EP3701115A1 - Systeme de largage de tube de carrotage et carrottier comportant un tel systeme - Google Patents

Systeme de largage de tube de carrotage et carrottier comportant un tel systeme

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EP3701115A1
EP3701115A1 EP18803464.9A EP18803464A EP3701115A1 EP 3701115 A1 EP3701115 A1 EP 3701115A1 EP 18803464 A EP18803464 A EP 18803464A EP 3701115 A1 EP3701115 A1 EP 3701115A1
Authority
EP
European Patent Office
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coring device
drop
control circuit
altitude
release
Prior art date
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EP18803464.9A
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English (en)
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EP3701115C0 (fr
EP3701115B1 (fr
Inventor
Yvan REAUD
Christophe GUILLERM
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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Publication of EP3701115C0 publication Critical patent/EP3701115C0/fr
Publication of EP3701115B1 publication Critical patent/EP3701115B1/fr
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
    • E21B25/18—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors the core receiver being specially adapted for operation under water

Definitions

  • the invention relates to the field of coring to collect sediment samples at the bottom of the sea or lake.
  • the invention relates more particularly to a system for dropping a coring tube and a corer comprising such a system.
  • Borje Kullenberg developed a stationary piston corer using a mechanical system of dropping the coring device once immersed near the bottom. More particularly, the dropping of the coring device is triggered by a mechanical rocking system operated by a weight which settles on the sedimentary bottom. In the remainder of this document, the dropping of the coring device is understood to mean the operation of triggering the free fall of the coring device.
  • FIGs 1 to 1 e illustrate the operation of such a release system.
  • the corer essentially comprises a coring device 10 and a mechanical system 1 1 for dropping the coring device, the assembly being rigged on a cable 12 from a winch positioned on a surface vessel.
  • the coring device 10 comprises a coring tube 100 loaded with a ballast 101.
  • the mechanical system 1 1 comprises, a cantilevered movable arm 10 provided with a cable 1 1 1 at its distal end of predetermined length and at its proximal end, a pivot housing 1 13 mounted on the core .
  • the cable 1 1 1 is equipped with a weight 1 12 at its lower end.
  • the arm is under tension under the effect of weight 1 12.
  • the present invention aims to overcome all or part of the aforementioned drawbacks.
  • the object of the invention is in particular to propose a reliable, safe and low energy electronic delivery system.
  • the invention relates to a system for dropping a coring device for taking a soil core from the bottom of the sea, said system comprising:
  • a pressure sensor for measuring the depth of the coring device with respect to the surface of the sea
  • an altimeter for measuring the altitude of said coring device with respect to the seabed
  • control circuit connected to said power source, to said pressure sensor, to said altimeter and to said drop module, said control circuit being configured to
  • the release is controlled, via the control circuit, by the altimeter, which is energized only after the coring device has reached an arming depth. This makes it possible to avoid any unintentional or premature drop of the coring device.
  • such a system has a small footprint (no arm overhang).
  • control circuit triggers the release of said coring device by supplying power to the drop module.
  • control circuit supplies energy to the drop module as soon as the arming depth is detected and triggers the release of said coring device by sending a drop command to the drop module when the coring device reaches the altitude drop.
  • the system further comprises an acoustic transducer connected to said control circuit, said control circuit being configured to supply electrical energy to said acoustic transducer when the coring device reaches the arming depth and then trigger the sending a sound signal to the surface by said acoustic transducer.
  • control circuit is also configured to interrupt the transmission of the sound signal when the coring device reaches the drop altitude.
  • the control circuit is configured to interrupt the transmission of a sound signal and cut the power supply of the control module if necessary.
  • the control circuit is configured to stop supplying energy to said altimeter.
  • the control circuit disarms the system after a while if there has been no release. This improves the safety of the operations of raising and restoring the corer.
  • the drop system further comprises storage means for recording data relating to the depths and / or altitudes measured.
  • the invention also relates to a corer comprising a coring device for taking a soil core at the bottom of the sea and a dropping system of the coring device, the delivery system being as defined above.
  • the coring device comprises a ballast frame, at least one ballast mounted on said ballast frame and a coring tube mounted under the ballast frame and in that the drop system is attached to the ballast or ballast frame.
  • the invention also relates to a method of controlling a release module for dropping a coring device, said coring device being intended to collect a soil core at the bottom of the sea, which method comprises the following steps:
  • a sound signal is emitted to the surface.
  • the arming of the release system only when approaching the sedimentary bottom, saves the batteries of the system and prevents, during the descent, the dropping of the coring device when the system encounters a bank of seaweed or any other obstacle other than the bottom.
