FR2478261A1

FR2478261A1 - DEVICE FOR LOCATING LEAKS IN A DISCHARGE PIPING

Info

Publication number: FR2478261A1
Application number: FR8005559A
Authority: FR
Inventors: Gennady Alexandrovich Muraviev; Lev Borisovich Kublanovsky; Oleg Alexeevich Bogdanov; Valentin Vasilievich Balygin
Original assignee: PI KOMMUNALPROEKT
Current assignee: PI KOMMUNALPROEKT
Priority date: 1979-03-13
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1981-09-18
Also published as: CA1153100A; SE8007898L; WO1980001941A1; JPS56500664A; SU932098A1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA DETECTION DES FUITES DANS LES TUYAUTERIES DE TRANSPORT DE FLUIDES. LE DISPOSITIF FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST CARACTERISE NOTAMMENT EN CE QUE CHAQUE CANAL COMPREND UN BLOC DE LIMITATION 5, 6 DONT L'UNE DES ENTREES EST RELIEE A LA SORTIE DE L'AMPLIFICATEUR 3, 4, UN BLOC 7, 8 DE REGLAGE DU NIVEAU DE LIMITATION, DONT LA SORTIE EST RELIEE A L'AUTRE ENTREE DU BLOC DE LIMITATION 5, 6, UN CONFORMATEUR D'IMPULSIONS 9, 10 DONT L'ENTREE EST RELIEE A LA SORTIE DU BLOC DE LIMITATION 5, 6, LEDIT DISPOSITIF COMPRENANT EN OUTRE UN CIRCUIT 13 DE COINCIDENCE D'IMPULSIONS, DONT L'UNE DES ENTREES EST RELIEE A LA SORTIE DU CONFORMATEUR D'IMPULSIONS 10 DE L'UN DES CANAUX, TANDIS QUE SON AUTRE ENTREE EST RELIEE, PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN BLOC 11 DE RETARD VARIABLE, A LA SORTIE DU CONFORMATEUR D'IMPULSIONS 9 DE L'AUTRE CANAL. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA LOCALISATION DES FUITES DANS LES CONDUITES PRINCIPALES ET LES RESEAUX DE TUYAUTERIES DE TRANSPORT DE FLUIDES TELS QUE: PETROLE, EAU, GAZ COMBUSTIBLE, ESSENCE, SOUS PRESSION.THE INVENTION CONCERNS THE DETECTION OF LEAKS IN FLUID TRANSPORT PIPES. THE DEVICE WHICH IS THE OBJECT OF THE INVENTION IS CHARACTERIZED IN PARTICULAR IN THAT EACH CHANNEL INCLUDES A LIMITATION BLOCK 5, 6 OF WHICH ONE OF THE INPUTS IS CONNECTED TO THE OUTPUT OF THE AMPLIFIER 3, 4, A BLOCK 7, 8 LIMITATION LEVEL ADJUSTMENT, THE OUTPUT OF WHICH IS CONNECTED TO THE OTHER INPUT OF THE LIMITATION BLOCK 5, 6, A PULSE CONFORMER 9, 10 WHOSE INPUT IS CONNECTED TO THE OUTPUT OF THE LIMITATION BLOCK 5, 6, THIS DEVICE ALSO INCLUDING A PULSE COINCIDENCE CIRCUIT 13, ONE OF THE INPUTS OF WHICH IS CONNECTED TO THE OUTPUT OF THE PULSE CONFORMER 10 OF ONE OF THE CHANNELS, WHILE ITS OTHER INPUT IS CONNECTED THROUGH THE INTERMEDIATE OF A VARIABLE DELAY BLOCK 11, AT THE OUTPUT OF PULSE CONFORMER 9 OF THE OTHER CHANNEL. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO LOCATING LEAKS IN MAIN DUCTS AND PIPING NETWORKS FOR TRANSPORTING FLUIDS SUCH AS: OIL, WATER, COMBUSTIBLE GAS, GASOLINE, UNDER PRESSURE.

Description

La présente invention concerne la détection de fuites de fluides et a notamment pour objet un dispositif pour localiser les fuites dans une tuyauterie de refoulement. The present invention relates to the detection of fluid leaks and particularly relates to a device for locating leaks in a discharge pipe.

L'invention peut être utilisée avantageusement, en particulier, pour la localisation des fluites dans les conduites principales et les réseaux de tuyauteries de transport de fluides tels que : pétrole, eau, gaz combustible, essence, sous pression. The invention can be used advantageously, in particular, for the localization of the flows in the main pipes and the piping networks for transporting fluids such as: oil, water, fuel gas, gasoline, under pressure.

