EP2396626A2 - Dispositif de mesure de longueur de cables - Google Patents

Dispositif de mesure de longueur de cables

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Publication number
EP2396626A2
EP2396626A2 EP10707092A EP10707092A EP2396626A2 EP 2396626 A2 EP2396626 A2 EP 2396626A2 EP 10707092 A EP10707092 A EP 10707092A EP 10707092 A EP10707092 A EP 10707092A EP 2396626 A2 EP2396626 A2 EP 2396626A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
mark
sensor
length
marks
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10707092A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Mathieu Deleignies
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nereus Technologies
Original Assignee
Nereus Technologies
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nereus Technologies filed Critical Nereus Technologies
Publication of EP2396626A2 publication Critical patent/EP2396626A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H16/00Unwinding, paying-out webs
    • B65H16/02Supporting web roll
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/06Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving

Definitions

  • the present invention relates to a device for measuring the length of cables, in particular multi-strand cables of trawlers during fishing.
  • the invention also relates to the method of implementing the device. Technological background and state of the art
  • the trawl net is a towed net of a trawler, having a characteristic funnel-shaped shape enclosed by a pocket at the stern (called the "cul" of the trawl), extended at the front by wings to widen its range and equipped with current models of two divergent panels, which by plate effect, allow the opening of the trawl. It can be towed by one or two ships.
  • the trawl is dragged by multi-strand wire ropes, commonly known as "funes", connected to a winch on the port side and a winch on the starboard side respectively.
  • the material of sheaves used is commonly a steel for reasons of mechanical strength. Indeed, a large fraction of the traction is transmitted to the axis of the pulley, depending on the angle of the cable, to ensure friction, which involves the wear of the pulley. As the cable is also often made of steel and under variable conditions of use (dry, wet, greasy, worn cable, etc.), the coefficient of adhesion between the cable and the sheave is low (of the order 0.1) and variable. Finally, the structure of the cable itself, twisted strands, is problematic in minimizing the contact area between the cable and the sheave, with again the obligation to establish at the cable a significant angle between the upstream and the downstream of the shea.
  • EP-A-0 116 026 discloses a device for detecting the tension or force exerted on a cable to which a fishing net can be fixed.
  • This detection device comprises a system with several rollers or pulleys, at least one of said rollers being disposed on one side of the cable and at least one other of said rollers being disposed on the other side of the cable, one of the rollers being provided with a cell for measuring the voltage or force exerted on the cable which is for example incorporated in the axis of the central roller.
  • These rollers are mounted on a rigid frame mounted for rotation or tilting on an axis to allow tilting relative to for example a cable guide carriage on which this device is mounted.
  • Detectors are preferably provided for measuring the number of rotational revolutions of one of the rollers. It is thus possible to accurately measure the tension exerted on the cable and the length of unwound cable. This system does not allow to control the sliding of the cable on the rollers, as indicated above.
  • WO-A-91 18261 discloses a method and apparatus for accurately measuring the length of an elongate object, such as a communications cable, as it travels.
  • An appropriate measuring apparatus comprises combined features of a marking system and a coding system. The measurement of length is based on the magnetic detection of magnetic marks fixed along the cable and on the optical detection, by means of a laser switch, of optically detectable marks and applied on the cable by the marking system.
  • the present invention aims to overcome the disadvantages of the state of the art.
  • the invention aims to propose a new technical solution for easier and more reliable measurement of the running length of a cable, and in particular of a multi-strand cable, such as in particular a trawler cable, likely to be exploited under aggressive mechanical conditions.
  • the invention aims, in the case of a trawl, allow to releasing, reliably and easily, always the same length of cable to port and starboard, to ensure optimal opening of the trawl.
  • a first object of the present invention thus relates to a new device for measuring the length of a running cable provided with marks, which are fixed along the cable at predefined intervals.
  • Said measuring device comprises electronic detection means, which are able to automatically detect, on the running cable, each local change in transverse geometry related to the presence of a mark.
  • the aforementioned device further comprises one or more of the following characteristics, taken separately or, where appropriate, in combination with each other:
  • the cable comprises several strands, and the marks are inserted between the strands of the cable;
  • each mark comprises a body inserted between the strands of the cable, so as to locally modify the transverse geometry of the cable by a local spacing of the strands of the cable;
  • each mark is completely surrounded by the strands of the cable; - the marks form local extra thicknesses on the cable;
  • the electronic detection means comprise a sensor which makes it possible to detect on the moving cable each local change of geometry transverse corresponding to a mark, without being in contact with said cable;
  • said sensor is a laser distance sensor, or an ultrasonic distance sensor, or an inductive sensor;
  • the device comprises a roller on which the marked cable passes and which is targeted by the sensor to enable it to detect a local change of transverse geometry corresponding to a mark;
  • the device comprises display means for displaying on a screen the number of marks detected by the electronic detection means; the electronic detection means are able to detect each local change in transverse geometry of the cable which is less than a predefined maximum threshold (Smax);
  • the electronic detection means are able to detect each local change in transverse geometry of the cable which is greater than a predefined minimum threshold (Smin);
  • the device comprises a wheel capable of being rotated by the cable, an encoder able to detect the number of revolutions made by the wheel, and electronic acquisition and processing means which make it possible to calculate a length of cable corrected to from the number of wheel turns detected by the encoder, and from the detection signal delivered by the electronic means for detecting marks;
  • the device comprises display means for displaying on a screen the corrected cable length which is calculated by electronic means of acquisition and processing.
  • a second object of the present invention relates to a new method for estimating the length of a running cable, during which marks are fixed on the cable at predefined intervals, and the scrolling cable is automatically detected on the cable local change of transverse geometry corresponding to a mark.