  • FIG. 2 is a diagram of a delivery system according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of a delivery system according to the invention and mounted on a corer;
  • FIGS. 4a-4e illustrate the various operating phases of a corer provided with a delivery system according to the invention
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating the steps of a method of release according to the invention. 5. Detailed description of the invention
  • the delivery system of the invention is intended to drop a coring device.
  • This coring device may consist of a weighted core tube.
  • a release system 2 comprises a release module 20 to drop on command the coring device, a pressure sensor 21 for measuring the depth of the coring device relative to the surface of the sea, an altimeter 22 for measuring the altitude of the coring device with respect to the seabed, a power source 23 for electrical energy, all of these elements being connected to a control circuit 24 via means wired links. These wired links make it possible both to supply the elements of the system and to transmit control or measurement data.
  • the release module 20 comprises for example an electric motor capable of rotating a cam to open a hook in the upper part of the coring device.
  • the coring device 10 essentially comprises a weighted core tube.
  • the power source 23 is composed of one or more batteries, for example rechargeable lithium ion batteries 5S1 P VL 34570 PM SG.
  • the power source 23 continuously supplies the control circuit 24 and the pressure sensor 21.
  • the control circuit 24 is configured to receive the depth measured by the pressure sensor 21, supply electrical energy to the altimeter 22 when the coring device reaches a so-called arming depth and then receive the altitude measured by the altimeter and finally trigger the dropping of the coring device when the coring device reaches a so-called drop altitude.
  • the dropping of the coring device is triggered only when the drop altitude is reached. This last can only be measured after feeding the altimeter, which occurs when the coring device reaches the arming depth. This double detection (depth of arming and drop altitude) and this conditional altimeter supply makes it possible to avoid premature dropout of the coring device.
  • the arming depth is previously calculated so that the system is armed at about 100 or 200 meters from the seabed. For example, if the depth at the coring zone is 2000 m, the system is armed between 1700 and 1900 m.
  • the control circuit 24 and the pressure sensor are powered by the power source 23.
  • the power source supplies at least the control circuit, the altimeter and the drop module.
  • the pressure sensor also continues to be powered by the power source after arming to continue the depth measurements for storage for surface analysis.
  • the release module can be energized only when the release altitude is detected.
  • the release release command then consists in feeding the release module.
  • the release module is energized as soon as the arming depth is detected.
  • the dropping of the coring device is then triggered when the drop module receives a drop command from the control circuit. This release command is issued by the control circuit when the drop altitude is detected.
  • the system of the invention further comprises an acoustic transducer 25 (shown in broken lines in FIG. 2) connected to the control circuit 24.
  • the control circuit 24 is then configured to supply electrical energy the acoustic transducer when the coring device reaches the arming depth and then trigger the sounding of an acoustic signal to the surface.
  • This sound signal makes it possible to inform the ship on the surface that the system is "armed".
  • This beep is emitted continuously or in the form of beeps. It may include one or more beeps spaced a few seconds apart.
  • the emission of the sound signal is advantageously interrupted by the control circuit when the coring device reaches the drop altitude. If the drop altitude is not detected after a predetermined time, for example 15 or 20 minutes, the control circuit interrupts the sound signal and disarms the system by cutting off the supply of the drop module .
  • the control circuit instead of interrupting the audible signal when the drop altitude is detected, interrupts the transmission of a sound signal after a predetermined duration, for example 5 or 10 seconds, sufficiently to ensure that the operator at the surface receives the sound signal.
  • the drop altitude is preferably determined to take account of the delay between the emission of the release command by the control circuit 24 and the actual release by the release module 20. Indeed, when the drop module receives the release control, the motor of the latter drives a release cam which drops the coring device. There can therefore be a delay of the order of 0.5 s or 1 s between the emission of the release command and the actual release. This means that, if you want an effective drop to 50 meters from the bottom, the drop altitude must be greater than 50 meters. This gap between the release control and the actual release can affect the accuracy of the core location.
  • the surface operator can cancel the release operation after arming by sending an acoustic command to the control circuit via the acoustic transducer.
  • the control circuit Upon receipt of this order of cancellation, the control circuit interrupts the power supply of the drop module.
  • the system also advantageously comprises storage means for recording data relating to the depths and / or altitudes measured during the descent of the corer.
  • FIG. 3 shows an example of a corer comprising a delivery system according to the invention.
  • the corer comprises a coring device 3 essentially comprising a ballast frame 30, weights 31 arranged on the ballast carrier frame and a coring tube 32 mounted at the lower end of the ballast frame 30.
  • the release module 20 is mounted on the upper end of the ballast frame 30 and provides a mechanical connection between the rigging means of the boat and the corer.