Les fluides (liquides et gaz) véhiculés par des conduites principales et des réseaux de tuyauteries ont généralement tendance à suinter à travers les parois des tuyaux, ce qui rend indispensable de pouvoir localiser les fuites d'une façon rapide et exacte afin de réduire les pertes de fluide. Les fuites de gaz sont en outre, dans bien des cas, extrêmement dangereuses, du fait qu'une accumulation du gaz sous les trottoirs, les rues, les fondations, dans les égouts, sous-sols et dans d'autres locaux clos peut provoquer une explosion infligeant des dégâts importants aux matériels et menaçant même les vies humaines. Fluids (liquids and gases) conveyed by mains and piping systems tend to seep through pipe walls, making it essential to locate leaks in a fast and accurate manner to reduce losses. of fluid. In many cases, gas leaks are also extremely dangerous because of the accumulation of gas under sidewalks, streets, foundations, sewers, basements and other enclosed spaces. an explosion inflicting major damage to equipment and even threatening human lives.

Divers dispositifs ont été imaginés pour localiser les fuites dans les tuyauteries de refoulement, et il est fréquent d'utiliser une combinaison de plusieurs dispositifs sur une même tuyauterie, dans l'espoir que, si l'un des dispositifs manquait de déceler la fuite, un autre aiderait quand même à la localiser. Various devices have been devised to locate leaks in the discharge pipes, and it is common to use a combination of several devices on the same piping, in the hope that, if one of the devices failed to detect the leak, another would still help to locate it.

On connait un dispositif pour localiser les fuites dans une tuyauterie de refoulement, composé d'un convertisseur transformant les oscillations mécaniques en signaux électriques, par exemple d'un microphone connecté en série avec un amplificateur d'un filtre à bande à accord variable, d'un redresseur et d'un indicateur (voir le certificat d'auteur U.R.S.S. No. 62668 du 29.04.1941). There is known a device for locating leaks in a discharge pipe, composed of a converter transforming the mechanical oscillations into electrical signals, for example a microphone connected in series with an amplifier of a variable-tuning band filter, d. a rectifier and an indicator (see USSR author's certificate No. 62668 of 29.04.1941).

La localisation d'une fuite s'effectue de la façon suivante. The location of a leak is as follows.

On accorde le dispositif sur la fréquence du son
émis par la fuite, cette fréquence se situant entre 3000
et 4000 Hz, puis on déplace le microphone avec le
filtre à bande suivant le trajet de la tuyauterie à
contr81er. Là où l'aiguille de l'indicateur accuse
la déviation maximale est justement l'emplacement de
la fuite.The device is tuned to the sound frequency
emitted by the leak, this frequency being between
and 4000 Hz, then we move the microphone with the
band filter following the path of the piping to
contr81er. Where the pointer needle accuses
the maximum deviation is precisely the location of
the escape.

Ce dispositif ne possède cependant qu'une faible
vitesse opérationnelle du fait que la localisation de
la fuite exige un temps considérable pour déterminer
le tracé de la tuyauterie de refoulement à contrer
et pour visiter ensuite toute la longueur du tracé.This device has only a weak
operational speed because the location of
the leak requires considerable time to determine
the layout of the discharge pipe to be countered
and then visit the entire length of the route.

Le dispositif ne permet pas de localiser de façon
store l'endroit de la fuite, vu l'impossibilité pratique
de déterminer exactement le trajet de la tuyauterie de
refoulement à contrtler. The device does not make it possible to locate
store the location of the leak, given the practical impossibility
to exactly determine the path of the piping
repression to be controlled.

Outre cela, ledit dispositif n'assure pas une
localisation exacte de la fuite dans une tuyauterie
de refoulement, du fait que le bloc convertisseur n'a
qu'une faible sensibilité et n'enregistre pas toujours
les oscillations acoustiques provoquées par une fuite
de gaz, ces oscillations étant affaiblies en passant
par le sol.In addition, said device does not provide
exact location of the leak in a pipe
because the converter block has not been
that a low sensitivity and does not always record
acoustic oscillations caused by a leak
of gas, these oscillations being weakened by passing
by the ground.

Le dispositif ne possède pas non plus une immunité
suffisante contre les brouillages, ce qui ne permet
pas de déterminer de façon store l'emplacement d'une
fuite dans une tuyauterie de refoulement dont le tracé
passe par des régions à haut niveau de bruits acous
tiques (par exemple, dans l'enceinte d'une ville, au
voisinage de passages à niveau, de croisements de
routes à grande circulation, d'entreprises industrielles, de voies aériennes, etc.). Ceci tient au fait que le
bruit acoustique de 11 environnement dans de telles régions
dépasse souvent de beaucoup celui émis par une fuite,
de sorte que le convertisseur ne distingue pas les
oscillations acoustiques utiles de celles étrangères.The device also does not have immunity
sufficient protection against interference, which does not allow
not to blindly determine the location of a
leakage in a discharge pipe whose layout
passes through regions with high levels of acoustic noise
ticks (for example, in a city
neighborhoods of crossings, crossings of
highways, industrial enterprises, airways, etc.). This is because the
acoustic noise of 11 environment in such areas
often exceeds that of a leak,
so the converter does not distinguish between
acoustic oscillations useful of foreign ones.