  • the aforesaid method further comprises one or more of the following characteristics, taken separately or, where appropriate, in combination with each other:
  • each mark comprises a body inserted between the strands of the cable, so as to locally modify the transverse geometry of the cable by a local spacing of the strands of the cable;
  • the marks form local extra thicknesses on the cable; the detection of each local change of transverse geometry corresponding to a mark is made on the running cable by means of a sensor which is not in contact with said cable;
  • the senor is a laser distance sensor, or an ultrasonic distance sensor, or an inductive sensor;
  • a mark is detected and is counted when the local change of transverse geometry of the running cable is greater than a predefined minimum threshold (Smin);
  • the cable rotates a wheel and the number of revolutions made by the wheel is automatically detected in the form of a first signal; simultaneously, each local change of transverse geometry corresponding to a mark is detected on the running cable in the form of a second signal; - A length of the cable that has run is calculated automatically from the first signal and the diameter of the wheel, and this length of cable having scrolled is corrected automatically by means of the second signal.
  • the corrected cable length is displayed on a screen; the cable is a trawler cable
  • a third object of the present invention relates to a use of the device described above, for the measurement of unreeled lengths of funes of fishing trawls.
  • Figure 1 shows a multi-strand wire rope with a mark for length measurement according to a first embodiment.
  • FIG. 2 represents the multi-strand wire rope of FIG. 1 rotating a sheave which is equipped with an encoder to detect and count the number of turns made by the sheave.
  • Figure 3A shows a multi-strand wire rope with its length measuring device according to one embodiment of the invention.
  • Figure 3B shows in perspective an industrial embodiment of the device of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary block diagram of the main components of the measuring device according to the invention.
  • Figure 5 shows schematically the evolution of the corrected measure over time.
  • Fig. 6A is a cross-sectional view of an exemplary multi-strand cable in a portion of the cable devoid of mark.
  • Fig. 6B is a cross-sectional view of an example of a multi-strand cable, in a portion of the cable provided with a foreign body inserted between the strands of the cable, so as to form a mark.
  • FIG. 7 shows a portion of trawler multi-strand cable, said cable being provided with a swivel and a mark, of the type of that of FIG. 3B, as well as an example of an electrical signal delivered by a sensor of FIG. measurement device, when said portion of cable passes in front of said sensor, and an example of a detection signal obtained after processing of the signal delivered by the sensor.
  • this cable 1 is for example a multi-strand metal cable 1, of the trawler cable type, comprising a central core Ib, surrounded by a plurality of strands twisted la, for example steel.
  • the number of strands of FIG. 6A is not limiting of the invention.
  • the length measurement prediction is carried out (FIGS. 3A 'and 3B) using an encoder 4 positioned on a sheave 3 (grooved wheel) which is rotated by the cable 1 in tension.
  • the cable 1 has markings 2 which are carried by the cable 1 at predefined intervals, and which make it possible to locally modify the transverse geometry of the cable 1.
  • marks 2 are preferably inserted between the strands 1a of the cable 1.
  • the insertion of the marks 2 between the strands 1a of the cable 1 allows a reliable and robust fastening over time of each mark 2 on the cable 1.
  • the marks 2 resist and the mechanical stress experienced by the cable 1, including the significant friction experienced by this cable in use.
  • the insertion of a mark 2 between the strands 1a of the cable 1 advantageously makes it possible to locally increase the diameter of the cable, this local diameter change being detectable by the measuring device of the invention in the form of a detection signal 7 provided by electronic detection means 6 having a suitable sensor ⁇ a or equivalent placed in the device ( Figure 3A).
  • each mark 2 appears at the periphery of the cable in the form of a detectable local excess thickness.
  • each mark 2 is constituted by a solid body 2a inserted between the strands 1a and the core Ib of the cable, so as to locally separate the strands Ib of the cable with respect to the others, and achieve a local increase in the diameter of the cable 1 which is detectable by the sensor ⁇ a.
  • the body 2a constituting the mark 2 is completely surrounded by the strands 1a and does not protrude outside the strands 1a.
  • the body 2a with a function of mark 2 is thus mechanically protected by the strands 1a, and in particular is protected from the friction experienced by the cable 1.
  • This type of mark is therefore advantageously very robust in time.
  • the sensor ⁇ a is advantageously a laser distance sensor, which makes it possible to detect on the moving cable 1 each local change in transverse geometry that corresponds to the presence of a mark 2.
  • Any type of sensor, analog or digital, to detect a local change of transverse geometry of the cable 1, which corresponds to the presence of a mark 2 can be used.
  • An ultrasonic distance sensor can also be used. It is also possible to use an inductive sensor. However, in the latter case, as the approach distance is much smaller (less than 10 mm), the system must be specially adapted to protect the sensor.
  • a laser or ultrasonic distance sensor may advantageously be positioned at a greater distance from the cable and consequently allows the passage of bodies carried by the cable 1, and having a greater transverse bulk than the marks 2.
  • a swivel 9 carried by a cable 1 trawler Figure 7
  • the implementation of a contactless sensor ⁇ a is preferential according to the invention. Nevertheless, it is also conceivable to use a sensor, which is in contact with the cable 1 in movement, and which makes it possible to detect each local change in transverse geometry of the cable 1 corresponding to the presence of a mark 2.
  • FIG. 3B An example of an industrial embodiment of the device according to the invention is shown in FIG. 3B.
  • the sensor ⁇ a is a laser or ultrasonic distance sensor, it makes it possible to measure the instantaneous distance between the cable 1 and the sensor 6a.