  • the rigging means 26 comprise a lifting cable 260 provided, at its lower end, with a lug 261 and a mesh 262.
  • the mesh 262 is attached to a strop 200 of the module 20.
  • a loosely curled cable 27 is attached at one end to the lug 261 and at the other end to a piston within the core tube 32.
  • the pressure sensor 21 and the altimeter 22 are fixed in the lower part of the ballast frame 200. In the example of FIG. 3, they are placed in the same casing 28, which is fixed to the ballast frame 30.
  • the control circuit 24 is an electronic card disposed inside a box 29, which also encloses the batteries forming the power source 23.
  • This box 29 is fixed to the ballast frame 30, above the ballasts 31.
  • the acoustic transducer 25 is hooked to the ballast frame 30, next to the box 29.
  • the box 29 is equipped with connectors to access the control circuit board and the batteries.
  • a computer can then be connected to the electronic board of the control circuit 24 to program, before launching the corer, the arming depth and drop altitude and, at the end of the mission after recovery of the corer on the boat, retrieve the data recorded in the storage means of the electronic card.
  • FIGS. 4a-4e The operation of such a corer is illustrated in FIGS. 4a-4e.
  • the corer sinks to the bottom as the cable 260 is unwound.
  • the speed of descent of the corer is imposed by the winch unwinding the cable 260.
  • the control circuit 24 triggers the power supply of the altimeter 22 and the acoustic transducer 25.
  • the latter then emits a sound signal S.
  • the operator at the surface can then decide to modify the unwinding speed of the cable 260 and in particular to reduce it to minimize the accuracy error due to the difference between the emission of the release command and the actual release of the coring device.
  • the corer continues its descent at the speed imposed by the lifting cable 260.
  • the control circuit triggers, via the drop module, the release of the coring device which then continues its descent in free fall.
  • the control circuit 24 interrupts the power supply of the acoustic transducer or sends an order to stop the transmission of the sound signal, in particular to save the batteries.
  • the cable 27 previously coiled then unfolds as the coring device drops. When the tip of the coring device reaches the bottom of the sea F, it sinks into the sediment under the effect of gravity (Figure 4d). The assembly is then reassembled by means of the cables 260 and 27 ( Figure 4e).
  • the emission of the acoustic signal by the acoustic transducer 25 is interrupted when the corer reaches the drop altitude or, if this is not reached, after a predetermined time.
  • Such a corer has the following advantages: - a launching or deployment operation much simpler and faster than the mechanical system with trigger arm heavy and complicated to adjust;
  • the operation is more secure because it can be confirmed (through the sound signal) that the release system is armed;
  • the triggering of the release operation is performed at a precise altitude, which can be known a posteriori through the recording of data.
  • the invention also relates to a method for controlling a release module.
  • the method comprises the following steps:
  • step E1 measuring the depth of the coring device with respect to the sea surface and detecting a so-called arming depth
  • step E2 when the arming depth is detected, supplying said altimeter with electrical energy
  • step E3 measuring the altitude of said coring device with respect to the seabed and detecting a drop altitude
  • a sound signal is emitted to the surface at least during step E2.
  • This transmission is interrupted in step E4, or, if the drop altitude is not detected, after a predetermined time after detecting the arming depth, to save the batteries of the system.
  • control circuit is advantageously configured to stop feeding energy to the altimeter.

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Abstract

La présente invention concerne un système de largage (2) d'un dispositif de carottage immergé destiné à prélever une carotte de sol au fond de la mer. Le système comprend un module de largage (20) pour larguer sur commande le dispositif de carottage, un capteur de pression (21) et un altimètre (22) pour mesurer respectivement la profondeur et l'altitude dudit dispositif de carottage, une source d'alimentation (23) en énergie électrique, et un circuit de commande (24) connecté à ladite source d'alimentation, audit capteur de pression, audit altimètre et audit module de largage. Le circuit de commande est configuré pour recevoir la profondeur mesurée, lorsque le dispositif de carottage atteint une profondeur d'armement, alimenter en énergie l'altimètre, recevoir l'altitude mesurée, et déclencher le largage dudit dispositif de carottage lorsque le dispositif de carottage atteint une altitude de largage.