On connait un autre dispositif à localiser les fuites dans une tuyauterie de refoulement, dispositif constitué par un concentrateur lié mécaniquement à un capteur électro-acoustique qui, lui, est relié électriquement à l'entrée d'un amplificateur sur la sortie duquel est branché un indicateur (voir le certificat d'auteur U.R.S.S. No. 380910 publié le 1.08.1973). Another device is known to locate the leaks in a delivery pipe, a device consisting of a concentrator mechanically linked to an electro-acoustic sensor which is electrically connected to the input of an amplifier on the output of which is connected a indicator (see USSR author's certificate No. 380910 published 1.08.1973).

Afin de déceler l'endroit d'une fuite, la face d'entrée du concentrateur est appliquée contre le sol. In order to detect the location of a leak, the inlet face of the concentrator is applied against the ground.

En présence, dans le sol, d'oscillations acoustiques provoquées par le bruit de la fuite dans la tuyauterie à contrtler, le concentrateur accrott leur amplitude.In the presence, in the soil, of acoustic oscillations caused by the noise of the leak in the piping to be controlled, the concentrator increases their amplitude.

Les oscillations acoustiques ainsi amplifiées agissent sur le capteur électro-acoustique, qui les convertit en un signal électrique qui est envoyé à un indicateur.The acoustic oscillations thus amplified act on the electro-acoustic sensor, which converts them into an electrical signal which is sent to an indicator.

On détermine l'endroit de la fuite en observant la déviation maximale de l'aiguille de l'indicateur.The location of the leak is determined by observing the maximum deviation of the indicator needle.

Ce dispositif possède une sensibilité beaucoup plus grande, grâce au fait qu'un choix approprié des aires des faces du concentrateur permet d'augmenter considérablement tant l'amplitude que la puissance des oscillations acoustiques appliquées au capteur électro- acoustique, par comparaison avec l'amplitude et la puissance de ces oscillations obtenues lorsque le capteur électro-acoustique est appliqué directement contre la surface du revêtement de la tuyauterie à contrôler. This device has a much greater sensitivity, thanks to the fact that an appropriate choice of the areas of the faces of the concentrator makes it possible to considerably increase both the amplitude and the power of the acoustic oscillations applied to the electro-acoustic sensor, in comparison with the amplitude and power of these oscillations obtained when the electro-acoustic sensor is applied directly against the surface of the coating of the piping to be controlled.

Cependant, ce dispositif, tout comme le précédent, ne possède qu'une faible vitesse opérationnelle, étant donné le temps important que l'on met, en localisant une fuite, pour déterminer le trajet de la tuyauterie de refoulement à contrôler et pour visiter ensuite toute la longueur dulracé. However, this device, like the previous one, has only a low operational speed, given the important time that is put, by locating a leak, to determine the path of the discharge pipe to control and then visit the whole dulracé length.

Outre cela, le dispositif ne possède pas non plus une immunité suffisante contre les bruits, ce qui ne permet pas de localiser de façon strie les fuites dans les tuyauteries de refoulement dont le tracé passe par des régions à haut niveau de bruits acoustiques. In addition to this, the device also does not have sufficient immunity against noise, which does not locate streak leaks in the discharge pipes whose route passes through regions with high level of acoustic noise.

On connait également un dispositif pour localiser les fuites dans une tuyauterie de refoulement, constitué par un convertisseur transformant les oscillations mécaniques en oscillations électriques et connecté en série avec un amplificateur, un convertisseur des signaux en leur rapport et un indicateur (voir le certificat d'auteur U.R.S.S. No. 603804 publié le 25.04.1978). Also known is a device for locating leaks in a discharge pipe, consisting of a converter transforming the mechanical oscillations into electrical oscillations and connected in series with an amplifier, a signal converter in their report and an indicator (see the certificate of author USSR No. 603804 published 25.04.1978).

Dans le bottier du bloc convertisseur sont montés un élément d'inertie lié au bottier par l'intermédiaire d'une suspension élastique, une sonde et deux capteurs dont l'un est monté dans une position parallèle à l'axe de la sonde, et l'autre, dans une position perpendiculaire à cet axe. In the casing of the converter block are mounted an inertia element connected to the casing via an elastic suspension, a probe and two sensors, one of which is mounted in a position parallel to the axis of the probe, and the other, in a position perpendicular to this axis.

Ce dispositif permet une localisation plus précise d'une fuite dans une tuyauterie de refoulement par un choix judicieux de la masse de l'élément d'inertie de manière à assurer une filtration efficace des oscillations mécaniques qui se situent au-dessus d'une plage de fréquences prédéterminée, de sorte qu'on peut séparer tous les signaux de bruit d'une fréquence supérieure à des dizaines de kilohertz, qui rendent difficile, sinon impossible, la localisation de l'endroit de la fuite. This device allows a more accurate location of a leak in a discharge pipe by a judicious choice of the mass of the inertia element so as to ensure efficient filtration mechanical oscillations that are above a range predetermined frequency, so that all noise signals with a frequency greater than tens of kilohertz can be separated, which makes it difficult, if not impossible, to locate the location of the leak.

