CA3171364A1

CA3171364A1 - Sonde magnetique pour la detection de defauts dans des cables comportant une partie ferromagnetique, methode et systeme associes

Info

Publication number: CA3171364A1
Application number: CA3171364A
Authority: CA
Inventors: Yahya Iben Brahim; Jonathan Bellemare; Frederic Sirois; Gilles Rousseau
Original assignee: Polyvalor SC; Hydro Quebec
Current assignee: Polyvalor SC; Hydro Quebec
Priority date: 2022-08-24
Filing date: 2022-08-24
Publication date: 2024-02-24
Also published as: WO2024040349A1

Abstract

Une sonde magnétique pour la détection de défauts d'une partie ferromagnétique d'un câble est fournie. La sonde inclut au moins trois circuits magnétiques maintenus par un cadre et chaque circuit inclut un noyau configure pour s'étendre le long du câble lorsque la sonde est en service; des moyens pour générer un flux magnétique dans une section de la partie ferromagnétique du câble; et un entrefer situé dans le noyau pour créer un point de champ magnétique nul entouré d'une zone à faible champ magnétique, entre le noyau et l'axe central. La sonde inclut au moins trois capteurs magnétiques, chacun étant associé à un ou des circuits et situé à l'extérieur du noyau, dans la zone à faible champ magnétique. Les capteurs sont aptes à mesurer un flux magnétique ou une variation du flux magnétique causée par des défauts dans la partie ferromagnétique du câble.

Description

SONDE MAGNÉTIQUE POUR LA DÉTECTION DE DÉFAUTS DANS
DES CÅBLES COMPORTANT UNE PARTIE FERROMAGNÉTIQUE, MÉTHODE ET SYSTEME ASSOCIÉS
DOMAINE TECHNIQUE
La présente demande se rapporte au domaine des appareils et méthodes permettant de détecter et localiser un ou plusieurs défauts dans des composants comportant au moins une partie ferromagnétique, et concerne plus particulièrement une sonde magnétique pour la détection de défauts dans des câbles comportant une partie ferromagnétique.
1 o ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Il est estimé qu'il existe approximativement 5 millions de kilomètres de lignes haute tension à travers le monde, nombre auquel s'ajoutent annuellement environ 200 000 km de lignes haute tension. Pour mettre ce nombre en perspective, Hydro-Québec possède le plus vaste réseau électrique de l'Amérique du Nord avec 35 000 km de lignes haute tension, ce qui représente environ 0,7 %
du total mondial. Une grande proportion des conducteurs électriques utilisés sur ces lignes haute tension sont du type ACSR (acronyme emprunté de l'anglais pour Aluminum Conductor Steel Reinforced ) ou AAAC (acronyme emprunté
de l'anglais pour All Aluminum Alloy Conductors ). Dans le cas du réseau d'Hydro-Québec, on ne retrouve pratiquement que des conducteurs ACSR. Ces derniers sont constitués d'une âme d'acier centrale assurant la résistance mécanique du conducteur. Elle comprend généralement entre 1 et 37 brins d'acier galvanisés au zinc pour résister à la corrosion et/ou d'autres forces mécaniques externes. En périphérie de l'âme d'acier, on retrouve généralement entre 6 et brins d'aluminium assurant la conduction de l'électricité. Un exemple de conducteur est présenté à la Figure 3 (ART ANTÉRIEUR). Enfin, les conducteurs ACSR sont produits en longueur finie de l'ordre du kilomètre et doivent donc être raboutés à l'aide de manchons de raccordement, aussi en acier et en aluminium.
Date Reçue/Date Received 2022-08-24

2 Au-delà d'une cinquantaine d'années, ou en cas d'une installation inadéquate des conducteurs, les agents de corrosion présents dans l'environnement peuvent corroder l'âme d'acier et/ou les manchons de raccordement. Des conditions météorologiques extrêmes, comme par exemple et sans être limitatif, de forts vents, du verglas, la foudre, peuvent endommager les conducteurs électriques, ce qui peut résulter en des brins brisés. Le bris d'un brin est notamment associé
à
une perte de résistance mécanique, ce qui peut mener ultimement à la rupture du conducteur électrique, et donc, de la ligne haute tension. Pour éviter cette situation, il est possible d'effectuer des essais non destructifs avec des sondes magnétiques qui peuvent utiliser le principe de Magnetic Flux Leakage (MFL), comme les appareils ou dispositifs suivants : le Magnetester , l' lntron ou le Magnetograph . Ces appareils ou dispositifs comprennent des détecteurs pour les pertes de sections d'acier ( Loss of Metallic Area ou LMA ) et pour les brins brisés ( Local Fault ou LF ). Toutefois, ces appareils ou dispositifs ne sont pas adaptés aux conducteurs ACSR, mais plutôt aux câbles composés d'acier uniquement. Plus spécifiquement, ces appareils ou dispositifs ont une ouverture trop petite pour la plupart des conducteurs ACSR ou ils sont trop lourds pour être facilement transportés, incluant notamment le transport par drone. De plus, les appareils et dispositifs existants ne peuvent pas franchir les manchons de raccordement, ce qui limite leur caractérisation.
A la lumière de ce qui précède, il existe donc un besoin pour un appareil, une méthode et un système associé permettant de résoudre au moins un des problèmes et/ou limitations discutés ci-dessus.
SOMMAIRE
Selon un aspect, une sonde magnétique pour la détection de défauts dans une partie ferromagnétique d'un câble est fournie. La sonde magnétique inclut un cadre, au moins trois circuits magnétiques et au moins trois capteurs magnétiques.
Le cadre a un axe central et un passage permettant d'y passer le câble. Les au moins trois circuits magnétiques sont maintenus par le cadre, distants les uns des Date Reçue/Date Received 2022-08-24

