EP3701115B1 - Système de largage de tube de carrotage et carrottier comportant un tel système - Google Patents

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EP3701115B1
EP3701115B1 EP18803464.9A EP18803464A EP3701115B1 EP 3701115 B1 EP3701115 B1 EP 3701115B1 EP 18803464 A EP18803464 A EP 18803464A EP 3701115 B1 EP3701115 B1 EP 3701115B1
Authority
EP
European Patent Office
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release
coring device
altitude
control circuit
depth
Prior art date
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EP18803464.9A
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English (en)
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EP3701115A1 (fr
EP3701115C0 (fr
Inventor
Yvan REAUD
Christophe GUILLERM
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.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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    • 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 for taking samples of sediments from the bottom of the sea or a lake.
  • the invention relates more particularly to a system for dropping a coring tube and a corer comprising such a system.
  • the figures 1a-1e illustrate the operation of such a release system.
  • the corer essentially comprises a coring device 10 and a mechanical system 11 for releasing the coring device, the assembly being rigged on a cable 12 from a winch positioned on a vessel at the surface.
  • the coring device 10 comprises a coring tube 100 loaded with a ballast 101.
  • the mechanical system 11 comprises a cantilever movable arm 110 provided with a cable 111 at its distal end of predetermined length and at its proximal end, of a pivot box 113 mounted on the core barrel.
  • the cable 111 is equipped with a weight 112 at its lower end.
  • the arm is under tension under the effect of the weight 112.
  • the object of the present invention is to overcome all or part of the aforementioned drawbacks.
  • the object of the invention is in particular to propose an electronic release system that is reliable, safe and consumes little energy.
  • the release is controlled, via the control circuit, by the altimeter, which is supplied with energy only after the coring device has reached an arming depth. This makes it possible to avoid any unexpected or premature release of the coring device.
  • such a system has a small footprint (no cantilever arms).
  • control circuit triggers the release of said coring device by supplying energy to the release 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 release order to the drop module when the coring device reaches the altitude of dropping.
  • 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 cocking depth and then trigger the emission of a sound signal to the surface by said acoustic transducer.
  • This sound signal informs the ship on the surface that the system is “armed”.
  • control circuit is also configured to interrupt the emission of the sound signal when the coring device reaches the release altitude.
  • the control circuit is configured to interrupt the emission of a sound signal and cut off power supply to the control module if necessary.
  • the control circuit is configured to stop supplying energy to said altimeter.
  • the system is disarmed after a certain time if there has been no release. This makes it possible to improve the safety of the operations of ascent and reboarding of the corer.
  • the release system further comprises storage means for recording data relating to the depths and/or the altitudes measured.
  • the invention also relates to a corer comprising a coring device for taking a soil core from the seabed and a system for dropping the coring device, the dropping system being as defined above.
  • the coring device comprises a ballast-carrying frame, at least one ballast mounted on said ballast-carrying frame and a coring tube mounted under the ballast-carrying frame and in that the release system is attached to the ballast frame or to the ballast.
  • a sound signal is emitted to the surface.
  • the release system of the invention is intended to release a coring device.
  • This coring device may consist of a weighted coring tube.
  • a release system 2 comprises a release module 20 for releasing the coring device on command, a pressure sensor 21 for measuring the depth of the coring device relative to the surface of the sea, an altimeter 22 to measure the altitude of the coring device relative to the seabed, a power source 23 of electrical energy, all of these elements being connected to a control circuit 24 via wired connections. These wired links allow both to supply the elements of the system and to transmit the 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 coring tube.
  • the power source 23 is composed of one or more batteries, for example rechargeable lithium ion batteries 5S1P VL 34570 PM SG.
  • the power source 23 permanently 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, to supply electrical energy to the altimeter 22 when the coring device reaches a so-called arming depth, then to receive the altitude measured by the altimeter and finally trigger the release of the coring device when the coring device reaches a so-called release altitude.
  • the release of the coring device is triggered only when the release altitude is reached. This last can only be measured after powering up the altimeter, which occurs when the coring device reaches the cocked depth. This double detection (loading depth and release altitude) and this conditional supply of the altimeter makes it possible to avoid any premature release of the coring device.
  • the arming depth is calculated beforehand so that the system arms at approximately 100 or 200 meters from the seabed. For example, if the depth at the level of the coring zone is 2000 m, the system is armed between 1700 and 1900m.
  • the control circuit 24 and the pressure sensor are powered by the power source 23.
  • the power source powers 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 with a view to storing them for surface analysis purposes.
  • the drop module can be energized only when the drop altitude is sensed.
  • the release triggering command then consists in supplying the release module.
  • the release module is supplied with energy as soon as the arming depth is detected.
  • the release of the coring device is then triggered when the release module receives a release order from the control circuit. This release command is issued by the control circuit when the release altitude is detected.
  • the system of the invention further comprises an acoustic transducer 25 (shown in dotted lines on the figure 2 ) connected to the control circuit 24.
  • the control circuit 24 is then configured to supply electrical energy to the acoustic transducer when the coring device reaches the cocking depth and then trigger the emission of an audible signal towards the surface.
  • This sound signal informs the ship on the surface that the system is “armed”.
  • This sound signal is emitted continuously or in the form of beeps. It may include one or more beeps a few seconds apart.
  • the transmission of the sound signal is advantageously interrupted by the control circuit when the coring device reaches the release altitude. If the release altitude is not detected at the end of a predetermined period, for example 15 or 20 minutes, the control circuit interrupts the emission of the sound signal and disarms the system by cutting off the supply to the release module. .
  • the control circuit instead of interrupting the sound signal on detection of the release altitude, interrupts the emission of a sound signal at the end of a predetermined duration, for example 5 or 10 seconds, sufficiently long enough to ensure that the operator on the surface receives the sound signal.
  • the release altitude is preferably determined to take account of the delay between the transmission of the release command by the control circuit 24 and the actual release by the release module 20. Indeed, when the release module receives the release control, the latter's motor drives a release cam which releases the coring device. There may therefore be a delay of the order of 0.5s or 1s between the transmission of the release command and the actual release. This means that, if an effective release is desired at 50 meters from the bottom, the release altitude must be greater than 50 meters. This discrepancy between the release command and the actual release can have an influence on the accuracy of the coring location. Indeed, the corer in free fall moves under the effect of the swell in particular and a shift in the height of fall can then result in a shift of the layers of sediment recovered in the tube.
  • the operator on the surface can cancel the release operation after arming by sending an acoustic order to the control circuit via the acoustic transducer. Upon receipt of this order cancellation, the control circuit cuts off the power supply to the drop module.
  • the system also advantageously comprises storage means for recording data relating to the depths and/or the altitudes measured during the descent of the corer.
  • FIG. 3 shows an example of a corer comprising a release system according to the invention.
  • the corer comprises a coring device 3 essentially comprising a ballast-carrying frame 30, ballasts 31 arranged on the ballast-carrying frame and a coring tube 32 mounted at the lower end of the ballast-carrying frame 30.
  • the release module 20 is mounted on the upper end of the ballast-carrying 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 thimble 261 and a mesh 262.
  • the mesh 262 is attached to a strop 200 of the drop module 20.
  • a coiled cable 27 loop is attached at one end to the thimble 261 and at the other end to a plunger inside the coring 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 the picture 3 , they are placed in the same box 28, which is fixed to the ballast frame 30.
  • the control circuit 24 is an electronic card arranged inside a casing 29, which also contains the batteries forming the power source 23.
  • This casing 29 is fixed to the ballast-carrying 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 electronic card of the control circuit and the batteries.
  • a computer can then be connected to the electronic card of the control circuit 24 to program, before launching the corer, the depth of armament and the drop altitude and, at the end of the mission after raising the corer on THE boat, recover the data recorded in the storage means of the electronic chart.
  • the operation of such a corer is illustrated by the figures 4a- 4th.
  • the corer descends towards the bottom as the cable 260 is unwound.
  • the rate of descent of the corer is imposed by the winch unrolling the cable 260.
  • the control circuit 24 triggers the energy supply to the altimeter 22 and to the acoustic transducer 25.
  • the latter then emits a sound signal S.
  • the operator on the surface can then decide to modify the unwinding speed of the cable 260 and in particular to reduce it to minimize the precision error due to the lag between the transmission 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 release module, the release of the coring device which then continues its descent in free fall.
  • the control circuit 24 cuts the power supply to the acoustic transducer or sends it an order to stop the emission of the sound signal, in particular in order to save the batteries.
  • the previously coiled cable 27 then unwinds as the coring device drops.
  • the tip of the coring device reaches the bottom of the sea F, it sinks into the sediment under the effect of gravity ( 4d figure ).
  • the assembly is then reassembled by means of cables 260 and 27 ( figure 4e ).
  • the emission of the sound signal by the acoustic transducer 25 is interrupted when the corer reaches the release altitude or, if the latter is not reached, at the end of a predetermined period.
  • a sound signal is transmitted to the surface at least during step E2.
  • This transmission is interrupted at step E4, or, if the release altitude is not detected, at the end of a predetermined duration after the detection of the arming depth, to save the batteries of the system.
  • control circuit is advantageously configured to stop supplying the altimeter with energy.