Toutefois, ce dispositif, lui aussi, ne possède qu'une faible vitesse opérationnelle, du fait que lors de la détection de la fuite l'on met un temps considérable pour déterminer le trajet de la tuyauterie de refoulement à contrtler et pour visiter ensuite, pas à pas, la longueur du tracé. However, this device, too, has only a low operating speed, because during the detection of the leak it takes a considerable time to determine the path of the discharge pipe to be controlled and then visit, step by step, the length of the path.

Outre cela, ce dispositif ne possède pas, lui non plus, une immunité suffisante contre les brouillages, ce qui empêche la localisation sdre des fuites dans des tuyauteries dont le tracé passe par des régions à haut niveau de perturbations acoustiques. In addition to this, this device also does not have sufficient immunity against interference, which prevents the location of leaks in pipes whose route passes through regions with high levels of acoustic disturbances.

On peut élever l'immunité contre les bruits de ce dispositif en le plaçant directement dans la tuyauterie à contrtler. The noise immunity of this device can be raised by placing it directly in the piping to be controlled.

On connait en particulier un dispositif pour localiser les fuites dans une tuyauterie de refoulement, ce dispositif comprenant un bloc mobile muni d'au moins deux manchettes élastiques délimitant entre elles un compartiment dans lequel se trouve disposée la partie électrique du dispositif (voir le brevet U.S.A. No. In particular, a device is known for locating leaks in a delivery pipe, this device comprising a movable block provided with at least two elastic sleeves delimiting between them a compartment in which the electrical part of the device is located (see the US patent No.

3413653 publié le 28.11.1968).3413653 published 28.11.1968).

La partie électrique du dispositif comporte deux capteurs acoustiques dont l'un est placé dans la partie avant du dispositif et est orienté suivant le courant, tandis que l'autre est placé dans la partie arrière du dispositif et orienté à contre-courant. La partie électrique du dispositif contient en outre des filtres appropriés pour séparer les basses fréquences engendrées par l'environnement, y compris les bruits provoqués par les chocs du dispositif contre les parois de la tuyauterie lors de son déplacement dans celle-ci, un amplificateur différentiel et un système enregistreur multicanal. The electrical part of the device comprises two acoustic sensors, one of which is placed in the front part of the device and is oriented according to the current, while the other is placed in the rear part of the device and oriented against the current. The electrical part of the device furthermore contains appropriate filters for separating the low frequencies generated by the environment, including the noises caused by the shocks of the device against the walls of the piping during its movement therein, a differential amplifier. and a multichannel recorder system.

Pour localiser une fuite, on met le dispositif à l'intérieur de la tuyauterie, et le système d'enregistrement enregistre les signaux de sortie provenant de l'amplificateur différentiel. Ensuite, on retire le dispositif de la tuyauterie et on procède au traitement des signaux enregistrés. To locate a leak, the device is placed inside the piping, and the recording system records the output signals from the differential amplifier. Then, the device is removed from the piping and the recorded signals are processed.

Cependant, ce dispositif ne possède qu'une faible vitesse opérationnelle du fait que les données sont enregistrées sur une bande magnétique qu'il faut retirer de la tuyauterie et traiter, ce qui implique des dépensesde temps considérables pour la localisation des fuites dans la tuyauterie de refoulement. However, this device has only a low operational speed because the data is recorded on a magnetic tape that must be removed from the piping and processed, which implies considerable time expenditure for locating leaks in the piping system. discharge.

Un autre inconvénient réside dans le fait que dans un tel dispositif, la lecture des distances se fait à partir de l'origine du déplacement du capteur acoustique, ce qui entrasse des erreurs importantes dans la détermination de l'endroit de la fuite. Another disadvantage lies in the fact that in such a device, the distances are read from the origin of the displacement of the acoustic sensor, which results in significant errors in the determination of the location of the leak.

Outre cela, le dispositif n'offre pas la possibilité d'établir d'une façon store l'absence de fuite, car le capteur acoustique peut ne pas percevoir un signal sonore aussi bien en raison de l'absence de fuites que par suite d'une défaillance du capteur acoustique lui-meme. In addition to this, the device does not offer the possibility of establishing in a blind way the absence of leakage, because the acoustic sensor may not perceive a sound signal as well because of the absence of leaks that as a result of a failure of the acoustic sensor itself.

On connait encore un dispositif pour localiser les fuites dans une tuyauterie de refoulement, composé de générateurs disposés à des distances déterminées le long du trajet de la tuyauterie, et d'un capteur acoustique avec un indicateur conçu sous forme d'un élément enregistreur, qui sont disposés à l'intérieur de la tuyauterie (voir-le brevet U.R.S.S. No. 310460 publié le 26.07.1971). Also known is a device for locating leaks in discharge piping, consisting of generators arranged at specified distances along the path of the piping, and an acoustic sensor with an indicator designed as a recording element, which are arranged inside the piping (see USSR Patent No. 310460 published 26.07.1971).

