FR2992723A1 - Dispositif portatif pour la detection de fuites de gaz - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif portatif (10) pour la détection de fuites de gaz comportant un gant (11) agencé pour être enfilé sur la main d'un opérateur, ledit gant portant un capteur à ultrasons (21) sur une de ses faces et un vibreur (31) sur la face opposée, ledit vibreur (31) étant agencé pour générer une vibration artificielle ressentie par l'opérateur en présence d'une fuite de gaz détectée par ledit capteur à ultrasons (21). Il peut être complété par un élément sensitif optique tel que des diodes électroluminescentes (32-34).

Description

DISPOSITIF PORTATIF POUR LA DETECTION DE FUITES DE GAZ Domaine technique : La présente invention concerne un dispositif portatif pour la détection de fuites de gaz, tel que de l'air comprimé, comportant au moins un capteur à ultrasons agencé pour détecter une fuite de gaz et associé à des moyens de traitement du bruit. Technique antérieure : La recherche de fuites de gaz sur les réseaux de distribution sous pression ou en dépression, notamment les réseaux d'air comprimé ou tout autre fluide gazeux, est réalisée en majorité avec des détecteurs portatifs acoustiques utilisant des capteurs à ultrasons. Les turbulences générées dans l'atmosphère par les fuites provoquent des sons aigus, inaudibles pour l'homme, dont la fréquence est supérieure à 20.000 Hz, entrant dans la gamme des ultrasons. Ces détecteurs apportent une lecture de la valeur globale du bruit engendré par la fuite mesurée et exprimée généralement en dB ainsi qu'une écoute sonore du signal reçu par le capteur au moyen d'un casque audio porté par l'opérateur via un démodulateur qui transforme le signal sonore inaudible en un signal en basse fréquence audible pour l'homme. Exposé de l'invention : La présente invention vise à proposer un dispositif portatif permettant d'atteindre une meilleure efficacité dans la recherche de fuites et de la rendre plus conviviale, plus rapide, plus simple et accessible à tous, tout en offrant à l'opérateur une solution plus confortable et plus ergonomique.

Dans ce but, l'invention concerne un dispositif du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens avertisseurs couplés audit capteur à ultrasons et agencés pour avertir l'opérateur au moins en présence d'une fuite de gaz.

Dans une forme de réalisation préférée, les moyens avertisseurs comportent au moins un élément sensitif mécanique tel qu'un vibreur agencé pour générer une vibration artificielle dudit dispositif en présence d'une fuite de gaz détectée par ledit capteur à ultrasons.

Le dispositif portatif selon l'invention peut comporter une boîte agencée pour être tenue dans la main d'un opérateur, ladite boîte portant ledit capteur à ultrasons sur une de ses faces et ledit vibreur sur la face opposée. Dans la forme préférée de l'invention, le dispositif portatif comporte un gant agencé pour être enfilé sur la main d'un opérateur, ledit gant portant ledit capteur à ultrasons sur une de ses faces et ledit vibreur sur la face opposée. Ainsi, l'opérateur ressent en temps réel une vibration lors de son passage à proximité d'une fuite, ce qui facilite grandement la détection de la fuite et sa localisation. Cette solution permet d'éviter l'utilisation en permanence du casque audio qui peut à la longue être gênante et inconfortable. Lesdits moyens avertisseurs peuvent comporter en outre au moins un élément sensitif optique, tel que des diodes électroluminescentes.

Le dispositif portatif selon l'invention comporte avantageusement au moins un module de gestion électronique pourvu au moins d'un processeur central agencé pour centraliser et traiter les signaux ultrasonores issus du capteur à ultrasons, des moyens de traitement desdits signaux ultrasonores pour qu'ils soient audibles dans un casque audio porté par un opérateur et des moyens de codage desdits signaux ultrasonores pour qu'ils puissent déclencher lesdits moyens avertisseurs au moins en présence d'une fuite.

Les moyens de codage peuvent comporte au moins un calculateur agencé pour transformer en temps réel les signaux ultrasonores en valeurs efficaces et pour prérégler des valeurs de seuils permettant de classer le niveau d'intensité d'une fuite, un comparateur agencé pour comparer en temps réel lesdites valeurs efficaces avec lesdites valeurs de seuils préréglées, et au moins une unité de commande agencées pour alimenter lesdits moyens avertisseurs en fonction de l'intensité d'une fuite. Ces moyens de codage peuvent comporter au moins deux unités de commande agencées pour alimenter au moins l'élément sensitif mécanique selon deux modes différents de vibration selon que la fuite est légère ou importante.