Description

SYSTEME DE LARGAGE DE TUBE DE CARROTAGE
ET CARROTTIER COMPORTANT UN TEL SYSTEME
1. Domaine technique
L'invention concerne le domaine du carottage pour prélever des échantillons de sédiments au fond de la mer ou d'un lac. L'invention concerne plus particulièrement un système de largage d'un tube de carottage et un carottier comportant un tel système. 2. Arrière-plan technologique
Dans les années 50, Borje Kullenberg a développé un carottier à piston stationnaire utilisant un système mécanique de largage du dispositif de carottage une fois immergé à proximité du fond. Plus particulièrement, le largage du dispositif de carottage est déclenché par un système basculant mécanique actionné par un poids qui se pose sur le fond sédimentaire. Dans la suite du présent document, on entend par largage du dispositif de carottage l'opération consistant à déclencher la chute libre du dispositif de carottage.
Les figures 1 a-1 e illustrent le fonctionnement d'un tel système de largage. Le carottier comporte essentiellement un dispositif de carottage 10 et un système mécanique 1 1 de largage du dispositif de carottage, l'ensemble étant gréé sur un câble 12 à partir d'un treuil positionné sur un navire en surface. Le dispositif de carottage 10 comporte un tube de carottage100 chargé par un lest 101 . Le système mécanique 1 1 comprend, un bras 1 10 mobile en porte-à-faux muni d'un câble 1 1 1 à son extrémité distale de longueur prédéterminée et à son extrémité proximale, d'un boîtier pivot 1 13 monté sur le carottier. Le câble 1 1 1 est équipé d'un poids 1 12 à son extrémité inférieure. Le bras est sous tension sous l'effet du poids 1 12.
Sur la figure 1 a, le carottier avec son système de largage descend vers le fond à mesure que le câble 12 est déroulé. Lorsque le poids 122 touche le fond F (figure 1 b), le bras 1 10 se relève et le dispositif de carottage 10 se libère du câble 12. Le dispositif de carottage 10 commence alors sa chute libre jusqu'à ce que la pointe du tube de carottage atteigne le fond F (figure 1 c) et s'enfonce dans celui-ci (figure 1 d). L'ensemble est ensuite remonté au moyen du câble.
Bien qu'intéressant, un tel carottier ne donne pas toute satisfaction dans la mesure où le système de largage est très encombrant. Sa mise à l'eau est alors très délicate surtout par mauvais temps. Par ailleurs, le largage peut se déclencher de manière intempestive, par exemple lorsque le poids 122 est freiné ou bloqué par un banc d'algues ou tout obstacle avant d'atteindre le fond. De plus, il n'y a aucun moyen de savoir, si le largage s'est déroulé à la hauteur voulue, le système pouvant être troublé par les mouvements du navire ou l'enfoncement du poids 1 12 dans des sédiments potentiellement très mous. Par ailleurs, le réglage mécanique de ce système est compliqué et souvent défaillant.
3. Résumé de l'invention
La présente invention a pour but de pallier tout ou partie des inconvénients précités. L'invention a notamment pour but de proposer un système électronique de largage fiable, sûr et peu consommateur en énergie.
L'invention a pour objet un système de largage d'un dispositif de carottage destiné à prélever une carotte de sol au fond de la mer, ledit système comprenant :
- un module de largage pour larguer sur commande ledit dispositif de carottage,
- un capteur de pression pour mesurer la profondeur du dispositif de carottage par rapport à la surface de la mer,
- un altimètre pour mesurer l'altitude dudit dispositif de carottage par rapport au fond de la mer,
- une source d'alimentation en énergie électrique, et - un circuit de commande connecté à ladite source d'alimentation, audit capteur de pression, audit altimètre et audit module de largage, ledit circuit de commande étant configuré pour
• recevoir la profondeur mesurée,
« alimenter en énergie électrique ledit altimètre lorsque le dispositif de carottage atteint une profondeur dite d'armement,
• recevoir l'altitude mesurée, et
• déclencher le largage dudit dispositif de carottage lorsque le dispositif de carottage atteint une altitude dite de largage.
Selon l'invention, le largage est commandé, via le circuit de commande, par l'altimètre, lequel n'est alimenté en énergie qu'après que le dispositif de carottage a atteint une profondeur d'armement. Cela permet d'éviter tout largage inopiné ou prématuré du dispositif de carottage.
Par ailleurs, un tel système possède un encombrement réduit (pas de bras en porte à faux).
Selon un mode réalisation particulier, le circuit de commande déclenche le largage dudit dispositif de carottage en alimentant en énergie le module de largage.
En variante, le circuit de commande alimente en énergie le module de largage dès que la profondeur d'armement est détectée et déclenche le largage dudit dispositif de carottage en envoyant un ordre de largage au module de largage lorsque le dispositif de carottage atteint l'altitude de largage.
Selon un mode de réalisation particulier, le système comporte en outre un transducteur acoustique connecté audit circuit de commande, ledit circuit de commande étant configuré pour alimenter en énergie électrique ledit transducteur acoustique lorsque le dispositif de carottage atteint la profondeur d'armement et déclencher ensuite l'émission d'un signal sonore vers la surface par ledit transducteur acoustique.