Pour localiser une fuite dans la tuyauterie de refoulement, on commence à déplacer le capteur acoustique avec l'indicateur à l'intérieur de la tuyauterie de refoulement à contrôler, et, en même temps, on met en marche les générateurs disposés à des distances déterminées le long du trajet de la tuyauterie de refoulement à contrôler. Les générateurs élaborent des signaux sonores qui sont repérés par le capteur acoustique en mouvement. Les signaux acoustiques produits par une fuite sont repérés par ce capteur acoustique en mouvement comme des signaux émis pendant l'intervalle entre les signaux consécutifs fournis par les générateurs. To locate a leak in the discharge piping, the acoustic sensor is started with the indicator inside the discharge piping to be controlled, and at the same time the generators arranged at specified distances are started. along the path of the discharge pipe to be controlled. The generators develop sound signals that are identified by the moving acoustic sensor. Acoustic signals produced by a leak are identified by this moving acoustic sensor as signals emitted during the interval between the consecutive signals provided by the generators.

De cette manière, pour localiser une fuite, on lit une distance en partant non pas du début du mouvement du convertisseur acoustique, mais des générateurs voisins disposés le long du tracé, ce qui réduit l'erreur de localisation de la fuite. In this way, to locate a leak, read a distance starting not from the beginning of the movement of the acoustic converter, but from neighboring generators arranged along the path, which reduces the error locating the leak.

En cas d'absence, sur l'élément enregistreur du dispositif mobile, de signaux provenant de fuites, on juge du bon état du capteur acoustique mobile d'après l'enregistrement correct des signaux fournis par les générateurs disposés le long du tracé, car l'absence de signaux ne témoigne que du fait qu'il n'y a pas de fuites, et non pas d'une défaillance du capteur acoustique que l'on déplace à l'intérieur de la tuyauterie. In case of absence, on the recording element of the mobile device, of signals coming from leaks, the good state of the mobile acoustic sensor is judged from the correct recording of the signals supplied by the generators arranged along the path, because the absence of signals only testifies to the fact that there are no leaks, and not to a failure of the acoustic sensor that is moved inside the piping.

Cependant, tous les dispositifs de localisation de fuites que l'on place à l'intérieur des tuyauteries de refoulement exigent des accessoires compliqués pour leur montage dans la tuyauterie et leur extraction ultérieure. However, all the leak locators that are placed inside the discharge pipes require complicated accessories for their assembly in the piping and their subsequent extraction.

Outre cela, les manchettes élastiques gracie auxquelles le dispositif se meut à l'intérieur de la tuyauterie produisent un bruit de claquement en passant par les joints soudés, les assemblages et autres inégalités existant à l'intérieur d'une tuyauterie. In addition, the graceful elastic cuffs to which the device moves within the piping produce a snapping sound through the welded joints, assemblies and other inequalities existing within a pipe.

C'est justement en ces endroits qu'on observe souvent une fuite, puisqu'on ne connaît pas, jusqu'à ce jour, de procédés de jonction fiables à cent pour cent.It is precisely in these places that a leak is often observed, since up to now, reliable junction processes of one hundred percent are not known.

Les oscillations acoustiques dues aux manchettes peuvent étouffer complètement celles provoquées par une fuite, de sorte que l'appareil enregistre des parasites au lieu d'oscillations utiles, et il est donc impossible de localiser la fuite. The acoustic oscillations due to the cuffs can completely squelch those caused by a leak, so that the device records parasites instead of useful oscillations, and it is therefore impossible to locate the leak.

On connait enfin un dispositif pour localiser les fuites dans une tuyauterie de refoulement, comprenant deux canaux de mesure dont chacun comporte un oonvertis- seur transformant les oscillations mécaniques en signaux électriques qui sont renforcés par un amplificateur, les sorties des amplificateurs étant reliées à un indicateur dont la fonction est remplie par un oscillographe à boucle (voir le certificat d'auteur
U.R.S.S. No. 327425 publié le 26.01.1972).Finally, a device for locating leaks in discharge pipework is known, comprising two measuring channels, each of which comprises an oscillator transforming the mechanical oscillations into electrical signals which are reinforced by an amplifier, the outputs of the amplifiers being connected to an indicator. whose function is fulfilled by a loop oscillograph (see the author's certificate
USSR 327425 published 26.01.1972).

Pour localiser les fuites au moyen de ce dispositif, on monte sur le corps de la tuyauterie, au départ et à la fin du tronçon à contrôler de celle-ci lesdits convertisseurs pour la transformation des oscillations mécaniques en signaux électriques. To locate the leaks by means of this device, it is mounted on the body of the pipe, at the start and at the end of the section to be controlled thereof said converters for the transformation of mechanical oscillations into electrical signals.

Les oscillations acoustiques dues à la présence d'une fuite et, qui se propagent depuis l'endroit de la fuite à la vitesse du son agissent sur les convertisseurs qui les transforment en signaux électriques, ces derniers étant amplifiés par les amplificateurs et enregistrés sur un même oscillogramme par les boucles de l'oscillographe. The acoustic oscillations due to the presence of a leak and which propagate from the place of the leak to the speed of sound act on the converters which transform them into electrical signals, the latter being amplified by the amplifiers and recorded on a same oscillogram by the loops of the oscillograph.