3 autres. Chaque circuit inclut un noyau configure pour s'étendre le long du câble lorsque la sonde est en service (i.e., au moins un côté du noyau est substantiellement parallèle au câble); des moyens pour générer un flux magnétique dans une section de la partie ferromagnétique du câble; et un entrefer situé dans le noyau pour créer un point de champ magnétique nul entouré d'une zone à faible champ magnétique, entre le noyau et l'axe central. Chaque capteur magnétique est associé à au moins un des au moins trois circuits magnétiques et est situé à l'extérieur du noyau, dans la zone à faible champ magnétique. Les au moins trois capteurs magnétiques sont aptes à mesurer un faible flux magnétique ou une faible variation du flux magnétique causée par des défauts dans la partie ferromagnétique du câble.
Dans certains modes de réalisation, la sonde magnétique inclut exactement trois circuits magnétiques et trois capteurs magnétiques associés, équidistants les uns par rapport aux autres.
Dans certains modes de réalisation, deux circuits magnétiques adjacents sont espacés de 1200, autour de l'axe central du cadre.
Dans certains modes de réalisation, le noyau inclut une partie longitudinale s'étendant le long du câble, lorsque la sonde est en service, et deux pattes orientées radialement vers l'axe central; et les moyens pour générer le flux incluent un premier aimant situé dans une première patte des deux pattes et un second aimant situé dans une seconde patte des deux pattes.
Dans certains modes de réalisation, le flux magnétique généré dans le câble est en deçà d'un niveau de saturation magnétique du câble lorsque la sonde magnétique est en service.
Dans certains modes de réalisation, l'entrefer de chaque circuit crée, produit ou génère une fuite de champ magnétique au voisinage de celui-ci et crée un point de champ magnétique nul entouré d'une zone de champ magnétique faible.
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4 Dans certains modes de réalisation, les au moins trois capteurs magnétiques sont des capteurs ultrasensibles.
Dans certains modes de réalisation, les au moins trois capteurs magnétiques sont des capteurs aptes à mesurer un flux magnétique de moins de 5 mT.
Dans certains modes de réalisation, les au moins trois capteurs magnétiques ont chacun une plage d'opération de 2.5 mT, et préférablement une plage d'opération minimalement incluse entre 1 mT.
Dans certains modes de réalisation, un positionnement symétrique des au moins trois capteurs magnétiques et le moyennage des mesures peuvent compenser des déplacements du câble par rapport à l'axe central jusqu'à 2 cm en limitant l'erreur à 2 pT au maximum.
Dans certains modes de réalisation, la sonde magnétique inclut un ou des modules de contrôle, chacun incluant des moyens d'acquisition, des moyens de traitement et des moyens de calculs pour acquérir et traiter des signaux captés par les au moins trois capteurs magnétiques, et pour réaliser des calculs à partir des signaux traités.
Dans certains modes de réalisation, un positionnement symétrique des au moins trois capteurs magnétiques permet de réduire ou d'éliminer l'effet produit par un déplacement du câble relativement à l'axe central sur les mesures réalisées lorsque la sonde magnétique est en service, les moyens de calcul étant configurés pour moyenner les mesures des au moins trois capteurs magnétiques ou réaliser une opération équivalente.
Dans certains modes de réalisation, chaque module de contrôle inclut des moyens d'enregistrement et/ou des moyens de transmission des mesures ou des calculs effectués à partir des mesures.
Dans certains modes de réalisation, chaque module de contrôle est configure pour calculer des pertes de surface magnétique (LMA) et/ou d'identifier des brins brisés Date Reçue/Date Received 2022-08-24

5 (LF) à partir des valeurs du flux magnétique ou des variations du flux magnétique mesurées par au moins un des au moins trois capteurs magnétiques.
Dans certains modes de réalisation, chaque module de contrôle inclut des moyens algorithmiques pour réduire ou supprimer l'effet d'un champ magnétique généré
.. par un courant circulant dans le câble sous inspection, le câble correspondant dans ce cas à un conducteur électrique énergisé d'une ligne de transport haute tension.
Dans certains modes de réalisation, un champ magnétique provenant du câble ou parasite est un champ magnétique alternatif et les moyens algorithmiques pour réduire ou supprimer l'effet du champ magnétique alternatif généré par un courant circulant dans le câble sous inspection incluent un algorithme permettant de filtrer une composante à la fréquence d'un signal mesuré ou de synchroniser les temps de lecture de mesures de flux avec les temps où le courant circulant dans le conducteur passe par zéro.
Dans certains modes de réalisation, chaque module de contrôle est configure pour calculer des pertes de surfaces magnétiques (LMA) à partir de mesures absolues réalisées par les capteurs magnétiques.
Dans certains modes de réalisation, la sonde magnétique inclut un encodeur linéaire configure pour être en contact avec le câble à inspecter, chaque module de contrôle étant configure pour localiser les brins brisés (LF) à partir de mesures différentielles réalisées par les capteurs magnétiques ou à partir de mesures absolues lues à intervalles réguliers, les intervalles étant déterminés en fonction de lectures de position obtenues de l'encodeur linéaire.
Dans certains modes de réalisation, la sonde magnétique inclut un capteur du champ gravitationnel terrestre, chaque module de contrôle incluant des moyens algorithmiques permettant de réduire ou de supprimer l'effet du champ gravitationnel terrestre sur les mesures de flux magnétiques réalisées par les capteurs.
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6 Dans certains modes de réalisation, une ouverture de la sonde magnétique correspond à une section circulaire transverse autour de l'axe central pouvant recevoir le câble entre les au moins trois capteurs magnétiques de la sonde magnétique, le ratio du rayon de l'ouverture de la sonde magnétique sur le poids de la sonde magnétique étant de l'ordre de 60 mm/kg. Il est à noter que l'ouverture est la section circulaire au centre de la sonde magnétique 20, autour de l'axe central, où se situera le câble 22 lors de l'inspection.
Dans certains modes de réalisation, les au moins trois circuits magnétiques et les au moins trois capteurs magnétiques sont positionnés et dimensionnés pour permettre l'inspection de câbles dont la partie ferromagnétique a un diamètre inclus entre approximativement 2 mm et approximativement 50 mm.
Dans certains modes de réalisation, les au moins trois circuits magnétiques et les au moins trois capteurs magnétiques sont positionnés et dimensionnés pour permettre l'inspection de manchons de raccordement de conducteurs électriques sur des lignes de transport à haute tension, la partie ferromagnétique incluant une section dans les manchons raccordant les conducteurs électriques, et une zone de transition entre les conducteurs et les manchons, dans laquelle la mesure de la sonde magnétique permet d'insérer le câble dans la sonde et dans laquelle l'ouverture de la sonde magnétique permet une prise de mesure en continu lors d'un mouvement relatif entre la sonde magnétique et le manchon.
Dans certains modes de réalisation, les au moins trois circuits magnétiques et les au moins trois capteurs magnétiques sont paramétrés pour permettre l'inspection de l'âme ferromagnétique de conducteurs de type ACSR.
Dans certains modes de réalisation, le cadre, les au moins trois circuits magnétiques et les au moins trois capteurs ont une masse totale de moins de 2 kg, rendant la sonde magnétique portative par drone ou par moyens de transport similaires.
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7 Dans certains modes de réalisation, la configuration du passage dans le cadre permet d'installer la sonde sur un câble, par drone, sans intervention humaine.
Dans certains modes de réalisation, les au moins trois capteurs magnétiques sont de type fluxgate , à effet Hall ou à magnétorésistance.
Dans certains modes de réalisation, les mesures réalisées par les au moins trois capteurs magnétiques ont une relation linéaire avec un paramètre géométrique de la partie ferromagnétique du câble, facilitant la calibration de la sonde magnétique.
Dans certains modes de réalisation, le passage inclut un espacement fixe, ouvert de manière permanente.
Dans certains modes de réalisation, le noyau et les pattes incluent chacun un empilement de lamelles en acier doux.
Dans certains modes de réalisation, le cadre n'inclut pas de mécanisme d'ouverture ou de fermeture pour installer la sonde magnétique sur le câble.
Selon un aspect, une méthode pour la détection de défauts d'une partie ferromagnétique d'un câble est fournie. La méthode emploie la sonde magnétique telle que définie précédemment.
Selon un aspect, un système pour la détection de défauts d'une partie ferromagnétique d'un câble est fourni. Le système inclut une sonde magnétique telle que définie précédemment et des moyens de transport permettant de déplacer la sonde magnétique le long du câble de manière à récolter des mesures représentatives de potentiels défauts dans la partie ferromagnétique du câble.
La technologie et ses avantages ressortiront mieux de la description non limitative qui suit des modes de réalisation préférés de la technologie, faite en se référant aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
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8 Les Figures 1 à 27 présentent différents aspects de la technologie ou des aspects reliés à celle-ci.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Dans la description qui suit, les composantes et/ou fonctionnalités similaires dans les figures sont représentées par les mêmes numéros de référence. Afin de ne pas encombrer les figures, certains éléments ne sont pas identifiés sur toutes les figures s'ils ont déjà été présentés sur des figures précédentes. Les éléments présentés sur les figures ne sont pas nécessairement à l'échelle et l'accent est plutôt mis sur l'illustration claire des éléments et structures des différents modes .. de réalisations présentés ci-dessous.
En outre, bien que les modes de réalisation décrits et illustrés comprennent divers composants, et bien que certains de ces composants présentent certaines configurations géométriques, il est entendu que le nombre de composants et leurs géométries peuvent varier, et ne doivent donc pas être pris dans leur acception restrictive, et ne doivent pas être interprétés de manière à limiter la portée de la présente technologie. Il doit être compris, comme il apparaîtra également à la personne versée dans l'art, que d'autres composants appropriés, ainsi que d'autres configurations géométriques appropriées, peuvent être utilisées pour la présente technologie et les parties correspondantes de la présente technologie.
Tous les termes et expressions techniques et scientifiques utilisés dans la présente description ont les mêmes définitions que celles généralement comprises par la personne versée dans l'art de la technologie actuelle. Les définitions de certains termes et expressions utilisés sont néanmoins fournies ci-dessous.
Le terme environ tel qu'utilisé dans le présent document signifie approximativement , dans la région de , autour de ou toute autre expression ayant une signification similaire. Par exemple, lorsque le terme environ est utilisé en lien avec une valeur numérique, il pourrait la modifier au-dessus et/ou en dessous par une variation prédéterminée. Dans certains Date Reçue/Date Received 2022-08-24