Ce signal sonore permet d'informer le navire en surface que le système est « armé ». Selon un mode de réalisation particulier, le circuit de commande est également configuré pour interrompre l'émission du signal sonore lorsque le dispositif de carottage atteint l'altitude de largage.
Selon un mode de réalisation particulier, si l'altitude de largage n'est pas détectée pendant une durée prédéterminée après la détection de la profondeur d'armement, le circuit de commande est configuré pour interrompre l'émission d'un signal sonore et couper l'alimentation en énergie du module de commande si besoin.
Selon un mode de réalisation particulier, si l'altitude de largage n'est pas détectée pendant une durée prédéterminée après la détection de la profondeur d'armement, le circuit de commande est configuré pour arrêter d'alimenter en énergie ledit altimètre. Ainsi, on désarme le système au bout d'un certain temps s'il n'y a pas eu de largage. Cela permet d'améliorer la sécurité des opérations de remontée et de remise à bord du carottier.
Selon un mode de réalisation particulier, le système de largage comporte en outre des moyens de stockage pour enregistrer des données relatives aux profondeurs et/ou aux altitudes mesurées.
L'invention concerne également un carottier comportant un dispositif de carottage pour prélever une carotte de sol au fond de la mer et un système de largage du dispositif de carottage, le système de largage étant tel que défini précédemment.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de carottage comporte un châssis porte-lest, au moins un lest monté sur ledit châssis porte-lest et un tube de carottage monté sous le châssis porte-lest et en ce que le système de largage est fixé au châssis porte-lest ou au lest.
L'invention concerne également un procédé de commande d'un module de largage destiné à larguer un dispositif de carottage, ledit dispositif de carottage étant destiné à prélever une carotte de sol au fond de la mer, lequel procédé comprend les étapes suivantes:
- mesurer la profondeur du dispositif de carottage par rapport à la surface de la mer et détecter une profondeur dite d'armement, - lorsque la profondeur d'armement est détectée, alimenter en énergie électrique l'altimètre,
- mesurer l'altitude dudit dispositif de carottage par rapport au fond de la mer et détecter une altitude de largage,
- lorsque l'altitude de largage est détectée, déclencher le largage du dispositif de carottage par ledit module de largage.
Selon un mode de réalisation particulier, lorsque la profondeur d'armement est détectée, un signal sonore est émis à destination de la surface.
L'armement du système de largage, uniquement à l'approche du fond sédimentaire, permet d'économiser les batteries du système et d'empêcher, pendant la descente, le largage du dispositif de carottage lorsque le système rencontre un banc d'algue ou tout autre obstacle autre que le fond.
D'autres avantages pourront encore apparaître à l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous, illustrés par les figures annexées, donnés à titre illustratif.
4. Brève description des figures
- Les figures 1a-1e, déjà décrites, montrent la structure et le fonctionnement d'un système de largage de l'art antérieur ;
- La figure 2 est un schéma d'un système de largage selon un mode de réalisation de l'invention,
- La figure 3 est une vue en perspective d'un système de largage conforme à l'invention et monté sur un carottier ;
- Les figures 4a-4e illustre les différentes phases de fonctionnement d'un carottier muni d'un système de largage conforme à l'invention ;
- La figure 5 est un organigramme illustrant les étapes d'un procédé de largage conforme à l'invention. 5. Description détaillée de l'invention
Le système de largage de l'invention est destiné à larguer un dispositif de carottage. Ce dispositif de carottage peut consister en un tube de carottage lesté.
En référence à la figure 2, un système de largage 2 conforme à l'invention comporte un module de largage 20 pour larguer sur commande le dispositif de carottage, un capteur de pression 21 pour mesurer la profondeur du dispositif de carottage par rapport à la surface de la mer, un altimètre 22 pour mesurer l'altitude du dispositif de carottage par rapport au fond de la mer, une source d'alimentation 23 en énergie électrique, l'ensemble de ces éléments étant connecté à un circuit de commande 24 via des liaisons filaires. Ces liaisons filaires permettent à la fois d'alimenter les éléments du système et de transmettre les données de commande ou de mesure.
Le module de largage 20 comprend par exemple un moteur électrique apte à faire tourner une came pour ouvrir un croc en partie supérieure du dispositif de carottage.
Le dispositif de carottage 10 comprend essentiellement un tube de carottage lesté.
La source d'alimentation 23 est composée d'une ou plusieurs batteries, par exemple des batteries rechargeables lithium ion 5S1 P VL 34570 PM SG. La source d'alimentation 23 alimente en permanence le circuit de commande 24 et le capteur de pression 21 .