  • the sensor 6a is preferably arranged to aim the cable passing over a roller 8 (FIG. 3B). Indeed, at this point there is no risk of flapping of the cable, and the distance measurement between the cable 1 and the sensor 6a allows a more precise measurement of the local diameter variation of the cable 1 resulting from the presence of the mark 2.
  • the number of revolutions made by the sheave 3 is counted automatically by means of the encoder 4 in the form of a first counting signal 5.
  • each local change of transverse geometry of the moving cable 1 corresponding to a mark 2 is detected by the electronic detection means 6 by means of the sensor 6a, in the form of a second detection signal 7.
  • These two signals 5 and 7 are processed by an acquisition and processing electronics 10 (for example, PLCs, industrial PCs , etc. - Figure 4).
  • the variable "estimated_length [i ; i + i] " is an estimate of the length of the cable that has run, and which is calculated, for example at each turn of sheave 3, by the acquisition and processing electronics 10, from the first signal 5 and the internal diameter of the sheave 3.
  • This estimated length (estimated length [i ; i + i]) is equal to the number of shifts 3 shifts the internal diameter of the sheave where the cable passes 1.
  • the acquisition electronics and processing 10 accurately accounts for the number of marks 2 detected by the sensor 6a on the cable 1 running, from the detection signal 7, by means of a counter of marks ("counter__marks"). Acquisition and processing electronics
  • distance_inter-marks the distance between two successive marks
  • length [i + 1] length [i] + estimated length [i ; i + i] + Correction t i + i]
  • the error made between two marks is of the order of 0.3% to 1% of the inter-mark length.
  • the measurement accuracy is reduced to the positioning of the mark on the cable. This can be in absolute value less than 0.1 meter, whatever evening cable length unwound.
  • An example of evolution of the estimated and corrected measure over time is shown schematically in Figure 5.
  • the cable 1 can also carry additional elements, which are larger than a mark 2, such as, for example, a swivel 9.
  • additional elements such as, for example, a swivel 9.
  • the measuring device of the invention it is necessary for the measuring device of the invention to be capable of to automatically discriminate a mark 2 from an additional element 9.
  • FIG. 7 shows an example of time evolution of the amplitude of the detection signal 7a delivered by the sensor 6a, when the cable portion 1 of FIG. 7 passes in front of the sensor ⁇ a.
  • the distance between the sensor 6a and the cable is small (that is to say, the greater the transverse dimension of the cable 1 is important), and the higher the amplitude of the signal 7a is important.
  • the electronic detection means 6 are designed to process (FIG. 4- block 6b) the detection signal 7a delivered by the sensor 6a by comparing it with two thresholds: Smin; Smax ( Figure 7).
  • a mark 2 is detected automatically by the electronic detection means 6, when the amplitude of the detection signal 7a is greater than Smin and less than Smax.
  • the electronic detection means 6 inform the acquisition and processing electronics 10 of each mark detection by means of the detection signal 7 (FIGS. 4 and 7).
  • the acquisition and processing electronics 10 (PLC, industrial PCs, etc.) automatically calculate the corrected cable length (length [i + i]).
  • the automatic detection of marks from the thresholds Smin, Smax can also be carried out by the acquisition and processing electronics 10, directly from the signal 7a delivered by the sensor 6a.
  • the device comprises display means 11 which make it possible to display on a screen the corrected length of cable (length [i + i]) which is calculated by electronic means of acquisition and processing and / or displaying the number of marks 2 ("tag_counter"). detected by the electronic detection means 6.
  • the trawler captain may maneuver both the port and starboard winches alone.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

Le câble (1) est muni de marques (2), qui sont fixées à intervalles prédéfinis le long du câble. Le dispositif de mesure comporte des moyens électroniques de détection (6), qui sont apte à détecter automatiquement, sur le câble (1) en défilement, chaque changement local de géométrie transversale lié à la présence d'une marque (2). Plus particulièrement, le dispositif peut également comporter une roue (3) apte à être entraînée en rotation par le câble (1), un codeur (4) apte à détecter le nombre de tours effectués par la roue (3), et des moyens électroniques d' acquisition et de traitement qui permettent de calculer une longueur de câble corrigée à partir du nombre de tours de roue détectée par le codeur (4), et du signal de détection délivré par les moyens électroniques de détection (6) de marques.

Description

DISPOSITIF DE MESURE DE LONGUEUR DE CABLES
Objet de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de mesure de longueur de câbles, en particulier de câbles multi-torons de chalutiers en cours de pêche.
L' invention se rapporte également au procédé de mise en œuvre du dispositif. Arrière-plan technologique et état de la technique
Le chalut est un filet remorqué par un chalutier, ayant une forme caractéristique en entonnoir fermé par une poche à l'arrière (appelé « cul » du chalut), prolongé à l'avant par des ailes pour en élargir la portée et muni dans les modèles courants de deux panneaux divergents, qui par effet de plaque, permettent l'ouverture du chalut. Il peut être tracté par un seul ou par deux navires . Le chalut est traîné par des câbles métalliques multi-torons, communément appelés « funes », reliés respectivement à un treuil à bâbord et à un treuil à tribord. Pour déterminer la longueur des funes en sortie de treuil sur un chalutier de pêche, il est connu de disposer à intervalles réguliers des marques visuelles sur les funes, par exemple sous la forme de surépaisseurs locales du câble, qui seront observées et comptées par l'homme d'équipage se trouvant au treuil. Ainsi, pour faciliter le comptage, on peut avoir par exemple, respectivement une marque à 25 m, deux marques à 50 m, trois marques à 75 m et puis recommencer avec une marque à 100 m, et ainsi de suite. L'homme d'équipage détermine la longueur de câble dévidée par multiplication du nombre de marques comptées et de la longueur inter-marques . Il est très important pour le bon positionnement du chalut de maintenir constamment la symétrie entre les câbles bâbord et tribord.
