Brevet FR3100882A1 — publié le 20210319

L’invention concerne un dispositif (1) de mesure de l’état de surface du composant (4, 5, 6). Ce dispositif (1) comprend un organe de mesure (2) comprenant au moins un capteur (21, 22, 23) apte à mesurer au moins une donnée relative à l’état de surface du composant (4, 5, 6) et au moins un transmetteur (24) apte à transmettre la donnée du capteur (21, 22, 23). Le dispositif de mesure (1) comprend également un support (3) pour l’organe de mesure (2) comprenant des moyens d’assemblage au composant (4, 5, 6). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Dispositif de mesure avant soudage de composants d’une canalisation L’invention concerne le domaine des canalisations de distribution de gaz, en matière polymère. Plus précisément, l’invention concerne le soudage de plusieurs jonctions de ces canalisations. Actuellement, plus de 200 000 jonctions sont réalisées chaque année sur le réseau de distribution de gaz national en France. La majorité de ces jonctions sont réalisées automatiquement au moyen d’automates, selon des technologies connues dans l’état de la technique, comme par exemple le soudage bout à bout ou le soudage par électro-fusion. On connaît d'après le brevet FR 2 762 540 des automates de soudage capables de fonctionner en mode automatique grâce à l’intégration d’un module électronique permettant de gérer les différentes phases du soudage. Toutefois, de tels automates et les procédés mis en œuvre ne permettent pas de garantir un soudage de jonctions qui soit à la fois robuste et durable, tout au long de la vie de la canalisation, considérant qu’il est possible que certaines étapes présentent un défaut de qualité de soudage, notamment, au premier niveau, dû au grattage et au nettoyage des composants à souder. Les étapes de grattage et de nettoyage sont nécessaires pour éliminer une barrière chimique qui s’oppose à l’interdiffusion des macromolécules. De tels inconvénients impliquent des coûts importants de recherche des fuites, ainsi que des coûts d’excavation dans un premier temps. Ces coûts sont ensuite suivis par d’autres, tout aussi importants, relatifs aux réparations des fuites lorsque ces dernières ont été identifiées. De plus, les étapes de mesure des états de surface des composants en vue de définir si ces composants présentent tous les requis nécessaires pour l’étape de soudage sont des opérations complexes à réaliser compte tenu de l’environnement dans lequel elles doivent être réalisées et nécessitent généralement l’utilisation de plusieurs dispositifs indépendants. L'invention a notamment pour but de faciliter les étapes de mesure des états de surface des composants à souder, permettant ainsi de réduire drastiquement les coûts afférents à ces étapes. Ainsi, la détection d’un état de surface d’un composant en inadéquation avec une soudure de qualité peut également être mieux détectée ce qui permet, in fine, de réduire les mauvaises soudures et tous les coûts que ces mauvaises soudures impliquent tout au long de la vie de la canalisation. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de mesure de l’état de surface d’un composant en matière polymère, ce dispositif comprenant : - un organe de mesure comprenant au moins un capteur apte à mesurer au moins une donnée relative à l’état de surface du composant et au moins un transmetteur apte à transmettre la donnée du capteur, et - un support pour l’organe de mesure comprenant des moyens d’assemblage au composant. Ainsi, le dispositif de l’invention permet de fournir une ou plusieurs données relatives à l’état de surface d’un composant à une unité d’acquisition de données, ce qui permet notamment de réaliser l’étape de réalisation d’une représentation de l’état de surface du composant. La mesure de ces données relatives à l’état de surface du composant est réalisée au moyen du capteur de l’organe de mesure. Pour ce faire, l’organe de mesure du dispositif de l’invention peut avantageusement comprendre une source d’énergie permettant d’alimenter le capteur et/ou le transmetteur en énergie. De préférence, cette source d’énergie peut être sans fil, comme par exemple une batterie. Une source d’énergie sans fil facilite l’utilisation du dispositif puisque ce dernier n’est pas contraint par les problèmes d’emmêlement de fils ou par la nécessité d’une source d’énergie fixe située à proximité. L’activation du capteur et la transmission des données mesurées sont gérées par l’élément électronique de l’organe de mesure. Les données mesurées par le capteur sont transférées à l’unité d’acquisition de données qui les traite pour réaliser la représentation de l’état de surface du composant concerné. Ensuite, l’unité d’acquisition de données analyse cette représentation afin d’obtenir un ou plusieurs paramètres relatifs à l’état de surface du composant et compare chaque paramètre avec au moins une valeur de seuil prédéterminée et pré-enregistrée dans l’unité d’acquisition de données. Afin de mesurer les données sur la surface du composant, l’organe de mesure peut être déplacé en translation et/ou en rotation de manière à balayer cette surface. De préférence, l’organe de mesure peut être déplacé de sorte à balayer la totalité de la surface qui va être soudée, ce qui permet de mesurer des données sur toute cette surface. Les composants de la canalisation à assembler peuvent correspondre à tout type de jonctions, soudables deux à deux, connues de l’homme du métier, sous condition que l’un des deux composants soit un tube. A titre d’exemple, ces composants peuvent être des tubes, des manchons ou encore des selles de branchement. Ainsi, le ou les seuils de rugosité et de propretés prédéterminées peuvent être spécifiques d’un ou plusieurs types de jonctions. La matière polymère dans laquelle sont réalisés ces composants de canalisation peut être toute matière connue de l’homme du métier permettant le soudage de ces deux composants en vue de former un réseau de canalisations de gaz, notamment au moyen des technologies de soudage bout à bout ou par électro-fusion. Des matières polymères adaptées sont les matières thermoplastiques. Une matière polymère particulièrement adaptée est le polyéthylène (PE) ou les polyoléfines. Avantageusement, le capteur est du type à profilométrie