Ces unités de commande peuvent être agencées pour alimenter simultanément au moins deux éléments sensitifs optiques de couleurs différentes selon que la fuite est légère ou importante.

Description sommaire des dessins : La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - les figures 1 et 2 sont des vues en plan respectivement des deux faces d'un gant constituant le dispositif portatif selon l'invention, et - la figure 3 est un schéma bloc du module de gestion électronique du dispositif selon l'invention.

Illustrations de l'invention et meilleure manière de la réaliser : En référence aux figures 1 et 2, le dispositif portatif 10 pour la détection de fuites de gaz selon l'invention comporte un gant 11, prenant par exemple la forme d'un moufle, agencé pour être enfilé sur la main d'un opérateur, par exemple le technicien chargé de la maintenance d'un réseau de gaz sous pression ou en dépression. Ce dispositif portatif 10 pourrait également prendre la forme d'une boîte ou d'une tablette que l'opérateur tient dans sa main, pourvue ou non d'une sangle de fixation autour de la main.

Ce dispositif portatif 10 comporte un premier boîtier 20 disposé sur une face du gant 11, par exemple du coté de la paume de la main, et équipé d'un capteur à ultrasons 21 associé à une batterie 22. Il comporte également un second boîtier 30 disposé sur la face opposée du gant 11, par exemple du côté du dos de la main, et équipé de moyens avertisseurs 31 à 34 agencés pour avertir l'opérateur qu'il est en présence d'une fuite, d'un bouton de réglage du gain 35 et d'une prise 36 de type « jack » ou similaire pour connecter un casque audio (non représenté). Les moyens avertisseurs comportent dans l'exemple illustré un élément sensitif mécanique sous la forme d'un vibreur 31 agencé pour produire des vibrations artificielles en présente d'une fuite comme expliqué plus loin. Ils comportent en plus des éléments sensitifs optiques sous la forme de diodes luminescentes 32 à 34 de couleurs différentes alimentées également en fonction de la présence d'une fuite comme expliqué plus loin. Ces éléments sensitifs visuels 32-34 complètent avantageusement l'élément sensitif mécanique 31 mais peuvent aussi être proposés en option.

Les deux boîtiers 20, 30 sont connectés entre eux par un câble 23 et deux connecteurs 24, 25. L'un au moins des deux boîtiers 20, 30 et par exemple le second boîtier 30 contient des moyens de traitement du bruit contenus dans un module de gestion électronique 60 décrit plus loin en référence à la figure 3.

Bien entendu, les équipements prévus sur le gant 11 peuvent varier en fonction des options et des besoins, et leur disposition peut être modifiée, intervertie ou combinée différemment. Néanmoins, la réalisation illustrée par les figures 1 et 2, dans laquelle le capteur à ultrasons 21 est situé dans la paume de main et les moyens avertisseurs 31 à 34 sont situés sur le dos de la main est une solution ergonomique. En effet, quand l'opérateur balaye la zone du réseau à contrôler de sa main équipée du gant 11 par exemple en faisant des mouvements s'inscrivant dans un plan sensiblement parallèle à ladite zone à contrôler, le capteur à ultrasons 21 est d'office orienté vers la zone à contrôler, et les moyens avertisseurs 31 à 34 sont d'office orientés vers l'opérateur. De plus, la présence d'un vibreur 31 permet d'avertir l'opérateur de la présence d'une fuite par une vibration mécanique ressentie par l'opérateur quelle que soit la direction de son regard et facilite ainsi la localisation de l'origine de la fuite puisque la vibration mécanique change en fonction de l'intensité de la fuite.

Le capteur à ultrasons 20 est par exemple constitué d'un capteur haute définition du type 40kHz. Sa sensibilité peut être réglable en fonction du bruit ambiant et de l'importance de la fuite détectée, selon un gain de 0 à plus de 90dB par exemple, qui peut être ajusté par le bouton 35 prévu sur le second boîtier 30.