Pour obtenir une mesure de longueur de câble sans avoir recours à un homme d'équipage, la plupart des dispositifs « semi-automatiques » de l'état de la technique utilisent le signal d'un codeur implanté dans un réa (roue à gorge d'une poulie) entraîné par le câble. C'est l'effort presseur assuré par le câble sur le réa qui permet de mettre en rotation celui-ci et de compter le nombre de tours à réaliser, soit, si on connaît le diamètre du réa où chemine le câble, la longueur du câble dévidé1.
Néanmoins, la matière des réas utilisés est communément un acier pour des raisons de résistance mécanique. En effet, une fraction importante de la traction est transmise à l'axe de la poulie, en fonction de l'angle du câble, pour assurer la friction, ce qui implique l'usure de la poulie. Le câble étant lui aussi le plus souvent en acier et dans des conditions d'utilisation variables (câble sec, mouillé, gras, usé, etc.), le coefficient d' adhérence entre le câble et le réa est faible (de l'ordre de 0,1) et variable. Enfin, la structure du câble elle-même, des torons torsadés, pose problème en minimisant la zone de contact entre le câble et le réa, avec à nouveau l'obligation d'établir au niveau du câble un angle important entre l'amont et l'aval du réa. Ces propriétés impliquent qu'il survient, lors de la mesure, un glissement entre le câble et le réa qui ne permet pas d' obtenir une mesure relative avec une erreur de l'ordre de 0,3% au mieux (annoncé), mais souvent plus proche de 1% (mesuré) . De plus, ce moyen est complexe mécaniquement et coûteux car, du fait de ce problème de glissement, il est souvent couplé à un dispositif de traction de câble. Le document EP-A-O 116 026 divulgue un dispositif de détection de la tension ou force exercée sur un câble auquel peut être fixé un filet de pêche. Ce dispositif de détection comprend un système à plusieurs rouleaux ou poulies, au moins un desdits rouleaux étant disposé d'un côté du câble et au moins un autre desdits rouleaux étant disposé de l'autre côté du câble, l'un des rouleaux étant pourvu d'une cellule de mesure de la tension ou force exercée sur le câble qui est par exemple incorporée à l'axe du rouleau central. Ces rouleaux sont montés sur un cadre rigide monté en rotation ou en basculement sur un axe pour permettre un basculement par rapport par exemple à un chariot de guide-câble sur lequel ce dispositif est monté. De préférence des détecteurs sont prévus pour mesurer le nombre de tours de rotation de l'un des rouleaux. On peut ainsi mesurer avec précision la tension exercée sur le câble et la longueur de câble déroulé. Ce système ne permet pas de maîtriser le glissement du câble sur les rouleaux, comme indiqué ci- dessus.
Le document WO-A-91 18261 décrit un procédé et un appareil qui permettent de mesurer avec précision la longueur d'un objet allongé, tel qu'un câble de communications, pendant que celui-ci se déplace. Un appareil approprié de mesure comprend des caractéristiques combinées d'un système de marquage et d'un système de codage. La mesure de longueur est basée sur la détection magnétique de marques magnétiques fixées le long du câble et sur la détection optique, moyen d'un commutateur laser, de marques détectables optiquement et appliquées sur le câble par le système de marquage.
Dans le brevet américain US 4 718 168, il est proposé une méthode de mesure de longueur d'un câble équipée à son extrémité d'un outil de forage. Pour la mise en œuvre de cette méthode, des marques magnétiques sont fixées sur le câble à intervalles réguliers. On mesure une longueur de câble en comptant le nombre de tours d'une roue entrainée par le câble, et on corrige cette longueur en détectant les marques magnétiques du câble en défilement au moyen d'un détecteur magnétique. Des méthodes similaires sont également décrites dans les brevets américains US 5 546 672 et US 5 062 048.
Les solutions techniques décrites dans ces publications WO-A-91 18261, US 4 718 168, US 5 546 672 et US 5 062 048 ne peuvent pas en pratique être mises en œuvre pour des câbles, tel que notamment des funes de chalutier, qui sont exploités dans des conditions où ils subissent de fortes contraintes mécaniques, notamment des forces de frottement importantes et répétées. En effet les marques magnétiques ou optiques mises en oeuvre dans ces solutions ne résisteraient pas à de telles contraintes. En outre pour détecter ces marques magnétiques ou optiques, on est contraint de mettre en œuvre un détecteur qui doit nécessairement être positionné à proximité immédiate du câble. Une telle solution de détection est donc difficile à mettre en œuvre sur des câbles portant des éléments volumineux, tel que par exemple des câbles de chalutiers portant des émerillons, des chaînes, etc. Buts de l ' invention
La présente invention vise à s'affranchir des inconvénients de l'état de la technique.
En particulier, l'invention vise à proposer une nouvelle solution technique permettant une mesure plus facile et plus fiable de la longueur de défilement d'un câble, et en particulier d'un câble multi-toron, tel que notamment un câble de chalutier, susceptible d'être exploité dans des conditions mécaniques agressives. En particulier, l'invention a pour but, dans le cas d'un chalut, de permettre de libérer, de manière fiable et aisée, toujours la même longueur de câble à bâbord et à tribord, pour assurer l'ouverture optimale du chalut.
Principaux éléments caractéristiques de l ' invention
Un premier objet de la présente invention se rapporte ainsi à un nouveau dispositif de mesure de la longueur d'un câble en défilement muni de marques, qui sont fixées le long du câble à intervalles prédéfinis. Ledit dispositif de mesure comporte des moyens électroniques de détection, qui sont apte à détecter automatiquement, sur le câble en défilement, chaque changement local de géométrie transversale lié à la présence d'une marque.