Ceci fait, on procède à un dépouillement visuel de l'oscillogramme, qui consiste à déceler et à mesurer les décalages de phase entre les pointes caractéristiques des oscillations acoustiques. La distance de l'endroit de la fuite se détermine par l'importance du décalage de phase entre les oscillations acoustiques. This is done, a visual stripping of the oscillogram, which consists of detecting and measuring phase offsets between the peaks characteristic of acoustic oscillations. The distance from the location of the leak is determined by the magnitude of the phase shift between the acoustic oscillations.

Ce procédé a cependant pour inconvénient d'abaisser la précision de la détermination du décalage de phase des oscillations acoustiques en raison du traitement visuel des données enregistrées par l'oscillographe, d'où une précision réduite de la localisation de la fuite. However, this method has the disadvantage of lowering the accuracy of the phase shift determination of the acoustic oscillations due to the visual processing of the data recorded by the oscillograph, resulting in a reduced accuracy of the location of the leak.

En plus, le dispositif précité ne possède qu'une faible vitesse de fonctionnement du fait que le traitement des oscillogrammes enregistrés par l'oscillographe se fait manuellement. In addition, the aforementioned device has a low operating speed because the processing of the oscillograms recorded by the oscillograph is done manually.

Le but de la présente invention est de permettre au dispositif de localisation de fuites dans une tuyauterie de refoulement d'assurer une détermination rapide et précise du décalage de base entre les oscillations acoustiques, en réduisant ainsi le temps nécessaire à la localisation d'une fuite. The object of the present invention is to enable the leak locator in a discharge pipe to provide a quick and accurate determination of the base offset between acoustic oscillations, thereby reducing the time required to locate a leak. .

A cette fin, l'invention a pour objet un dispositif pour localiser les fuites dans une tuyauterie de refoulement, comprenant deux canaux de mesure dont chacun comporte un convertisseur pour transformer les oscillations mécaniques en signaux électriques, dont la sortie est reliée à l'amplificateur, les sorties dés amplificateurs étant reliées électriquement à un indicateur, ledit dispositif étant, selon l'invention, caractérisé en ce que chacun desdits canaux contient en outre un bloc de limitation dont l'une des entrées est reliée à la sortie de l'amplificateur, un bloc de réglage du niveau de limitation, dont la sortie est reliée à l'autre entrée du bloc de limitation, un conformateur dtimpulsions dont l'entrée est reliée à la sortie du bloc de limitation, ledit dispositif contenant en plus un circuit de colncidence d'impulsions, dont l'une des entrées est reliée à la sortie du conformateur d'impulsions de l'un des canaux, tandis que l'autre entrée est reliée, à travers un bloc de retard variable, à la sortie du conformateur d'impulsions de l'autre canal, et un compteur de colncidences d'impulsions dont l'entrée est connectée à la sortie du circuit de cotncidence d'impulsions, et la sortie, à l'entrée de l'indicateur. To this end, the invention relates to a device for locating leaks in a delivery pipe, comprising two measuring channels, each of which comprises a converter for converting the mechanical oscillations into electrical signals, the output of which is connected to the amplifier , the outputs of the amplifiers being electrically connected to an indicator, said device being, according to the invention, characterized in that each of said channels further contains a limiting block of which one of the inputs is connected to the output of the amplifier , a limitation level adjustment block, the output of which is connected to the other input of the limitation block, a stimulator of impulse whose input is connected to the output of the limitation block, said device additionally containing a control circuit; impulse colncidence, one of whose inputs is connected to the output of the pulse shaper of one of the channels, while the other input is connected e, through a variable delay block, at the output of the pulse shaper of the other channel, and a pulse colncidence counter whose input is connected to the output of the pulse cotncidence circuit, and the exit, at the entrance of the indicator.

Les oscillations acoustiques engendrées par une fuite parcourent la distance entre l'endroit de la fuite et les convertisseurs pendant des intervalles de temps différents. The acoustic oscillations generated by a leak travel the distance between the location of the leak and the converters during different time intervals.

L'introduction d'un bloc de retard variable sur l'un des canaux permet de retarder dans le temps les signaux qui passent par ce canal. En faisant varier la période de retard, on peut obtenir la coincidence dans le temps des signaux passant par les deux canaux de mesure. C'està-dire que le bloc de retard variable permet de déterminer automatiquement le décalage de phase entre les oscillations acoustiques et, par suite, de déterminer rapidement et exactement la distance jusqu'à l'endroit de la fuite. The introduction of a variable delay block on one of the channels makes it possible to delay in time the signals that pass through this channel. By varying the delay period, the coincidence in time of the signals passing through the two measurement channels can be obtained. That is, the variable delay block automatically determines the phase shift between the acoustic oscillations and, as a result, quickly and accurately determines the distance to the location of the leak.