9 exemples, la variation prédéterminée est d'environ 10 % par rapport à la valeur nominale. Ce terme peut aussi tenir compte, par exemple, de l'erreur expérimentale d'un appareil de mesure, de l'arrondissement et/ou de déviations statistiques. Lorsqu'un intervalle de valeurs est mentionné dans la présente demande, les bornes inférieures et supérieures de l'intervalle sont, à moins d'indication contraire, toujours incluses dans la définition.
L'expression défaut(s) , ainsi que toute expression similaire ou équivalente, sera utilisée dans le cadre de la présente divulgation pour référer à certains types de pertes de matière ou d'intégrité physique dans des matériaux ferromagnétiques, comme par des pertes de section d'acier ( LMA ), de brins d'aciers brisés ( LF ) et de bris de manchons de raccordement des conducteurs électriques (comme par exemple des conducteurs électriques de type ACSR).
Le terme signal , ainsi que toute expression similaire ou équivalente, représente une variation d'une grandeur physique quelconque. Un signal peut être analogique ou numérique, et transporte typiquement de l'information. Un signal peut être continu ou discret et posséder différentes caractéristiques comme, par exemple et sans être limitatif, une période, une amplitude et une phase. Par exemple, dans le contexte des applications en électricité ou impliquant l'utilisation d'électricité, un signal électrique peut être représentatif d'une différence de potentiel, de l'intensité d'un courant électrique, de la variation de l'amplitude, de la variation d'une fréquence, de la variation d'une phase et/ou de toute autre grandeur physique pertinente. Il est à noter que les propriétés d'un signal peuvent être mesurées et que lors d'une mesure, un échantillon représenté par un ensemble de données est obtenu. L'ensemble de données est généralement représentatif du signal mesuré. Le temps de mesure représente la durée, généralement finie, de l'acquisition d'un échantillon comprenant un ensemble de données. Suite à son acquisition, le signal (ou l'échantillon comprenant un ensemble de données représentatif du signal) peut être traité. Le traitement d'un signal inclut typiquement une méthode, une procédure et/ou l'utilisation de technique(s) permettant de confirmer la présence (ou l'absence) de défauts, de Date Reçue/Date Received 2022-08-24

10 localiser la localisation d'un ou plusieurs défauts le cas échéant, et/ou de révéler certaines caractéristiques physiques pertinentes à la caractérisation de ces défauts. Par exemple, de manière générale et sans être limitatif, le traitement d'un signal peut inclure des opérations ou une suite d'opérations mathématiques.
Ces opérations comprennent, mais ne sont pas limitées à des opérations de :
contrôle, filtrage, compression, transmission, réduction de bruit, convolution, déconvolution, prédiction, identification et/ou classification, en plus des autres opérations mathématiques de base (e.g., addition, soustraction, multiplication et/ou division).
Ainsi, le traitement de signal permet typiquement d'obtenir une propriété d'un signal qui peut être subséquemment associée à une grandeur physique ou à la variation de celle-ci, ce qui peut être à son tour associé à la présence ou à
l'absence de défauts dans la partie ferromagnétique du câble inspecté.
Certaines des expressions suivantes (incluant les expressions similaires, synonymes et équivalentes) seront utilisées dans le cadre de la présente divulgation :
- Haute précision signifiera que l'erreur est sous un seuil de 2%;
- Mesure rapide signifiera que la bande passante est supérieure à 30 kHz - Résolution fine signifiera que la résolution est inférieure à lpT;
- Faible décalage (ou offset ) signifiera un décalage inférieur à 10 pT;
- Faible niveau de bruit signifiera que la densité spectrale du bruit est inférieure à 10 nThiliz;
- Gain précis signifiera que l'erreur associée au gain est inférieure à 0.05%; et - Très faible non-linéarité signifiera que l'erreur de linéarité est inférieure à 0.1 %.
Les expressions rayonnement externe , perturbations externes , et toute autre expression similaire ou équivalente, représentent un bruit électrique, magnétique ou électromagnétique. Le bruit est ici entendu comme un signal ayant Date Reçue/Date Received 2022-08-24