Selon des modalités d'exécution particulières de l'invention, le dispositif précité comprend en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou le cas échéant en combinaison les unes avec les autres :
- le câble comporte plusieurs torons, et les marques sont insérées entre les torons du câble ;
- chaque marque comprend un corps inséré entre les torons du câble, de manière à modifier localement la géométrie transversale du câble par un écartement local des torons du câble ;
- le corps de chaque marque est complètement entouré par les torons du câble ; - les marques forment des surépaisseurs locales sur le câble ;
- les moyens électroniques de détection comportent un capteur qui permet de détecter sur le câble en défilement, chaque changement local de géométrie transversale correspondant à une marque, sans être en contact avec ledit câble ;
- ledit capteur est un capteur de distance laser, ou un capteur de distance à ultrasons, ou un capteur inductif ;
- le dispositif comprend un rouleau sur lequel passe le câble marqué et qui est visé par le capteur pour permettre à celui-ci de détecter un changement local de géométrie transversale correspondant à une marque ;
- le dispositif comprend des moyens d'affichage permettant l'affichage sur un écran du nombre de marques détectées par les moyens électroniques de détection ; - les moyens électroniques de détection sont aptes à détecter chaque changement local de géométrie transversale du câble qui est inférieur à un seuil maximum (Smax) prédéfini ;
- les moyens électroniques de détection sont aptes à détecter chaque changement local de géométrie transversale du câble qui est supérieur à un seuil minimum (Smin) prédéfini ;
- le dispositif comprend une roue apte à être entraînée en rotation par le câble, un codeur apte à détecter le nombre de tours effectués par la roue, et des moyens électroniques d'acquisition et de traitement qui permettent de calculer une longueur de câble corrigée à partir du nombre de tours de roue détectée par le codeur, et du signal de détection délivré par les moyens électroniques de détection de marques ;
- le dispositif comprend des moyens d'affichage permettant l'affichage sur un écran de la longueur de câble corrigée qui est calculée par des moyens électroniques d'acquisition et de traitement. Un deuxième objet de la présente invention se rapporte à un nouveau procédé d' estimation de la longueur d'un câble en défilement, au cours duquel on fixe sur le câble des marques à intervalles prédéfinis, et on détecte automatiquement sur le câble en défilement chaque changement local de géométrie transversale correspondant à une marque.
Selon des modalités d'exécution particulières de l'invention, le procédé précité comprend en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou le cas échéant en combinaison les unes avec les autres :
- on comptabilise et on affiche sur un écran le nombre de marques détectées sur le câble en défilement ; - le câble comporte plusieurs torons, et les marques sont insérées entre les torons du câble ;
- chaque marque comprend un corps inséré entre les torons du câble, de manière à modifier localement la géométrie transversale du câble par un écartement local des torons du câble ;
- le corps de chaque marque est complètement entouré par les torons du câble ;
- les marques forment des surépaisseurs locales sur le câble ; - la détection de chaque changement local de géométrie transversale correspondant à une marque est effectuée sur le câble en défilement au moyen d'un capteur qui n' est pas en contact avec ledit câble ;
- le capteur est un capteur de distance laser, ou un capteur de distance à ultrasons, ou un capteur inductif ;
- une marque est détectée et est comptée lorsque le changement local de géométrie transversale du câble en défilement est inférieur à un seuil maximum (Smax) prédéfini ;
- une marque est détectée et est comptée lorsque le changement local de géométrie transversale du câble en défilement est supérieur à un seuil minimum (Smin) prédéfini ;
- le câble entraîne en rotation une roue et : le nombre de tours effectués par la roue est détecté automatiquement sous la forme d'un premier signal; simultanément, chaque changement local de géométrie transversale correspondant à une marque est détecté sur le câble en défilement, sous la forme d'un second signal; - une longueur du câble qui a défilé est calculée automatiquement à partir du premier signal et du diamètre de la roue, et cette longueur de câble ayant défilé est corrigée automatiquement au moyen du second signal. - on affiche sur un écran la longueur de câble corrigée ; le câble est un câble de chalutier
Enfin, un troisième objet de la présente invention se rapporte à une utilisation du dispositif décrit ci-dessus, pour la mesure de longueurs dévidées de funes de chaluts de pêche.
Brève description des figures
La figure 1 représente un câble métallique multi-toron avec une marque pour la mesure de longueur selon une première forme d'exécution.
La figure 2 représente le câble métallique multi-toron de la figure 1 entraînant en rotation un réa qui est équipé d'un codeur permettant de détecter et compter le nombre de tours effectués par le réa.
La figure 3A représente un câble métallique multi-toron avec son dispositif de mesure de longueur selon une forme d'exécution de l'invention.
La figure 3B représente en perspective une forme d'exécution industrielle du dispositif de la présente invention.
La figure 4 est un exemple de schéma bloc fonctionnel des principaux composants du dispositif de mesure selon l'invention.
La figure 5 montre schématiquement l'évolution de la mesure corrigée au cours du temps.
La figure 6A est une vue en coupe transversale d'un exemple de câble multi-toron, dans une portion du câble dépourvue de marque.
La figure 6B est une vue en coupe transversale d'un exemple de câble multi-toron, dans une portion du câble pourvue d'un corps étranger inséré entre les torons du câble, de manière à former une marque.
La figure 7 montre une portion de câble multi-toron de chalutier, ledit câble étant pourvu d'un émerillon et d'une marque, du type de celle de la figure βB, ainsi qu'un exemple de signal électrique délivré par un capteur du dispositif de mesure, lorsque ladite portion de câble défile devant ledit capteur, et un exemple de signal de détection obtenu après traitement du signal délivré par le capteur.