D'une manière avantageuse, le dispositif conforme à l'invention peut être équipé d'un indicateur du temps de retard, dont la sortie est reliée à l'entrée du bloc de retard variable. Advantageously, the device according to the invention can be equipped with a delay time indicator whose output is connected to the input of the variable delay block.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée, qui va suivre, de plusieurs exemples de réalisation illustrés parle dessin unique annexé quireprésente le schéma synoptique du dispositif de localisation de fuites conforme à l'invention. The invention will be better understood on reading the detailed description, which will follow, of several exemplary embodiments illustrated by the attached single drawing which shows the block diagram of the leak locating device according to the invention.

Le dispositif pour localiser les fuites dans une tuyauterie de refoulement, objet de l'invention, comprend des convertisseurs 1, 2 pour transtrmer les oscillations mécaniques en oscillations électriques. La sortie du bloc convertisseur 1 est connectée à l'entrée d'un amplifica teur 3, et la sortie du convertisseur 2, à l'entrée d'un amplificateur 4. La sortie de l'amplificateur 3 est connectée à l'une des entrées d'un bloc de limitation 5, et la sortie de l'amplificateur 4 est connectée à l'une des entrées d'un bloc de limitation 6. The device for locating leaks in a delivery pipe, which is the subject of the invention, comprises converters 1, 2 for transferring mechanical oscillations into electrical oscillations. The output of the converter block 1 is connected to the input of an amplifier 3, and the output of the converter 2, to the input of an amplifier 4. The output of the amplifier 3 is connected to one of the inputs of a limitation block 5, and the output of the amplifier 4 is connected to one of the inputs of a limitation block 6.

L'autre entrée du bloc de limitation 5 est connectée à la sortie d'un bloc 7 de réglage du niveau de limitation, et l'autre entrée du bloc de limitation 6 est connectée à la sortie d'un bloc 8 de réglage du niveau de limitation. La sortie du bloc de limitation 5 est connectée à l'entrée d'un conformateur d'impulsions 9, et la sortie du bloc de limitation 6 est connectée à l'entrée d'un conformateur d'impulsions 10. The other input of the limitation block 5 is connected to the output of a limitation level setting block 7, and the other input of the limitation block 6 is connected to the output of a level adjustment block 8 of limitation. The output of the limitation block 5 is connected to the input of a pulse shaper 9, and the output of the limitation block 6 is connected to the input of a pulse shaper 10.

Comme conformateurs d'impulsions 9 et 10 on peut utiliser des bascules indifférentes, multivibrateurs bloqués ou monostables, ou analogues, élaborant des impulsions de durée et d'amplitude égales. As impulse shapers 9 and 10 can be used indifferent scales, multivibrators blocked or monostable, or the like, developing pulses of equal duration and amplitude.

La sortie du conformateur d'impulsions 9 est connectée à l'une des entrées d'un bloc Il de retard variable dont une sortie est connectée à l'entrée d'un indicateur 12 du temps de retard. The output of the pulse shaper 9 is connected to one of the inputs of a variable delay block 11 whose output is connected to the input of an indicator 12 of the delay time.

Le convertisseur 1 pour la transformation des oscillations mécaniques en signaux électriques, l'amplificateur 3, le bloc de limitation 5, le bloc 7 de réglage du niveau de limitation, le conformateur d'impulsions 9, le bloc Il de retard variable et l'indicateur 12 du temps de retard constituent un canal de mesure, tandis que le convertisseur 2 pour la transformation des oscillations mécaniques en signaux électriques, l'amplificateur 4, le bloc de limitation 6, le bloc 8 de réglage du niveau de limitation et le conformateur d'impulsions 10 constituent un autre canal de mesure. The converter 1 for the transformation of the mechanical oscillations into electric signals, the amplifier 3, the limitation block 5, the block 7 for adjusting the limitation level, the pulse shaper 9, the variable delay block 11 and the 12 indicator of the delay time constitute a measurement channel, while the converter 2 for the transformation of mechanical oscillations into electrical signals, the amplifier 4, the limitation block 6, the block 8 of the limitation level adjustment and the shaper pulses 10 constitute another measuring channel.

La sortie du conformateur d'impulsions 10 et une autre sortie du bloc Il de retard variable sont connectées aux entrées respectives d'un circuit 13 de corncidences d'impulsions, dont la sortie est connectée à l'entrée d'un compteur 14 de coIncidences d'impulsions relié par sa sortie à 1'entrée d'un indicateur 15. The output of the pulse shaper 10 and another output of the variable delay block 11 are connected to the respective inputs of a pulse coincidence circuit 13, the output of which is connected to the input of a coincidence counter 14. pulses connected by its output to the input of an indicator 15.

Sur le dessin est aussi représentée, de façon schématique la tuyauterie de refoulement à contrtler 16 avec une fuite située en 17. In the drawing is also shown schematically the discharge pipe to be controlled 16 with a leak located at 17.

Le dispositif proposé fonctionne de la manière suivante. The proposed device operates as follows.

On monte sur le corps de la tuyauterie de refoulement 16, dont on veut localiser la fuite, les convertis seurs 1, 2 pour la transformation des oscillations mécaniques en signaux électriques. Mounted on the body of the discharge pipe 16, which we want to locate the leak, converters 1, 2 for the transformation of mechanical oscillations into electrical signals.