Le dispositif portatif 10 est piloté par un module de gestion électronique 60, qui peut être intégré dans l'un des boîtiers 20, 30, et comporte en référence à la figure 3 : a) au moins processeur central 61 du type « CPU » ou similaire permettant de centraliser et de gérer les signaux ultrasonores issus du capteur à ultrasons 21, b) des moyens de traitement des signaux ultrasonores issus dudit capteur à ultrasons 21 et comportant, dans l'exemple représenté, en aval dudit capteur et en amont dudit processeur central 61, un amplificateur 62 réglable manuellement par le bouton de réglage du gain 35, un filtre 63, un premier convertisseur analogique/numérique 64, et en aval dudit processeur central 61, un second convertisseur numérique/analogique 65 et un démodulateur 66 pour alimenter en temps réel un casque audio 67, c) des moyens de codage des signaux ultrasonores issus dudit capteur à ultrasons 21 et comportant, dans l'exemple représenté, en aval dudit processeur central 61, un calculateur 70 agencé pour transformer en temps réel le signal ultrasonore exprimé en dB en une valeur efficace appelée « RMS » de l'anglais Root Mean Square ou moyenne quadratique et pour prérégler des valeurs de seuils permettant de classifier le niveau d'intensité d'une fuite entre au moins les trois niveaux suivants : pas de fuite, fuite légère, fuite importante, un comparateur 71 agencé pour comparer en temps réel les valeurs efficaces du bruit en sortie du calculateur 70 avec lesdites valeurs de seuils préréglées, plusieurs unités de commande et par exemple trois unités de commande 72-74 agencées pour alimenter lesdits moyens avertisseurs 31-34 en fonction de ladite valeur efficace du bruit. Si la valeur efficace du bruit est inférieure à une première valeur de seuil correspondant à une fuite inexistante, alors la première unité de commande 72 est activée pour alimenter la diode luminescente 32 verte. Si la valeur efficace du bruit est comprise entre la première valeur de seuil et une seconde valeur de seuil correspondant à une fuite légère, alors la deuxième unité de commande 73 est activée pour alimenter la diode luminescente 33 jaune et simultanément le vibreur 31 en mode intermittent. Si la valeur efficace du bruit est supérieure à la seconde valeur de seuil correspondant à une fuite importante, alors la troisième unité de commande 74 est activée pour alimenter la diode luminescente 34 rouge et simultanément le vibreur 31 en mode continu. Le module de gestion électronique 60 dudit dispositif portatif 10 peut au besoin être complété par une carte mémoire connectée au processeur central 61 pour enregistrer les fuites détectées, un port USB 42 ou similaire pour connecter le processeur central 61 à un ordinateur portable ou similaire pour établir des rapports d'intervention, procéder à un archivage, etc.

Il ressort clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les buts fixés, à savoir de faciliter grandement la recherche de fuite, sa localisation et son intensité. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif portatif (10) pour la détection de fuites de gaz comportant au moins un capteur à ultrasons (21) agencé pour détecter une fuite de gaz et associé à des moyens de traitement du bruit, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens avertisseurs (31- 34) couplés audit capteur à ultrasons (21) et agencés pour avertir l'opérateur au moins en présence d'une fuite de gaz.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens avertisseurs comportent au moins un élément sensitif mécanique.
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit élément sensitif mécanique est un vibreur (31) agencé pour générer une vibration artificielle dudit dispositif en présence d'une fuite de gaz détectée par ledit capteur à ultrasons (21).
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une boîte agencée pour être tenue dans la main d'un opérateur, ladite boîte portant ledit capteur à ultrasons (21) sur une de ses faces et ledit vibreur (31) sur la face opposée.
5. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un gant (11) agencé pour être enfilé sur la main d'un opérateur, ledit gant portant ledit capteur à ultrasons (21) sur une de ses faces et ledit vibreur (31) sur la face opposée.
6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens avertisseurs comportent au moins un élément sensitif optique.
7. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément sensitif optique comporte des diodes électroluminescentes (32-34).
8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module de gestion électronique (60) pourvu au moins d'un processeur central (61) agencé pour centraliser et traiter les signaux ultrasonores issus du capteur à ultrasons (21), des moyens de traitement desdits signaux ultrasonores pour qu'ils soient audibles dans un casque audio porté par un opérateur et des moyens de codage desdits signaux ultrasonores pour qu'ils puissent déclencher lesdits moyens avertisseurs au moins en présence d'une fuite.
9. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de codage comportent au moins un calculateur (70) agencé pour transformer en temps réel les signaux ultrasonores en valeurs efficaces et pour prérégler des valeurs de seuils permettant de classer le niveau d'intensité d'une fuite, un comparateur (71) agencé pour comparer en temps réel lesdites valeurs efficaces avec lesdites valeurs de seuils préréglées, et au moins une unité de commande (72-74) agencées pour alimenter lesdits moyens avertisseurs (31-34) en fonction de l'intensité d'une fuite.
10. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de codage comporte au moins deux unités de commande (73, 74) agencées pour alimenter au moins ledit élément sensitif mécanique (31) selon deux modes différents de vibration selon que la fuite est légère ou importante.
11. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites au moins deux unités de commande (73, 74) sont agencées pour alimenter simultanément au moins deux éléments sensitifs optiques (33, 34) de couleurs différentes selon que la fuite est légère ou importante.