Description d'une forme d'exécution préférée de 1 ' invention
Pour pallier les inconvénients de l'état de la technique, on a mis au point, selon la présente invention, un procédé d'estimation et de correction de la longueur de défilement d'un câble multi-toron 1. En référence à l'exemple particulier de la figure 6A, ce câble 1 est par exemple un câble multi-torons métallique 1, du type câble de chalutier, comportant une âme centrale Ib, entourée par une pluralité de torons torsadés la, par exemple en acier. Le nombre de torons de la figure 6A n'est pas limitatif de l'invention.
La prévision de mesure de longueur est effectuée (figures 3A ' et 3B) à l'aide d'un codeur 4 positionné sur un réa 3 (roue à gorge) qui est entraîné en rotation par le câble 1 en traction.
Le câble 1 comporte de marques 2 qui sont portées par le câble 1 à intervalles prédéfinis, et qui permettent de modifier localement la géométrie transversale du câble 1.
Ces marques 2 sont de préférence insérées entre les torons la du câble 1. L'insertion des marques 2 entre les torons la du câble 1 permet une fixation fiable et robuste dans le temps de chaque marque 2 sur le câble 1. Les marques 2 résistent ainsi aux efforts mécaniques subis par le câble 1, et notamment aux frottements importants subis par ce câble en cours d'utilisation. En outre l'insertion d'une marque 2 entre les torons la du câble 1, permet avantageusement d'augmenter localement le diamètre du câble, ce changement local de diamètre étant détectable par le dispositif de mesure de l'invention sous forme d'un signal de détection 7 fourni par des moyens électroniques de détection 6 comportant un capteur βa approprié ou équivalent placé dans le dispositif (figure 3A) .
Dans la variante particulière des figures 1 à 3, chaque marque 2 apparaît à la périphérie du câble sous la forme d'une surépaisseur locale détectable. Dans une autre variante de réalisation illustrée sur la figure 6B, chaque marque 2 est constitué par un corps solide 2a inséré entre les torons la et l'âme Ib du câble, de manière à écarter localement les torons Ib du câble les uns par rapport aux autres, et réaliser une augmentation locale du diamètre du câble 1 qui est détectable par le capteur βa. Dans cette variante de la figure 6B, le corps 2a constituant la marque 2 est complètement entouré par les torons la et ne dépasse pas à l'extérieur des torons la. Le corps 2a à fonction de marque 2 est ainsi protégé mécaniquement par les torons la, et en particulier est protégé des frottements subis par le câble 1. Ce type de marque est donc avantageusement très robuste dans le temps. Le capteur βa est avantageusement un capteur de distance laser, qui permet de détecter sur le câble 1 en défilement chaque changement local de géométrie transversale qui correspond à la présence d'une marque 2. Tout type de capteur, analogique ou numérique, permettant de détecter un changement local de géométrie transversale du câble 1, qui correspond à la présence d'une marque 2, peut être utilisé. On peut également utiliser un capteur de distance à ultrasons. On peut également utiliser un capteur inductif. Toutefois, dans ce dernier cas, comme la distance d'approche est beaucoup plus faible (inférieure à 10 mm) , le système doit être spécialement adapté pour protéger le capteur. En outre, un capteur de distance laser ou à ultrasons peut avantageusement être positionné à une plus grande distance du câble et permet par conséquent d'autoriser le passage de corps portés par le câble 1, et présentant un encombrement transversale plus important que les marques 2, tel que par exemple un émerillon 9 porté par un câble 1 de chalutier (figure 7) . La mise en œuvre d'un capteur βa sans contact est préférentielle selon l'invention. Néanmoins, il est également envisageable d'utiliser un capteur, qui est en contact avec le câble 1 en défilement, et qui permet de détecter chaque changement local de géométrie transversale du câble 1 correspondant à la présence d'une marque 2.
Avantageusement, on prévoira un bouclier métallique de protection du capteur 6a qui pourrait être accroché par les éléments mobiles et en particulier par le battement du câble. Un exemple de forme d' exécution industrielle du dispositif selon l'invention est représenté sur la figure 3B.
Lorsque le capteur βa est un capteur de distance laser ou à ultrasons, il permet de mesurer la distance instantanée entre le câble 1 et le capteur 6a. Dans la forme d'exécution de la figure 3B, le capteur 6a est disposé de préférence pour viser le câble passant sur un rouleau 8 (figure 3B) . En effet, à cet endroit il n'y a pas de risque de battement du câble, et la mesure de distance entre le câble 1 et le capteur 6a permet une mesure plus précise de la variation locale de diamètre du câble 1 découlant de la présence de la marque 2.
Le nombre de tours effectués par le réa 3 est compté automatiquement au moyen du codeur 4 sous la forme d'un premier signal de comptage 5. Simultanément, chaque changement local de géométrie transversale du câble 1 en défilement correspondant à une marque 2 est détecté par les moyens électroniques de détection 6 au moyen du capteur 6a, sous la forme d'un second signal de détection 7. Ces deux signaux 5 et 7 sont traités par une électronique d'acquisition et de traitement 10 (par ex. API, PC industriels, etc. - figure 4) .
Un exemple d' algorithme de mesure de longueur de câble mis en œuvre automatiquement par l'électronique d'acquisition et de traitement 10 va à présent être décrit.
(a) Entre deux marques successives Mi et Mi+i, l'électronique d'acquisition et de traitement 10 calcule automatiquement une longueur de câble (« longueur [i, i+i]») de la manière suivante : longueur[i;i+i] = longueur[^ + longueur_estimée[i,-i+i]
La variable « longueur[±] » est la longueur de câble corrigée issue de l' itération précédente, et est initialisée à zéro au démarrage de l'algorithme (longueur [O1=O) .