11 une origine autre ou différente que le signal associé aux défauts étant caractérisés par les techniques ici présentées. Par exemple, un signal associé à du bruit présente généralement des propriétés différentes d'un signal de défaut(s) dans une partie ferromagnétique d'un câble.
Les appareil(s), méthode(s) et système(s) décrits ici, ou au moins des éléments de ceux-ci, peuvent être mis en oeuvre dans des programmes informatiques exécutés sur des ordinateurs programmables (e.g., un microcontrôleur), chacun comprenant au moins un processeur, un système de stockage de données comprenant, par exemple et sans être limitatif, des éléments de mémoire volatile et non-volatile, au moins un périphérique d'entrée et au moins un périphérique de sortie. Dans certains exemples, l'ordinateur programmable peut être une unité
logique programmable, un ordinateur central, un serveur et un ordinateur personnel, un système d'informatique en nuage, un ordinateur portable, une assistance de données personnelles, un téléphone cellulaire, un téléphone intelligent, un périphérique portable, une tablette, un dispositif d'affichage intelligent, un décodeur ou un dispositif de réalité virtuelle. Chaque programme est de préférence implémenté dans un langage de programmation, de programmation procédurale ou orienté objet de haut niveau pour communiquer avec un système informatique. Toutefois, les programmes peuvent être implémentés en langage assembleur ou en langage machine. Dans tous les cas, le langage peut être un langage compilé ou interprété. Chacun de ces programmes informatiques est de préférence stocké sur un support de stockage ou un dispositif lisible par un ordinateur programmable général ou spécial pour la configuration et le fonctionnement de l'ordinateur lorsque le support ou le périphérique de stockage est lu par l'ordinateur pour exécuter les procédures qui seront décrites dans la présente description. Dans certains modes de réalisation, les systèmes peuvent être intégrés à un système d'exploitation s'exécutant sur l'ordinateur programmable.
Date Reçue/Date Received 2022-08-24

12 Mise en contexte La technique dite de Magnetic Flux Leakage , aussi couramment appelée la technique MFL , est connue depuis bien longtemps. Elle trouve une multitude d'applications pour la détection de défauts dans les matériaux ferromagnétiques.
Le principe de base de la MFL repose sur la formation d'un circuit magnétique entre une sonde magnétique et un échantillon ou un objet inspecté (ou au moins une portion de l'échantillon ou de l'objet). La sonde magnétique est adaptée pour produire un champ magnétique relativement élevé, ou au moins assez élevé pour saturer l'échantillon ou l'objet objet. En présence d'un défaut, le flux magnétique change localement de chemin près du défaut (il fuit), causant une diminution ou une augmentation du champ qui est détecté par des détecteurs appropriés, comme par exemple des détecteurs magnétiques.
Différentes solutions commerciales existent, comme par exemple, et sans être limitatif :
1. Le Magnetester , illustré à la Figure 2. Ce dispositif a une masse de 23 kg et une ouverture maximale de 44 mm, ce qui équivaut à un ratio ouverture/masse de 1,9 mm/kg;
2. L' lntron . Ce dispositif a une masse de 3 kg et une ouverture maximale de 24 mm, ce qui équivaut à un ratio ouverture/masse de 8 mm/kg; et 3. Le Magnograph 3 . Ce dispositif a une masse de 13 kg et une ouverture maximale de 45 mm, ce qui équivaut à un ratio ouverture/masse de 3.5 mm/kg.
Les trois exemples non-limitatifs présentés ci-dessus suggèrent une tendance pour ce type de sonde. En effet, pour les solutions commerciales déjà
disponibles, l'ouverture de la sonde est corrélée avec la masse de la sonde (i.e., plus l'ouverture est grande, plus la masse est importante), ce qui est résumé par le ratio ouverture/masse présenté ci-dessus pour chacun des dispositifs. Cette tendance peut notamment être expliquée par la nécessité de saturer magnétiquement Date Reçue/Date Received 2022-08-24

13 l'échantillon ou l'objet inspecté. Il est à noter qu'environ 80 % des 35 000 km des lignes haute tension d'Hydro-Québec ont un diamètre plus grand que 24 mm, limitant les solutions commerciales pouvant être employées, ce qui limite aussi les conducteurs pouvant être inspectés. De plus, l'inspection de manchons de raccordement serait impossible avec les exemples de solutions commerciales présentées ci-dessus.
La configuration du circuit magnétique est très semblable d'une sonde à
l'autre.
En effet, les solutions existantes incluent des sondes composées de pôles en forme de U . Ces pôles sont continus et faits en acier doux, et comprennent des aimants à fort champ magnétique (e.g. : NdFeB) pour créer le champ magnétique, comme illustré à la Figure 1 (ART ANTÉRIEUR). Les capteurs magnétiques sont généralement placés près du circuit magnétique et à des endroits distincts dans les différentes sondes. Cependant, peu importe le choix de l'emplacement, les capteurs magnétiques se trouvent en présence d'un champ magnétique non nul lequel est produit par la sonde magnétique. Par conséquent, cette configuration des solutions existantes nécessite l'utilisation d'un capteur magnétique à grande plage dynamique (e.g., capteur à effet Hall). Cette configuration est donc moins sensible et moins précise qu'un capteur à plus petite plage de mesure.
Les sondes magnétiques existantes utilisent plusieurs pôles pour éliminer ou tenter d'éliminer l'impact du déplacement du câble/conducteur dans l'ouverture.
Par exemple, parmi les solutions existantes présentées ci-dessus, les sondes magnétiques Magnetester et Intron utilisent 2 pôles pour réduire la sensibilité au déplacement du câble selon l'axe gravitationnel. La sonde Magnograph 3 utilise pôles, ce qui permet en supplément de réduire la sensibilité au déplacement du câble dans l'axe perpendiculaire à l'axe gravitationnel et à l'axe du câble.
Dans tous les cas, la présence de 2 ou 4 pôles nécessite un mécanisme d'ouverture et de fermeture pour installer la sonde magnétique autour du câble à inspecter.
Date Reçue/Date Received 2022-08-24

14 Sonde magnétique, méthode et système associés La technologie ici décrite concerne une sonde magnétique ultralégère et à
grande ouverture permettant une détection relativement précise de pertes de section d'acier ( LMA ), de brins d'acier brisés ( LF ) et de bris dans les manchons de raccordement des conducteurs électriques de type ACSR. La détection relativement précise de ces défauts est possible malgré la relativement faible masse totale de la sonde magnétique. Plus particulièrement, la sonde magnétique a une masse totale d'environ 1.5 kg et possède une ouverture ayant un diamètre d'environ 90 mm, ce qui équivaut à un ratio ouverture/masse de 60 mm/kg. Ces caractéristiques permettent à la sonde d'être portée par drone, ou des moyens de transport similaires, et de rouler sur les manchons de raccordement et portion(s) de câble haute tension, ce qui est une amélioration par rapport aux sondes existantes qui ont été présentées ci-dessus. En effet, le ratio ouverture/masse de la sonde magnétique ici présentée est donc environ 7 fois meilleur que les solutions existantes. De plus, la sonde magnétique ici décrite possède une symétrie cylindrique à trois pôles permet d'éliminer ou d'au moins réduire l'effet du déplacement du conducteur sur le signal mesuré, en plus d'éliminer le mécanisme d'ouverture et de fermeture. De plus, la création d'un point de champ magnétique nul (point zéro) sur chacun des pôles de la sonde magnétique permet l'utilisation de capteurs magnétiques ultrasensibles, et donc, une mesure très précise, ce qui est aussi une amélioration par rapport aux solutions existantes.
La technologie ici décrite surclasse à plusieurs niveaux les sondes actuellement disponibles sur le marché dans l'application précise de l'inspection des câbles en acier (ce qui inclut les conducteurs électriques ACSR). Comme il le sera décrit avec plus de détails plus bas, la sonde magnétique ici présentée mesure les défauts LMA et les relativement petits défauts LF avec une grande précision, peut être transportée par drone ou tout autre moyen de transport similaire, peut être déployée sans un opérateur pour ouvrir ou fermer son passage, et possède une ouverture assez grande pour inspecter les manchons de raccordement.
Date Reçue/Date Received 2022-08-24