Le circuit de commande 24 est configuré pour recevoir la profondeur mesurée par le capteur de pression 21 , alimenter en énergie électrique l'altimètre 22 lorsque le dispositif de carottage atteint une profondeur dite d'armement puis recevoir l'altitude mesurée par l'altimètre et enfin déclencher le largage du dispositif de carottage lorsque le dispositif de carottage atteint une altitude dite de largage.
Ainsi, selon l'invention, le largage du dispositif de carottage n'est déclenché que lorsque que l'altitude de largage est atteinte. Cette dernière ne peut être mesurée qu'après alimentation de l'altimètre, laquelle a lieu lorsque le dispositif de carottage atteint la profondeur d'armement. Cette double détection (profondeur d'armement et altitude de largage) et cette alimentation conditionnelle de l'altimètre permet d'éviter tout largage prématuré du dispositif de carottage.
La profondeur d'armement est préalablement calculée pour que le système s'arme à environ 100 ou 200 mètres du fond de la mer. Par exemple, si la profondeur au niveau de la zone de carottage est de 2000 m, le système est armé entre 1700 et 1900 m.
Avant armement, seuls le circuit de commande 24 et le capteur de pression sont alimentés par la source d'alimentation 23. Après armement, la source d'alimentation alimente au moins le circuit de commande, l'altimètre et le module de largage. Avantageusement, le capteur de pression continue également d'être alimenté par la source d'alimentation après armement pour continuer les mesures de profondeur en vue de leur stockage à des fins d'analyse en surface. Le module de largage peut être alimenté en énergie uniquement lorsque l'altitude de largage est détectée. La commande de déclenchement du largage consiste alors à alimenter le module de largage. En variante, le module de largage est alimenté en énergie dès que la profondeur d'armement est détectée. Dans cette variante, le largage du dispositif de carottage est alors déclenché lorsque le module de largage reçoit un ordre de largage provenant du circuit de commande. Cet ordre de largage est émis par le circuit de commande lorsque l'altitude largage est détectée.
Selon un mode de réalisation particulier, le système de l'invention comporte en outre un transducteur acoustique 25 (représenté en traits pointillés sur la figure 2) connecté au circuit de commande 24. Le circuit de commande 24 est alors configuré pour alimenter en énergie électrique le transducteur acoustique lorsque le dispositif de carottage atteint la profondeur d'armement et déclencher ensuite l'émission d'un signal sonore vers la surface. Ce signal sonore permet d'informer le navire en surface que le système est « armé ». Ce signal sonore est émis en continu ou sous forme de bips sonores. Il peut comporter un ou plusieurs bips sonores espacés de quelques secondes.
L'émission du signal sonore est avantageusement interrompue par le circuit de commande lorsque le dispositif de carottage atteint l'altitude de largage. Si l'altitude de largage n'est pas détectée au terme d'une durée prédéterminée, par exemple 15 ou 20 minutes, le circuit de commande interrompt l'émission du signal sonore et désarme le système en coupant l'alimentation du module de largage.
En variante, au lieu d'interrompre le signal sonore à la détection de l'altitude de largage, le circuit de commande interrompt l'émission d'un signal sonore au terme d'une durée prédéterminée, par exemple 5 ou 10 secondes, suffisamment longue de manière à s'assurer que l'opérateur en surface reçoive bien le signal sonore.
L'altitude de largage est de préférence déterminée pour tenir compte du délai entre l'émission de la commande de largage par le circuit de commande 24 et le largage effectif par le module de largage 20. En effet, lorsque le module de largage reçoit la commande de largage, le moteur de celui-ci entraine une came de largage qui largue le dispositif de carottage. Il peut donc y avoir un délai de l'ordre de 0,5s ou 1 s entre l'émission de la commande de largage et le largage effectif. Cela signifie que, si on souhaite un largage effectif à 50 mètres du fond, l'altitude de largage doit être supérieure à 50 mètres. Ce décalage entre la commande de largage et le largage effectif peut avoir une influence sur la précision du lieu de carottage.
En effet, le carottier en chute libre bouge sous l'effet de la houle notamment et un décalage dans la hauteur de chute peut alors se traduire par un décalage des couches de sédiment récupérées dans le tube.
Avantageusement, l'opérateur en surface peut annuler l'opération de largage après armement en envoyant un ordre acoustique au circuit de commande via le transducteur acoustique. A la réception de cet ordre d'annulation, le circuit de commande coupe l'alimentation en énergie du module de largage.