La variable « longueur_estimée[i;i+i]» est une estimation de la longueur du câble qui a défilé, et qui est calculée, par exemple à chaque tour de réa 3, par l'électronique d'acquisition et de traitement 10, à partir du premier signal 5 et du diamètre interne du réa 3. Cette longueur estimée (longueur_estimée[i;i+i] ) est égale au nombre de tours de réa 3 que multiplie le diamètre interne du réa où passe le câble 1. Parallèlement, l'électronique d'acquisition et de traitement 10 comptabilise précisément le nombre de marques 2 détectées par le capteur 6a sur le câble 1 en défilement, à partir du signal de détection 7, au moyen d'un compteur de marques (« compteur_ de _marques ») . L'électronique d'acquisition et de traitement
10 est paramétrée avec la distance entre deux marques successives (« distance_inter-marques ») sur le câble 1, distance qui par simplification peut être constante.
(b) Lorsque la marque suivante Mi+i est détectée par les moyens de détection 6, l'électronique d'acquisition et de traitement 10 calcule automatiquement une correction de longueur (« Correction[i+i] ) et une longueur de câble corrigée (« longueur [i+u »)de la manière suivante : CorrectionIi+1] = (compteur_ de _marques * distancejnter-marques) - longueur^ ;i+1]
Ainsi la longueur du câble au passage de la marque Mi+i vaut précisément : longueur[i+1] = longueur [i] + longueur_estimée [i;i+i] + Correctionti+i]
L' algorithme de mesure est réitéré à l ' étape ( a) précitée . Exemple numérique
On suppose que les marques sont positionnées tous les 25 mètres (distancejnter-marques = 25m) . Le câble 1 défile et l' estimation (Iongueur_estimée[o;i]) donne juste avant le passage de la première marque 24 , 1 mètres . La correction vaut alors :
Correction^] = 25 - 24,1 = 0,9 mètre. Au passage de la première marque détectée, la longueur corrigée Longueur^] est égale à 25 mètres ( longueur^] = longueur^] + longueur_estimée[0;i] + Correction^] = 0m +24,1m+0,9m) . Au passage de la deuxième marque, la longueur
(longueur [1]2] = longueur^] + longueur__estimée[i;2]) ) est de 49 , 5 mètres . La correction vaut alors :
Correction[2] = 2 * 25 - 49,5 = 0,5 mètre.
Au passage de la deuxième marque détectée, la longueur corrigée longueur^] est égale à 50 mètres (longueur^] = longueur^] + longueur_estimée[i,2] + Correction[2] )
Ainsi, l'erreur commise entre deux marques est de l'ordre de 0,3% à 1% de la longueur inter-marques . A chaque marque détectée, la précision de mesure se réduit au positionnement de la marque sur le câble. Celle-ci peut être en valeur absolue inférieure à 0,1 mètre, quelle que soir la longueur de câble dévidée. Un exemple d' évolution de la mesure estimée et corrigée au cours du temps est schématisé sur la figure 5.
En référence à la figure 7, le câble 1 peut également porter des éléments additionnels, plus volumineux qu'une marque 2, tel que par exemple un émerillon 9. Il est dans ce cas nécessaire que le dispositif de mesure de l'invention soit capable de discriminer automatiquement une marque 2 d'un élément additionnel 9.
On a représenté sur la figure 7, un exemple d'évolution dans le temps de l'amplitude du signal de détection 7a délivré par le capteur 6a, lorsque la portion de câble 1 de la figure 7 défile devant le capteur βa. Dans cet exemple, plus la distance entre le capteur 6a et le câble (incluant le cas échéant l' émerillon 9 ou une marque 2) est faible (c'est-à-dire plus la dimension transversale du câble 1 est importante) , et plus l'amplitude du signal 7a est importante. Pour détecter chaque marque 2, les moyens électroniques de détection 6 sont conçus pour traiter (figure 4- bloc 6b) le signal de détection 7a délivré par le capteur 6a en le comparant à deux seuils : Smin ; Smax (figure 7) . Une marque 2 est détectée automatiquement par les moyens électroniques de détection 6, lorsque l'amplitude du signal de détection 7a est supérieure à Smin et inférieure à Smax. Les moyens électroniques de détection 6 informent l'électronique d'acquisition et de traitement 10 de chaque détection de marque au moyen du signal de détection 7 (figures 4 et 7) . L'électronique d'acquisition et de traitement 10 (API, PC industriels, etc.) calcule automatiquement la longueur de câble corrigée (longueur [i+i] ) . Dans une autre variante de réalisation, la détection automatique de marques à partir des seuils Smin, Smax peut également être réalisée par l'électronique d'acquisition et de traitement 10, à partir directement du signal 7a délivré par le capteur 6a.
En référence à la figure 4, le dispositif comporte des moyens d'affichage 11 qui permettent l'affichage sur un écran de la longueur de câble corrigée (longueur [i+i] ) qui est calculée par des moyens électroniques d'acquisition et de traitement et/ou l'affichage du nombre de marques 2 (« compteur_ de _marques ») . détectées par les moyens électroniques de détection 6.
Avantages de l'invention
Sauf manœuvre particulière, telle que l'accrochage du chalut sur le train de pêche, le capitaine du chalutier peut manœuvrer seul les deux treuils bâbord et tribord.