15 Comme il le sera décrit avec plus de détails plus bas, la sonde magnétique repose notamment sur l'introduction d'un entrefer au circuit magnétique pour créer un point de champ magnétique nul ( point zéro ), une symétrie à trois pôles et une utilisation en régime non saturé de la sonde magnétique, comme illustré de manière non-limitative à la Figure 4.
Les sondes magnétiques MFL existantes utilisent des pôles en forme de U
sans discontinuité, dans lesquelles il n'y a aucun endroit à proximité des pôles où
le champ magnétique est nul. Dans les technologies existantes, il est nécessaire d'utiliser des capteurs magnétiques à grande plage de mesure, lesquels sont généralement peu précis, afin de ne pas les saturer. L'introduction d'un entrefer au milieu de chaque pôle magnétique de la sonde permet de créer une fuite de champ magnétique dans l'air au milieu des pôles. Cette fuite de champ magnétique est en sens inverse avec le champ magnétique dans l'air en absence d'entrefer. Il y a donc assurément un point ou une région où le champ magnétique est nul, dont la position dépend des paramètres géométriques de la sonde. Il devient alors possible d'utiliser toute la plage d'un capteur magnétique plus précis si le capteur est positionné près de ce point zéro. Il devient dès lors possible, avec la sonde magnétique ici décrite, de mesurer des champs magnétiques relativement faibles, voire très faibles, ce qui permet de réduire la masse totale de la sonde magnétique et d'augmenter le diamètre d'ouverture de la sonde magnétique, tout en conservant une mesure aussi précise des défauts LMA et LF.

L'augmentation du diamètre de l'ouverture permet d'inspecter des conducteurs à

grand diamètre ainsi que les manchons de raccordement, ce qui n'était pas possible avec les solutions existantes.
.. L'utilisation d'une configuration de symétrie à trois pôles suivant une symétrie cylindrique permet une compensation du déplacement du conducteur sur deux axes. Par exemple, les trois pôles peuvent être disposés à un angle d'environ entre eux. Il est à noter que sur la configuration illustrée, les pôles 1 et 3 sont attachés au pôle 2, mais les pôles 1 et 3 ne sont pas attachés entre eux, laissant ainsi un passage au bas de la sonde magnétique. Ce passage (voir par exemple Date Reçue/Date Received 2022-08-24

16 l'élément 30 sur la Figure 6) est adapté, positionnée et dimensionnée pour y insérer le conducteur sans avoir à ouvrir et fermer la sonde, ou à recourir à
un mécanisme d'ouverture et/ou de fermeture de la sonde magnétique. Il n'est donc pas nécessaire qu'un opérateur monte près du conducteur pour fermer et ouvrir la sonde, comme il est actuellement requis en utilisant les solutions existantes.
La sonde magnétique peut donc être déposée par drone, ou tout autre moyen de transport similaire, ce qui permet un déploiement rapide et plus sécuritaire, réduisant les expositions aux hautes tensions, potentiellement dangereuses pour les opérateurs.
Le principe de compensation du déplacement du conducteur par la sonde magnétique sera maintenant expliqué avec plus de détails. Dans un scénario où
le câble ou une portion une de celui-ci s'approche du pôle 1, l'amplitude du signal détecté par le capteur magnétique associé au pôle 1 sera modifié, tandis que l'amplitude du signal respectivement détecté par les capteurs magnétiques associés aux pôles 2 et 3 sera modifié à l'opposé du pôle 1. En effectuant la moyenne des signaux sur les trois pôles, ces variations s'annulent presque complètement, ce qui permet d'au moins réduire et préférablement d'éliminer les variations significatives de signal, malgré le déplacement du conducteur (Le., le mouvement relatif du conducteur eu égard à la position des capteurs magnétiques). Il est à noter que la compensation ou la correction du signal n'est valide que dans une certaine limite de déplacement, ou plus particulièrement une plage de valeurs de déplacement. Par exemple, et sans être limitatif, pour une sonde magnétique ayant une ouverture avec un rayon de 4,5 cm, la correction ou la compensation du signal sera valide pour un déplacement maximal d'environ 2 cm. En pratique, il est rare qu'un déplacement soit plus grand que 2 cm. Cette plage est donc suffisante pour les applications visées. En résumé, la géométrie de sonde à trois pôles permet de réduire et préférablement d'éliminer la variation de signal causée par le déplacement du conducteur par rapport à certaines composantes de la sonde magnétique, comme illustré de manière non-limitative aux Figures 15 et 16.
Date Reçue/Date Received 2022-08-24

17 A plusieurs endroits dans la littérature, il est mentionné que les sondes magnétiques fonctionnent ou opèrent en régime saturé. Toutes les sondes magnétiques existantes destinées à l'inspection des câbles d'acier semblent fonctionner en régime saturé. La sonde magnétique ici décrite n'opère pas en régime saturé, ce qui permet notamment de réduire grandement le poids de la sonde magnétique. Lors des tests effectués, rien ne suggère que la saturation soit nécessaire pour effectuer des mesures appropriées. En effet, la sonde magnétique ici présentée permet de détecter de relativement petits défauts en régime non saturé grâce à l'utilisation de capteurs ultrasensibles.
Maintenant que la sonde magnétique et son principe de fonctionnement ont été
décrits d'un point de vue général, différents modes de réalisation de la technologie seront maintenant présentés, en référence aux Figures 3 à 27.
Un mode de réalisation d'une sonde magnétique 20 pour la détection de défauts d'une partie ferromagnétique d'un câble 22 est illustré à la Figure 5.
La sonde magnétique 20 inclut un cadre 24, au moins trois circuits magnétiques 26 et au moins trois capteurs magnétiques 28. Le cadre 22 a un axe central et un passage 30 permettant d'y passer le câble 22. Les au moins trois circuits magnétiques 26 (ou simplement les circuits magnétiques 26) sont maintenus par le cadre 24, distants les uns des autres. Il est à noter que le passage 30 permet au câble 22 d'être inséré dans le cadre 24. Chaque circuit magnétique 26 inclut un noyau 32 configure pour s'étendre le long du câble 22 lorsque la sonde magnétique 20 est en service; des moyens 34 pour générer un flux magnétique dans une section de la partie ferromagnétique du câble 22; et un entrefer 36 situé
dans le noyau 32 pour créer un point de champ magnétique nul entouré d'une zone à faible champ magnétique, entre le noyau 32 et l'axe central du cadre 24.
Chaque capteur magnétique 28 est associé à au moins un des au moins trois circuits magnétiques 26 et est situé à l'extérieur du noyau 32, dans la zone à
faible champ magnétique. Les au moins trois capteurs magnétiques 28 (ou simplement les capteurs magnétiques 28) sont aptes à mesurer un faible flux magnétique ou Date Reçue/Date Received 2022-08-24