Le système comporte en outre avantageusement des moyens de stockage pour enregistrer des données relatives aux profondeurs et/ou aux altitudes mesurées lors de la descente du carottier.
La figure 3 montre un exemple de carottier comprenant un système de largage conforme à l'invention. Le carottier comporte un dispositif de carottage 3 comprenant essentiellement un châssis porte-lest 30, des lests 31 disposés sur le châssis porte-lest et un tube de carottage 32 monté à l'extrémité inférieure du châssis porte-lest 30.
Le module de largage 20 est monté sur l'extrémité supérieure du châssis porte-lest 30 et assure une liaison mécanique entre les moyens de gréage du bateau et le carottier. Dans l'exemple de la figure 3, les moyens de gréage 26 comportent un câble de levage 260 muni, à son extrémité inférieure, d'une cosse 261 et d'une maille 262. La maille 262 est attachée à une estrope 200 du module de largage 20. Un câble 27 lové en boucle est attaché par l'une de ses extrémités à la cosse 261 et par l'autre de ses extrémités à un piston à l'intérieur du tube de carottage 32.
Le capteur de pression 21 et l'altimètre 22 sont fixés en partie inférieure du châssis porte-lest 200. Dans l'exemple de la figure 3, ils sont placés dans un même boîtier 28, lequel est fixé au châssis porte lest 30.
Le circuit de commande 24 est une carte électronique disposée à l'intérieur d'un caisson 29, lequel renferme également les batteries formant la source d'alimentation 23. Ce caisson 29 est fixé au châssis porte-lest 30, au-dessus des lests 31 . Enfin, le transducteur acoustique 25 est accroché au châssis porte-lest 30, à côté du caisson 29.
Le caisson 29 est équipé de connecteurs pour accéder à la carte électronique du circuit de commande et aux batteries. Un ordinateur peut alors être connecté à la carte électronique du circuit de commande 24 pour programmer, avant la mise à l'eau du carottier, la profondeur d'armement et l'altitude de largage et, en fin de mission après remontée du carottier sur le bateau, récupérer les données enregistrées dans les moyens de stockage de la carte électronique.
Le fonctionnement d'un tel carottier est illustré par les figures 4a- 4e. Sur la figure 4a, le carottier descend vers le fond à mesure que le câble 260 est déroulé. La vitesse de descente du carottier est imposée par le treuil déroulant le câble 260. Lorsque que le capteur de pression 21 détecte la profondeur d'armement (Figure 4b), le circuit de commande 24 déclenche l'alimentation en énergie de l'altimètre 22et du transducteur acoustique 25. Ce dernier émet alors un signal sonore S. A réception du signal sonore S, l'opérateur en surface peut alors décider de modifier la vitesse de déroulement du câble 260 et notamment de la réduire pour minimiser l'erreur de précision due au décalage entre l'émission de la commande de largage et le largage effectif du dispositif de carottage.
Le carottier poursuit sa descente à la vitesse imposée par le câble de levage 260. Lorsque l'altitude mesurée par l'altimètre atteint l'altitude de largage (figure 4c), le circuit de commande déclenche, via le module de largage, le largage du dispositif de carottage qui poursuit alors sa descente en chute libre. Le circuit de commande 24 coupe l'alimentation du transducteur acoustique ou lui envoie un ordre pour arrêter l'émission du signal sonore, notamment afin d'économiser les batteries. Le câble 27 précédemment lové se déroule alors à mesure que le dispositif de carottage chute. Lorsque la pointe du dispositif de carottage atteint le fond de la mer F, elle s'enfonce dans le sédiment sous l'effet de la gravité (figure 4d). L'ensemble est ensuite remonté au moyen des câbles 260 et 27 (figure 4e).
Comme indiqué précédemment, l'émission du signal sonore par le transducteur acoustique 25 est interrompue lorsque le carottier atteint l'altitude de largage ou, si celle-ci n'est pas atteinte, au terme d'une durée prédéterminée.
Un tel carottier présente les avantages suivants : - une opération de mise à l'eau ou de déploiement bien plus simple et plus rapide que le système mécanique avec bras déclencheur lourd et compliqué à régler ;
- l'opération est plus sécurisée car on peut avoir confirmation (par l'intermédiaire du signal sonore) que le système de largage est armé ;
- le déclenchement de l'opération de largage est réalisé à une altitude précise, qui peut être connue a posteriori grâce à l'enregistrement des données.
L'invention concerne également un procédé de commande d'un module de largage. En référence à la figure 5, le procédé comprend les étapes suivantes:
- étape E1 : mesurer la profondeur du dispositif de carottage par rapport à la surface de la mer et détecter une profondeur dite d'armement,
- étape E2 lorsque la profondeur d'armement est détectée, alimenter en énergie électrique ledit altimètre,
- étape E3 mesurer l'altitude dudit dispositif de carottage par rapport au fond de la mer et détecter une altitude de largage,
- étape E4 lorsque l'altitude est détectée, déclencher le largage du dispositif de carottage par ledit module de largage.
