace de mesure 3, une première lecture simultanée d'une pression dans l'espace de mesure et d'une température associée est réalisée. Les données 5 représentatives de cette première pression et de cette première température sont stockées en mémoire. Une étape de temporisation d'une durée déterminée est ensuite exécutée. Cette temporisation a par exemple une durée comprise entre 10 ms et 1000 ms. 10 Après la temporisation une deuxième lecture simultanée d'une pression dans l'espace de mesure 3 et d'une température associée est réalisée. Les données représentatives de cette deuxième pression et de cette deuxième température sont stockées en mémoire. 15 Une étape de calcul d'un taux de fuite est ensuite réalisée. Le taux de fuite est déterminé suivant la formule suivante : F= ( ( (P2+ (T2-T1) - (P2+1 REVENDICATIONS1. Dispositif de vérification (1) de l'étanchéité d'une enceinte (2) sous une pression déterminée mise en communication de façon étanche avec un espace de mesure (3) fermé agencé dans le dispositif de vérification (1) qui comprend un module électronique de traitement (5) et un premier capteur (4) de pression disposé dans ledit espace de mesure (3) et transmettant au module électronique de traitement (5), par une première liaison de communication, un premier signal (M6) représentatif de la pression dans l'enceinte (2), le module électronique de traitement (5) comprenant au moins des moyens de calcul (10) et des moyens de mémorisation (11) reliés à des moyens de communication, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un module de 15 précision coopérant avec le module électronique de traitement (5) de façon à s'affranchir des variations en température du milieu environnant (7) lors de l'exécution d'opérations de traitement d'au moins ledit premier signal (M6) représentatif de la pression dans l'enceinte (2) et de détection d'une 20 fuite dans l'enceinte (2). 2. Dispositif de vérification (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de précision comprend au moins un capteur (8) de température transmettant au module de traitement (5), par une deuxième liaison de communication, un 25 deuxième signal (M9) représentatif de la température environnante, le module de traitement (5) en coopération avec le module de précision réalisant une première mesure de pression simultanément à une première mesure de température et séparés d'un intervalle de temps déterminé d'une deuxième 30 mesure de pression simultanément à une deuxième mesure de température associée. 3. Dispositif de vérification (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le module de traitement (5) en coopération avec le module de précision réalise le traitement 35 suivant : F= ( ( ( P2+ ( T2-T1) - ( P2+Kl) / ( 0, 5. T1+0, 5 . T2+K2) ) -P1) /At où F correspond à la valeur de la fuite exprimée en 3031178 mbar/24h, 21 correspond à la première pression mesurée en mbar, 22 correspond à la deuxième pression mesurée en mbar, T1 correspond à la première température mesurée en degrés 5 Celsius au moment de la mesure de la première pression, T2 correspond à la deuxième température mesurée en degrés Celsius au moment de la mesure de la deuxième pression, K1 et K2 sont des constantes et Lt correspond à l'intervalle de temps entre les deux 10 mesures de pression exprimé en secondes, la fuite étant détectée en cas de dépassement d'un seuil (S25) de fuite déterminé stocké en mémoire. 4. Dispositif de vérification (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module de 15 précision comprend au moins une chambre (12) et un deuxième capteur (20) de pression installé dans cette chambre et transmettant un troisième signal (M21) au module de traitement (5), la chambre (12) étant reliée par au moins une première vanne (13) audit espace de mesure (3) de façon à pouvoir être mis à la même pression que ladite enceinte (2) lorsque ladite première vanne (13) est en position d'ouverture, le module de traitement (5) en coopération avec le module de précision réalisant au moins une mesure différentielle des pressions mesurées par les premier et deuxième capteurs de pression (4, 20) lorsque ladite première vanne (13) est en position de fermeture pour détecter la fuite en cas de dépassement d'un seuil (S26) de pression différentielle déterminée stocké en mémoire. 5. Dispositif de vérification (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le module de précision comprend une réserve (14) de gaz sous pression reliée à un détendeur (15) en communication avec une deuxième vanne (16) de liaison avec ledit espace de mesure (3) et un troisième capteur de pression (22) en amont de cette deuxième vanne (16), la deuxième vanne (16) étant commandée en position fermée lorsque la pression à tester dans l'enceinte (2) est atteinte. 6. Dispositif de vérification (1) selon la revendication 3031178 16 5, caractérisé en ce que le module de précision comprend un débitmètre (23) disposé en travers d'un passage (24) réalisé dans l'espace de mesure (3) fournissant au moins un signal (M33) représentatif de l'établissement d'une pression dans 5 l'enceinte (2). 7. Dispositif de vérification (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un programme (P55) de conditionnement de l'enceinte réalisant une intégration du signal (M33) fourni par le débitmètre (23) pour calculer 10 l'injection d'un volume déterminé injecté lors d'un balayage dans l'enceinte qui comprend une vanne d'évacuation (52) mise alors en position ouverte. 8. Dispositif de vérification (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le programme (P55) de 15 conditionnement comprend une fonction de traitement du premier signal (M6) fourni par le premier capteur (4) et de vérification de la fluidité de la circulation lors du balayage.