18 une faible variation du flux magnétique causée par des défauts dans la partie ferromagnétique du câble 22.
Dans certains modes de réalisation, la sonde magnétique 20 inclut exactement trois circuits magnétiques 26 et exactement trois capteurs magnétiques associés 28, équidistants les uns par rapport aux autres. Dans d'autres modes de réalisations, la sonde magnétiques pourrait inclure quatre, cinq ou six circuits magnétiques.
Dans les configurations illustrées, deux circuits magnétiques 28 adjacents sont espacés de 120 , autour de l'axe central du cadre 24 Il est à noter que l'angle dépend du nombre de circuits magnétiques étant montés sur le cadre 24.
Dans certains modes de réalisation, le noyau 32 inclut une partie longitudinale 38 s'étendant le long du câble 22, lorsque la sonde magnétique 20 est en service, et deux pattes 40 orientées radialement vers l'axe central du cadre 22. Les moyens 34 pour générer le flux incluent un premier aimant 42 situé dans une .. première patte des deux pattes 40 et un second aimant 44 situé dans une seconde patte des deux pattes 40.
Dans certains modes de réalisation, le flux magnétique généré dans le câble 22 est en deçà d'un niveau de saturation magnétique du câble 22 lorsque la sonde magnétique 20 est en service, Le, la sonde magnétique n'est pas opérée en régime saturé.
L'entrefer 36 de chaque circuit magnétique 26 est adapté et configuré pour créer une fuite de champ magnétique dans l'air 48 à proximité de l'entrefer 36 (Le, dans l'air au centre du circuit 26, et en bas du noyau 32)), en sens inverse du flux magnétique généré dans l'air 48 en l'absence d'entrefer 32.
Dans certains modes de réalisation, les capteurs magnétiques 28 sont des capteurs ultrasensibles. Par exemple, les capteurs magnétiques 28 pourraient être des capteurs aptes à mesurer un flux magnétique de moins de 5 mT. Dans certains modes de réalisation, les capteurs magnétiques 28 ont chacun une plage Date Reçue/Date Received 2022-08-24

19 d'opération de 2.5 mT, et préférablement une plage d'opération minimalement incluse entre 1 mT. Il est à noter que la sonde magnétique 20 permet d'effectuer des mesures relativement peu sensibles à une dérive du gain ou du décalage en fonction de la température.
.. Comme illustré sur certaines Figures, il est possible qu'un mouvement ou un déplacement relatif (e.g., un déplacement radial) entre la sonde magnétique 20 et le câble 22 doive être compensé. A cet égard, un positionnement symétrique des trois capteurs magnétiques 28 et le moyennage des mesures prises par ces derniers peuvent compenser des déplacements du câble 22 par rapport à l'axe central du cadre 24 jusqu'à 2 cm en limitant l'erreur à 2 pT au maximum.
Ainsi, l'effet potentiellement négatif du déplacement relatif du câble 22 par rapport à la sonde magnétique 20 peut être compensé, ce qui permet d'effectuer des mesures assez précises pour les applications visées.
Dans certains modes de réalisation, la sonde magnétique 20 inclut un ou des modules de contrôle, chacun incluant des moyens d'acquisition, des moyens de traitement et des moyens de calculs pour acquérir et traiter des signaux captés par les capteurs magnétiques 28. Les modules de contrôles permettent de réaliser des calculs, incluant une pluralité d'opérations mathématiques à partir des signaux mesurés et traités. Comme précédemment présenté, un positionnement symétrique des capteurs magnétiques 28 permet de réduire ou d'éliminer l'effet produit par un déplacement du câble 22 relativement à l'axe central sur les mesures réalisées lorsque la sonde magnétique 20 est en service. Les moyens de calcul sont configurés pour moyenner les mesures des capteurs magnétiques 28 ou réaliser une opération équivalente. Chaque module de contrôle pourrait inclure des moyens d'enregistrement et/ou des moyens de transmission des mesures ou de calculs effectués à partir des mesures. Dans certains modes de réalisation, chaque module de contrôle est configure pour calculer des pertes de section ou surface magnétique (LMA) et/ou d'identifier des brins brisés (LF) à partir des valeurs du flux magnétique ou des variations du flux magnétique mesurées par au moins un des capteurs magnétiques 28. Dans certains modes de réalisation, Date Reçue/Date Received 2022-08-24

20 chaque module de contrôle inclut des moyens algorithmiques pour réduire ou supprimer l'effet d'un champ magnétique généré par un courant circulant dans le câble 22 sous inspection, le câble 22 correspondant en ce cas à un conducteur électrique énergisé d'une ligne de transport haute tension. Dans certains modes de réalisation, un champ magnétique provenant du câble ou parasite est un champ magnétique alternatif et les moyens algorithmiques pour réduire ou supprimer l'effet du champ magnétique alternatif généré par un courant circulant dans le câble sous inspection incluent un algorithme permettant de filtrer une composante à la fréquence d'un signal mesuré ou de synchroniser les temps de lecture de mesures de flux avec les temps où le courant circulant dans le conducteur passe par zéro.
Dans certains modes de réalisation, chaque module de contrôle peut être configuré pour calculer des pertes de surfaces magnétiques (LMA) à partir de mesures absolues (Le, des mesures non relatives) réalisées par les capteurs magnétiques 28.
Dans certains modes de réalisation, la sonde magnétique 20 inclut un encodeur linéaire 46 configuré pour être en contact avec le câble à inspecter, chaque module de contrôle étant configuré pour localiser pour des brins brisés (LF) à partir de mesures différentielles réalisées par les capteurs magnétiques 28 ou à partir de mesures absolues lues à intervalles réguliers. Les intervalles sont déterminés en fonction de lectures de position obtenues de l'encodeur linéaire 46.
Dans certains modes de réalisation, la sonde magnétique 20 inclut un capteur du champ gravitationnel terrestre, et chaque module de contrôle inclut des moyens algorithmiques permettant de réduire ou de supprimer l'effet du champ gravitationnel terrestre sur les mesures de flux magnétiques réalisées par les capteurs.
Dans certains modes de réalisation, une ouverture de la sonde magnétique correspond à une section circulaire transverse autour de l'axe central pouvant recevoir le câble entre les au moins trois capteurs magnétiques de la sonde Date Reçue/Date Received 2022-08-24