Avantageusement, un signal sonore est émis à destination de la surface au moins pendant l'étape E2. Cette émission est interrompue à l'étape E4, ou, si l'altitude de largage n'est pas détectée, au terme d'une durée prédéterminée après la détection de la profondeur d'armement, pour économiser les batteries du système.
Par ailleurs, si l'altitude de largage n'est pas détectée au terme de ladite durée prédéterminée (par exemple 15 ou 20 minutes), le circuit de commande est avantageusement configuré pour arrêter d'alimenter en énergie l'altimètre. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que la personne de l'art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention, en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 ) Système de largage (2) d'un dispositif de carottage immergé destiné à prélever une carotte de sol au fond de la mer, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un module de largage (20) pour larguer sur commande ledit dispositif de carottage,
- un capteur de pression (21 ) pour mesurer la profondeur du dispositif de carottage (30) par rapport à la surface de la mer,
- un altimètre (22) pour mesurer l'altitude dudit dispositif de carottage (30) par rapport au fond de la mer,
- une source d'alimentation (23) en énergie électrique, et
- un circuit de commande (24) connecté à ladite source d'alimentation, audit capteur de pression, audit altimètre et audit module de largage, ledit circuit de commande étant configuré pour
• recevoir la profondeur mesurée,
• alimenter en énergie électrique ledit altimètre (22) lorsque le dispositif de carottage (30) atteint une profondeur dite d'armement,
• recevoir l'altitude mesurée, et
· déclencher le largage dudit dispositif de carottage lorsque le dispositif de carottage (30) atteint une altitude dite de largage.
2) Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le circuit de commande (24) déclenche le largage dudit dispositif de carottage (30) en alimentant en énergie le module de largage (20).
3) Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le circuit de commande (24) alimente en énergie le module de largage (20) dès que la profondeur d'armement est détectée et déclenche le largage dudit dispositif de carottage (30) en envoyant un ordre de largage au module de largage (20) lorsque le dispositif de carottage atteint l'altitude de largage.
4) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un transducteur acoustique (25) connecté audit circuit de commande (24), ledit circuit de commande (24) étant configuré pour alimenter en énergie électrique ledit transducteur acoustique (25) lorsque le dispositif de carottage (20) atteint la profondeur d'armement et déclencher ensuite l'émission d'un signal sonore par ledit transducteur acoustique.
5) Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit circuit de commande (24) est en outre configuré pour interrompre l'émission du signal sonore lorsque le dispositif de carottage atteint l'altitude de largage.
6) Système selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que, si l'altitude de largage n'est pas détectée pendant une durée prédéterminée après la détection de la profondeur d'armement, ledit circuit de commande (24) est configuré pour interrompre l'émission d'un signal.
7) Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que, si l'altitude de largage n'est pas détectée pendant une durée prédéterminée après la détection de la profondeur d'armement, ledit circuit de commande (24) est configuré pour arrêter d'alimenter en énergie ledit altimètre.
8) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de stockage pour enregistrer des données relatives aux profondeurs et/ou aux altitudes mesurées. 9) Carottier comportant un dispositif de carottage (3) pour prélever une carotte de sol au fond de la mer et un système de largage (2) dudit dispositif de carottage, caractérisé en ce que le système de largage (2) est conforme à l'une desdites revendications 1 à 8.
10) Carottier selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de carottage (3) comporte un châssis porte-lest (30), au moins un lest (31 ) monté sur ledit châssis porte-lest (30) et un tube de carottage (32) monté sous le châssis porte-lest (30) et en ce que le système de largage (30) est fixé au châssis porte-lest (30) ou au lest (31 ).
1 1 ) Procédé de commande d'un module de largage (2) destiné à larguer un dispositif de carottage (3), ledit dispositif de carottage étant destiné à prélever une carotte de sol au fond de la mer, lequel procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
- mesurer (E1 ) la profondeur du dispositif de carottage par rapport à la surface de la mer et détecter une profondeur dite d'armement,
- lorsque la profondeur d'armement est détectée, alimenter (E2) en énergie électrique un altimètre,
- mesurer (E3), avec ledit altimètre, l'altitude dudit dispositif de carottage par rapport au fond de la mer et détecter une altitude de largage,
- lorsque l'altitude de largage est détectée, déclencher (E4) le largage du dispositif de carottage (3) par ledit module de largage.
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