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Description

    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 1a-1e illustrent le fonctionnement d'un tel système de largage. Le carottier comporte essentiellement un dispositif de carottage 10 et un système mécanique 11 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 carottage 1 00 chargé par un lest 101. Le système mécanique 11 comprend, un bras 110 mobile en porte-à-faux muni d'un câble 111 à son extrémité distale de longueur prédéterminée et à son extrémité proximale, d'un boitier pivot 113 monté sur le carottier. Le câble 111 est équipé d'un poids 112 à son extrémité inférieure. Le bras est sous tension sous l'effet du poids 112.
  • Sur la figure 1a, 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 1b), le bras 110 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 1c) et s'enfonce dans celui-ci (figure 1d). 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 112 dans des sédiments potentiellement très mous. Par ailleurs, le réglage mécanique de ce système est compliqué et souvent défaillant.
  • On connaît aussi un dispositif de carottage muni d'un système de largage tel que celui qui fait l'objet du document WO 2011/072342 A1 .
    • 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 5S1P 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 1s 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 boitier 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 (11)

  1. Système de largage (2) d'un dispositif de carottage immergé destiné à prélever une carotte de sol au fond de la mer, le système comprenant :
    - un module de largage (20) pour larguer sur commande ledit dispositif de carottage, le module de largage (20) assurant une liaison mécanique entre le système de largage (2) et un câble de levage (260) d'un bateau,
    - 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,
    caractérisé en ce que ledit circuit de commande est configuré pour
    • recevoir la profondeur mesurée,
    • n'alimenter en énergie électrique ledit altimètre (22) qu'après que le dispositif de carottage (30) a atteint une profondeur dite d'armement calculée pour que le système s'arme à une distance prédéterminée du fond de la mer,
    • 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 du signal sonore.
  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).
  11. 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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