21 magnétique, le ratio du rayon de l'ouverture de la sonde magnétique sur le poids de la sonde magnétique étant de l'ordre de 60 mm/kg. Il est à noter que l'ouverture est la section circulaire au centre de la sonde magnétique 20, autour de l'axe central, où se situera le câble 22 lors de l'inspection.
Dans certains modes de réalisation, les circuits magnétiques 26 et les capteurs magnétiques 28 sont positionnés et dimensionnés pour permettre l'inspection de câble 22 dont la partie ferromagnétique a un diamètre inclus entre approximativement 2 mm et approximativement 50 mm. Dans certaines implémentations, le diamètre pourrait aller jusqu'à 15 mm, par exemple dans le contexte de la détection des défauts LF, jusqu'à 20 mm, par exemple dans le contexte de la détection des défauts LMA et jusqu'à 30 mm, par exemple dans le contexte de la détection de la corrosion des manchons.
Dans certains modes de réalisation, les circuits magnétiques 26 et les capteurs magnétiques 28 sont positionnés et dimensionnés pour permettre l'inspection de manchons de raccordement de conducteurs électriques sur des lignes de transport à haute tension, la partie ferromagnétique incluant une section dans les manchons raccordant les conducteurs électriques, et une zone de transition entre les conducteurs et les manchons, dans laquelle le passage 30 du cadre 24 de la sonde magnétique 20 permet une prise de mesure en continu lors d'un mouvement relatif entre la sonde magnétique et le manchon, le mouvement relatif étant ici défini lorsque la sonde magnétique 20 avance et recouvre progressivement le manchon, ou à l'inverse laisse le manchon sortir de la sonde magnétique 20.
Dans certains modes de réalisation, les circuits magnétiques 26 et les capteurs magnétiques 28 sont paramétrés pour permettre l'inspection de l'âme ferromagnétique de conducteurs de type ACSR. Par exemple, les circuits magnétiques 26 et les capteurs magnétiques 28 peuvent être optimisés, dans leur position et leurs dimensions, de manière à permettre l'inspection de l'âme ferromagnétique de conducteurs de type ACSR, par opposition à un câble tout en acier de même diamètre.
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22 Dans certains modes de réalisation, le cadre 24, les circuits magnétiques 26 et les capteurs magnétiques 28 ont une masse totale de moins de 2 kg, rendant la sonde magnétique 20 portative par drone ou par moyens de transport similaires.
Dans certains modes de réalisation, la configuration du passage 30 dans le cadre 24 permet d'installer la sonde magnétique 20 sur le câble 22, par drone, sans intervention humaine, ce qui permet de simplifier grandement l'installation de la sonde magnétique 20 sur le câble 22.
Dans certains modes de réalisation, les capteurs magnétiques 28 sont de type fluxgate , à effet Hall ou à magnétorésistance.
Dans certains modes de réalisation, les mesures réalisées par les capteurs magnétiques 28 ont une relation linéaire avec un paramètre géométrique de la partie ferromagnétique du câble 22, facilitant la calibration de la sonde magnétique 20. Le paramètre géométrique pourrait être un rayon, un diamètre, une section ou une aire.
Dans certains modes de réalisation, le passage 30 inclut un espacement fixe, ouvert de manière permanente.
Dans certains modes de réalisation, le noyau 32 et les pattes 40 incluent chacune un empilement de lamelles en acier doux dans une configuration qui minimise le poids en optimisant la forme de manière à y concentrer et uniformiser le flux magnétique.
Dans certains modes de réalisation, le cadre 24 n'inclut pas de mécanisme d'ouverture ou de fermeture pour installer la sonde magnétique 20 sur le câble 22.
Selon un aspect, une méthode pour la détection de défauts d'une partie ferromagnétique d'un câble est fournie. La méthode emploie la sonde magnétique telle que définie précédemment.
Selon un aspect, un système pour la détection de défauts d'une partie ferromagnétique d'un câble est fourni. Le système inclut une sonde magnétique Date Reçue/Date Received 2022-08-24

23 telle que définie précédemment et des moyens de transport permettant de déplacer la sonde magnétique le long du câble de manière à récolter des mesures représentatives de potentiels défauts dans la partie ferromagnétique du câble.
La technologie ici présentée repose sur la combinaison d'une grande ouverture de la sonde magnétique (diamètre de 90 mm) et d'un faible poids de la sonde magnétique (1,5 kg). La technologie repose aussi sur l'absence d'un mécanisme d'ouverture et de fermeture de la sonde grâce à la symétrie à trois pôles. La technologie repose aussi sur la compensation du déplacement du conducteur sur deux axes grâce à la symétrie à trois pôles. La technologie repose aussi sur la sensibilité de la sonde résultant d'un emplacement stratégique pour les capteurs magnétiques ultrasensibles (plage de 2.5 mT) dans une zone de champ nul (point zéro). Plus particulièrement, la sonde magnétique inclut l'ajout d'un entrefer dans le circuit magnétique des pôles, la création d'un point de champ magnétique nul (point zéro) à proximité de l'objet inspecté, l'utilisation d'un détecteur ultrasensible et à faible niveau de bruit près du point zéro, la réalisation de la mesure de l'objet inspecté en régime non-saturé et l'utilisation d'une symétrie à 3 pôles. Cette configuration permet notamment d'obtenir une sonde magnétique ultralégère, ultrasensible, à grande ouverture et sans mécanisme de fermeture. La technologie ici décrite est particulièrement bien adapté aux conducteurs ACSR. Elle pourrait aussi être utilisée pour les câbles tout en acier. Enfin, la sonde magnétique ici décrite permet la détection des défauts LMA et LF, en plus de pouvoir être transportée par drone, être déposée sur le conducteur sans opérateur pour la fermer et franchir des manchons de raccordement pour inspecter leurs défauts.
Des exemples non limitatifs de résultats pouvant être obtenus avec la technologie ici présentée sont illustrés aux Figures 17 à 27.
Bien que plusieurs modes de réalisations préférés aient été décrits en détail ci-dessus et illustrés dans les dessins annexés, l'invention n'est pas limitée à
ces seuls modes de réalisation. La personne versée dans l'art comprendra que les revendications ne doivent pas être limitées dans leur portée par les réalisations Date Reçue/Date Received 2022-08-24

24 préférentielles illustrées dans les exemples présentés ci-dessus, mais doivent recevoir l'interprétation la plus large qui soit conforme à la description dans son ensemble et les revendications annexées.
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Claims

REVENDICATIONS

1. Une sonde magnétique pour la détection de défauts d'une partie ferromagnétique d'un câble, la sonde magnétique comprenant :
un cadre ayant un axe central et un passage permettant d'y passer le câble;
au moins trois circuits magnétiques maintenus par le cadre, distants les uns des autres, chaque circuit comprenant :
un noyau configure pour s'étendre le long du câble lorsque la sonde est en service;
des moyens pour générer un flux magnétique dans une section de la partie ferromagnétique du câble;
un entrefer situé dans le noyau pour créer un point de champ magnétique nul entouré d'une zone à faible champ magnétique, entre le noyau et l'axe central;
au moins trois capteurs magnétiques, chacun étant associé à au moins un des circuits et étant situé à l'extérieur du noyau, dans la zone à faible champ magnétique, les trois capteurs étant aptes à mesurer un faible flux magnétique ou une faible variation du flux magnétique causée par des défauts dans la partie ferromagnétique du câble.

2. La sonde magnétique selon la revendication 1, comprenant exactement trois circuits magnétiques et trois capteurs magnétiques associés, équidistants les uns par rapport aux autres.

3. La sonde magnétique selon la revendication 2, dans laquelle deux circuits magnétiques adjacents sont espacés de 120 , autour de l'axe central du cadre.

4. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle :
le noyau comprend une partie longitudinale s'étendant le long du câble, lorsque la sonde est en service, et deux pattes orientées radialement vers l'axe central; et les moyens pour générer le flux comprennent un premier aimant situé dans une première patte des deux pattes et un second aimant situé dans une seconde patte des deux pattes.

5. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le flux magnétique généré dans le câble est en deçà d'un niveau de saturation magnétique du câble lorsque la sonde magnétique est en service.

6. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle l'entrefer de chaque circuit crée une fuite de champ magnétique au centre du noyau en sens inverse du flux magnétique généré.

7. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle les au moins trois capteurs magnétiques sont des capteurs ultrasensibles.

8. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à
7, dans laquelle les au moins trois capteurs magnétiques sont des capteurs aptes à mesurer un flux magnétique de moins de 5 mT.

9. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle les au moins trois capteurs magnétiques ont chacun une plage d'opération de 2.5 mT, et préférablement une plage d'opération minimalement comprise entre 1 mT.

10. La sonde magnétique selon la revendication 9, dans laquelle un positionnement symétrique des au moins trois capteurs magnétiques et le moyennage des mesures peuvent compenser des déplacements du câble par rapport à l'axe central jusqu'à 2 cm en limitant l'erreur à 2 pT au maximum.

11. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant un ou des modules de contrôle, chacun comprenant des moyens d'acquisition, des moyens de traitement et des moyens de calculs pour acquérir et traiter des signaux captés par les au moins trois capteurs magnétiques, et pour réaliser des calculs à partir des signaux traités.

12. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle un positionnement symétrique des au moins trois capteurs magnétiques permet de réduire ou d'éliminer l'effet produit par un déplacement du câble relativement à l'axe central sur les mesures réalisées lorsque la sonde magnétique est en service, les moyens de calcul étant configure pour moyenner les mesures des au moins trois capteurs magnétiques ou réaliser une opération équivalente.

13. La sonde magnétique selon la revendication 11, dans laquelle chaque module de contrôle comprend des moyens d'enregistrement et/ou des moyens de transmission des mesures ou de calculs effectués à partir des mesures.

14. La sonde magnétique selon la revendication 13, dans laquelle chaque module de contrôle est configure pour calculer des pertes de surface magnétique (LMA) et/ou d'identifier des brins brisés (LF) à partir des valeurs du flux magnétique ou des variations du flux magnétique mesurées par au moins un des au moins trois capteurs magnétiques.

15. La sonde magnétique selon la revendication 13 ou 14, dans laquelle chaque module de contrôle comprend des moyens algorithmiques pour réduire ou supprimer l'effet d'un champ magnétique généré par un courant circulant dans le câble sous inspection, le câble correspondant en ce cas à un conducteur électrique énergisé d'une ligne de transport haute tension.

16. La sonde magnétique selon la revendication 15, dans laquelle le champ magnétique est un champ magnétique alternatif et les moyens algorithmiques pour réduire ou supprimer l'effet du champ magnétique alternatif généré par un courant circulant dans le câble sous inspection comprennent un algorithme permettant de filtrer une composante à la fréquence d'un signal mesuré ou de synchroniser les temps de lecture de mesures de flux avec les temps où le courant circulant dans le conducteur passe par zéro.

17. La sonde magnétique selon la revendication 11, dans laquelle chaque module de contrôle est configure pour calculer des pertes de surfaces magnétiques (LMA) à partir de mesures absolues réalisées par les capteurs magnétiques.

18. La sonde magnétique selon la revendication 11, comprenant un encodeur linéaire configure pour être en contact avec le câble à inspecter, chaque module de contrôle étant configure pour localiser pour des brins brisés (LF) à partir de mesures différentielles réalisées par les capteurs magnétiques ou à partir de mesures absolues lues à intervalles réguliers, les intervalles étant déterminés en fonction de lectures de position obtenues de l'encodeur linéaire.

19. La sonde magnétique selon la revendication 11, comprenant un capteur du champ gravitationnel terrestre, chaque module de contrôle comprenant des moyens algorithmiques permettant de réduire ou de supprimer l'effet du champ gravitationnel terrestre sur les mesures de flux magnétiques réalisées par les capteurs.

20. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, dans laquelle une ouverture de la sonde magnétique correspond à une section circulaire transverse autour de l'axe central pouvant recevoir le câble entre les au moins trois capteurs magnétiques de la sonde magnétique, le ratio du rayon de l'ouverture de la sonde magnétique sur le poids de la sonde magnétique étant de l'ordre de 60 mm/kg.

21. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, dans laquelle les au moins trois circuits magnétiques et les au moins trois capteurs magnétiques sont positionnés et dimensionnés pour permettre l'inspection de câble dont la partie ferromagnétique a un diamètre compris entre approximativement 2 mm et approximativement 50 mm.

22. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, dans laquelle les au moins trois circuits magnétiques et les au moins trois capteurs magnétiques sont positionnés et dimensionnés pour permettre l'inspection de manchons de raccordement de conducteurs électriques sur des lignes de transport à haute tension, la partie ferromagnétique comprenant une section dans les manchons raccordant les conducteurs électriques, et une zone de transition entre les conducteurs et les manchons, dans laquelle le passage de la sonde magnétique permet une prise de mesure en continu lors d'un mouvement relatif entre la sonde magnétique et le manchon.

23. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, dans laquelle les au moins trois circuits magnétiques et les au moins trois capteurs magnétiques sont paramétrés pour permettre l'inspection de l'âme ferromagnétique de conducteurs de type ACSR.

24. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, dans laquelle le cadre, les au moins trois circuits magnétiques et les au moins trois capteurs ont une masse totale de moins de 2 kg, rendant la sonde magnétique portative par drone ou par moyens de transport similaires.

25. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, dans laquelle la configuration du passage dans le cadre permet d'installer la sonde sur un câble, par drone, sans intervention humaine.

26. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 25, dans laquelle les au moins trois capteurs magnétiques sont de type flux gates , à effet Hall ou à magnétorésistance.

27. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, dans laquelle les mesures réalisées par les au moins trois capteurs magnétiques ont une relation linéaire avec un paramètre géométrique de la partie ferromagnétique du câble, facilitant la calibration de la sonde magnétique.

28. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 27, dans laquelle le passage comprend un espacement fixe, ouvert de manière permanente.

29. La sonde magnétique selon la revendication 4, dans laquelle le noyau et les pattes comprennent chacune un empilement de lamelles en acier doux dans une configuration qui minimise le poids en optimisant la forme de manière à y concentrer et uniformiser le flux magnétique.

30. La sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 29, dans laquelle le cadre ne comprend pas de mécanisme d'ouverture ou de fermeture pour installer la sonde magnétique sur le câble.

31. Une méthode pour la détection de défauts d'une partie ferromagnétique d'un câble, la méthode employant la sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 30.

32. Un système pour la détection de défauts d'une partie ferromagnétique d'un câble, le système comprenant :
une sonde magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 30; et des moyens de transport permettant de déplacer la sonde magnétique le long du câble de manière à récolter des mesures représentatives de potentiels défauts dans la partie ferromagnétique du câble.