laser. Ainsi, l’étape de réalisation de la représentation de la rugosité du composant est mise œuvre au moyen d’un capteur dont l’utilisation n’est pas destructrice pour le composant à souder, ce qui participe à conserver un état de surface optimal de la portion du composant qui doit être soudée. Avantageusement, le capteur est du type à fluorescence UV. Ainsi, l’étape de réalisation de la représentation de la propreté du composant est mise œuvre au moyen d’un capteur dont l’utilisation n’est pas destructrice pour le composant à souder, ce qui participe à conserver un état de surface optimal de la portion du composant qui doit être soudé. Avantageusement, le capteur est du type spectromètre infrarouges. A l’instar du capteur du type à fluorescence UV, l’étape de réalisation de la représentation de la propreté du composant est mise œuvre au moyen d’un capteur dont l’utilisation n’est pas destructrice pour le composant à souder. Avantageusement, le support comprend une virole d’assemblage au composant. Ainsi, il est possible de positionner au moins partiellement le support dans un composant de canalisation creux afin de permettre la mesure de données relatives à la surface externe de ce composant. Une telle virole peut être déplacée selon un mouvement de translation longitudinale relatif à l’axe longitudinal du composant. Cette virole offre également la possibilité d’un mouvement de rotation de l’organe de mesure autour de l’axe longitudinal du composant. La combinaison de ces deux mouvements permet un balayage plus complet de la surface à souder du composant. Avantageusement, le support comprend un bâti de serrage autour du composant. Ainsi, il est possible de positionner l’organe de mesure afin que ce dernier puisse mesurer une surface interne d’un composant à souder. Le bâti de serrage est agencé pour permettre le déplacement de l’organe de mesure selon un mouvement de translation longitudinale et un mouvement de rotation, tous deux relatifs à l’axe longitudinal du composant. La combinaison de ces deux mouvements permet un balayage plus complet de la surface à souder du composant. Avantageusement, l’organe de mesure comprend un thermomètre infrarouge. Ainsi, il est possible de fournir un dispositif permettant également de répondre aux problématiques de mesure de la température des composants avant soudage. L’organe de mesure permet donc de mesurer la température du composant. Cette mesure est transmise par le transmetteur à la centrale d’acquisition qui la traite et détermine ainsi la quantité d’énergie requise pour un soudage. Avantageusement, le dispositif de mesure selon l’invention comprend une source d’énergie sans fil configurée pour alimenter en énergie le capteur et/ou le transmetteur. L’invention a également pour objet un ensemble de commande comprenant un dispositif selon l’invention et une centrale d’acquisition de données. L’invention a également pour objet une utilisation d’un ensemble de commande selon l’invention pour la mise en œuvre d’un procédé de vérification de composants en matière polymère avant soudage ou pour la mise en œuvre d’un procédé de soudage de composants en matière polymère. Brève description des figures Nous allons maintenant présenter plusieurs modes de réalisation de l’invention uniquement à titre d'exemples et en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma illustrant des éléments d’un dispositif de vérification avant soudage d’un tube en matière polymère et d’un accessoire en matière polymère selon un premier mode de réalisation et un deuxième mode de réalisation, la figure 2 est un schéma illustrant des éléments d’un dispositif de vérification avant soudage d’un tube en matière polymère et d’un accessoire en matière polymère selon un troisième mode de réalisation et un quatrième mode de réalisation, la figure 3 est un logigramme représentant différentes étapes du procédé de vérification selon un premier mode de mise en œuvre, la figure 4 est un logigramme représentant différentes étapes du procédé selon un deuxième mode de mise en œuvre, et la figure 5 est un logigramme représentant différentes étapes du procédé de soudage de l’invention selon un premier mode de mise en œuvre, la figure 6 est un exemple de représentation de l’état de surface d’un composant. Dispositif de mesure (1) de l’état de surface d’un composant (4, 5, 6) en matière polymère, caractérisé en ce qu’il comprend : - un organe de mesure (2) comprenant au moins un capteur (21, 22, 23) apte à mesurer au moins une donnée relative à l’état de surface du composant (4, 5, 6) et au moins un transmetteur (24) apte à transmettre la donnée du capteur (21, 22, 23), et - un support (3) pour l’organe de mesure (2) comprenant des moyens d’assemblage au composant (4, 5, 6). Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel le capteur (21, 22, 23) est choisi parmi la liste constituée de : capteur du type à profilométrie laser (21), capteur du type à fluorescence UV (22) et capteur du type spectromètre infrarouge. Dispositif (1) selon la revendication 1 , dans lequel un premier capteur est du type à profilométrie laser (21) et un deuxième capteur est du type à fluorescence UV (22). Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel un premier capteur est du type à profilométrie laser (21) et un deuxième capteur est du type spectromètre infrarouge. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (3) comprend une virole (31) d’assemblage au composant (4, 5, 6). Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (3) comprend un bâti de serrage (33) autour dudit composant (4, 5, 6). Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de mesure (2) comprend un thermomètre infrarouge (23). Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une source d’énergie (25) sans fil configurée pour alimenter en énergie le capteur (21, 22) et/ou le transmetteur (24). Ensemble de commande comprenant un dispositif de mesure (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 et une centrale d’acquisition de données (9). Utilisation d’un ensemble de commande selon la revendication 9 pour la mise en œuvre d’un procédé de vérification de composants (4, 5, 6) en matière polymère avant soudage ou pour la mise en œuvre d’un procédé de soudage de composants (4, 5, 6) en matière polymère.