Au cours de la mise à l'eau du chalut qui dure plusieurs heures, il se peut que le relief des fonds marins nécessite de modifier les longueurs de câbles à bâbord et tribord. Il en est de même en cas de changement de cap (virage) . A nouveau, le capitaine peut effectuer la manœuvre seul, sans personnel supplémentaire, ce qui s'avère économique ou plus confortable (ex. plus de réveil du personnel en pleine nuit) .
Une meilleure gestion de la longueur des câbles permet d'assurer une ouverture optimale du chalut, ce qui garantit une meilleure pêche.
Alors que, selon l'état de la technique, on ne peut pas avoir une confiance absolue en la roue codeuse, la technologie selon l'invention qui procure une mesure fiable de longueur tend à encourager l'utilisation de dispositifs davantage « automatisés ».

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de mesure de la longueur d'un câble (1) en défilement, le câble (1) étant muni de marques (2), qui sont fixées le long du câble à intervalles prédéfinis, ledit dispositif comportant des moyens électroniques de détection (6), qui sont apte à détecter automatiquement, sur le câble (1) en défilement, chaque changement local de géométrie transversale lié à la présence d'une marque (2).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câble (1) comporte plusieurs torons (la), et les marques (2) sont insérées entre les torons (la) du câble.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque marque (2) comprend un corps
(2a) inséré entre les torons (la) du câble (1), de manière à modifier localement la géométrie transversale du câble
(1) par un écartement local des torons (la) du câble (1) .
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps (2a) de chaque marque (2) est complètement entouré par les torons (la) du câble.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les marques
(2) forment des surépaisseurs locales sur le câble (1) .
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens électroniques de détection (6) comportent un capteur (6a) qui permet de détecter sur le câble (1) en défilement, chaque changement local de géométrie transversale correspondant à une marque (2), sans être en contact avec ledit câble (1) .
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le capteur (6a) est un capteur de distance laser.
8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le capteur (6a) est un capteur de distance à ultrasons.
9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le capteur (6a) est un capteur inductif .
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un rouleau (8) sur lequel passe le câble (1) marqué et qui est visé par le capteur (6a) pour permettre à celui-ci de détecter un changement local de géométrie transversale correspondant à une marque (2) .
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'affichage (11) permettant l'affichage sur un écran du nombre de marques (2) détectées par les moyens électroniques de détection (6) .
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens électroniques de détection (6) sont aptes à détecter chaque changement local de géométrie transversale du câble (1) qui est inférieur à un seuil maximum (Smax) prédéfini.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les moyens électroniques de détection (6) sont aptes à détecter chaque changement local de géométrie transversale du câble (1) qui est supérieur à un seuil minimum (Smin) prédéfini.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend une roue (3) apte à être entraînée en rotation par le câble (1), un codeur (4) apte à détecter le nombre de tours effectués par la roue (3) , et des moyens électroniques d'acquisition et de traitement (10) qui permettent de calculer une longueur de câble corrigée à partir du nombre ' de tours de roue détectée par le codeur (4), et du signal de détection (7) délivré par les moyens électroniques de détection (6) de marques.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'affichage permettant l'affichage sur un écran de la longueur de câble corrigée qui est calculée par des moyens électroniques d'acquisition et de traitement.
16. Procédé d'estimation de la longueur d'un câble (1) en défilement, au cours duquel on fixe sur le câble (1) des marques (2) à intervalles prédéfinis, et on détecte automatiquement sur le câble (1) en défilement chaque changement local de géométrie transversale correspondant à une marque (2).
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on comptabilise et on affiche sur un écran le nombre de marques détectées sur le câble en défilement .
18. Procédé selon la revendication 16 ou la revendication 17, caractérisé en ce que le câble (1) comporte plusieurs torons (la), et les marques (2) sont insérées entre les torons (la) du câble.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que chaque marque (2) comprend un corps (2a) inséré entre les torons (la) du câble (1), de manière à modifier localement la géométrie transversale du câble
(1) par un écartement local des torons (la) du câble (1) .
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le corps (2a) de chaque marque (2) est complètement entouré par les torons (la) du câble.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que les marques
(2) forment des surépaisseurs locales sur le câble (1).
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 21, caractérisé en ce que la détection de chaque changement local de géométrie transversale correspondant à une marque (2) est effectuée sur le câble en défilement au moyen d'un capteur (βa) qui n'est pas en contact avec ledit câble (1) .
23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que le capteur (βa) est un capteur de distance laser.
24. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que le capteur (6a) est un capteur de distance à ultrasons.
25. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que le capteur (6a) est un capteur inductif.
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 25, caractérisé en ce que qu'une marque (2) est détectée et est comptée lorsque le changement local de géométrie transversale du câble (1) en défilement est inférieur à un seuil maximum (Smax) prédéfini.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 26, caractérisé en ce qu'une marque
(2) est détectée et est comptée lorsque le changement local de géométrie transversale du câble (1) en défilement est supérieur à un seuil minimum (Smin) prédéfini.
28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 27, au cours duquel le câble entraîne en rotation une roue (3) et : - le nombre de tours effectués par la roue (3) est détecté automatiquement sous la forme d'un premier signal (5) ; simultanément, chaque changement local de géométrie transversale correspondant à une marque (2) est détecté sur le câble (1) en défilement, sous la forme d'un second signal (7) ; une longueur du câble (1) qui a défilé est calculée automatiquement à partir du premier signal (5) et du diamètre de la roue, et cette longueur de câble (1) ayant défilé est corrigée automatiquement au moyen du second signal (7) .
29. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'on affiche sur un écran la longueur de câble corrigée.
30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 29, dans lequel le câble (1) est un câble de chalutier
31. Utilisation du dispositif, visé à l'une quelconque des revendications 1 à 15, pour la mesure de longueurs dévidées de funes de chaluts de pêche.
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