La fuite se produisant dans la tuyauterie de refoulement 16 provoque à l'endroit de l'écoulement du liquide ou du gaz des oscillations acoustiques qui se propagent à la vitesse du son à travers le fluide véhiculé, vers les extrémités de la tuyauterie de refoulement 16. Ces oscillations acoustiques sont appliquées aux convertisseurs i, 2 qui les transforment en signaux électriques qui sont ensuite amplifiés par les amplificateurs 3,4 respectivement, dans chaque canal de mesure. The leakage occurring in the discharge pipe 16 causes acoustic or acoustic oscillations at the location of the flow of the liquid or gas which propagate at the speed of sound through the conveyed fluid towards the ends of the discharge pipe. These acoustic oscillations are applied to the converters i, 2 which transform them into electrical signals which are then amplified by the amplifiers 3,4 respectively, in each measurement channel.

Les signaux amplifiés sont transmis aux blocs de limitation 5, 6 de chaque canal de mesure, le niveau de la limitation étant réglable à l'aide des régulateurs 7, 8 du niveau de limitation et étant généralement déterminé à l'avance. The amplified signals are transmitted to the limitation blocks 5, 6 of each measurement channel, the level of the limitation being adjustable using the regulators 7, 8 of the limiting level and being generally determined in advance.

Les signaux ainsi limités constituent une suite d'impulsions de forme indéterminée et d'amplitude différente. Les signaux limités sortant du bloc de limitation 5 sont appliqués au conformateur d'impulsions 9, et ceux sortant du bloc de limitation 6, au conformaFmr d'impulsions 10, lesdits conformateurs fournissant à leur sortie des impulsions de forme rectangulaire, de durée et d'amplitude égales. The signals thus limited constitute a series of pulses of indeterminate shape and of different amplitude. The limited signals leaving the limitation block 5 are applied to the pulse shaper 9, and those leaving the limitation block 6, the conformaFmr of pulses 10, said shapers providing at their output pulses of rectangular shape, duration and equal amplitude.

Les impulsions isrnies par le conformateur d'impulsions 9 sont appliquées au bloc Il de retard variable, où elles sont retardées dans le temps, après quoi elles attaquent le circuit 13 de cotncidence d'impulsions, tandis que les impulsions du conformateur 10 sont appliquées directement et sans retard au circuit 13 de cotncidence d'impulsions. The pulses formed by the pulse shaper 9 are applied to the variable delay block 11, where they are delayed in time, after which they attack the pulse coupling circuit 13, whereas the pulses of the shaper 10 are applied directly. and without delay to the pulse coupling circuit 13.

Si les impulsions venant du conformateur 10 et du bloc Il de retard variable cotncident, il apparait à la sortie du circuit 13 de cotncidence d'impulsions une impulsion qui est ensuite transmise au compteur 14 de cotncidences d'impulsions. En variant la période de retard des impulsions dans le bloc Il de retard variable, on obtient le nombre maximal de coincidences d'impulsions par unité de temps. If the pulses coming from the shaper 10 and the variable delay block 11 coincide, it appears at the output of the pulse coupling circuit 13 a pulse which is then transmitted to the counter 14 of pulse coNcidence. By varying the delay period of the pulses in the variable delay block Il, the maximum number of pulse coincidences per unit of time is obtained.

Puis on varie progressivement le temps de retard dans le bloc Il de retard variable, par exemple, en l'augmentant, et si l'aiguille de l'indicateur 15 dévie dans le sens croissant, on continue à augmenter le temps de retard jusqu'à-ce que l'aiguille de l'indicateur 15 commence à dévier dans le sens décroissant. Then, the delay time in the variable delay block 11 is progressively varied, for example by increasing it, and if the pointer of the indicator 15 deviates in the increasing direction, the delay time is continued to increase. the indicator needle 15 begins to deviate in decreasing direction.

La déviation maximale de l'aiguille de l'indicateur 15 correspond-au nombre maximal d'impulsions en coSncidence. The maximum deviation of the pointer of indicator 15 corresponds to the maximum number of pulses in coincidence.

D'après l'indicateur 12 du temps de retard, on détermine le temps de retard correspondant au nombre maximal de cotncidences d'impulsions et, connaissant la distance entre les convertisseurs 1, 2 et la vitesse de propagation des oscillations acoustiques à travers le fluide véhiculé dans la tuyauterie, on détermine l'emplacement de la fuite selon la formule
x = =
2 où 1 est la distance entre les convertisseurs 1, 2 suivant l'axe de la tuyauterie
V est la vitesse de propagation des oscillations acoustiques à travers le fluide véhiculé est le temps de retard
XO est la distance suivant l'axe de la tuyauterie 16, entre)d'une part le convertisseur 1 dont les signaux sont appliqués au circuit 13 de coincidence d'impulsions à travers le bloc Il de retard variable, et d'autre part, l'endroit de la fuite 17.According to the indicator 12 of the delay time, the delay time corresponding to the maximum number of pulse concidences is determined and, knowing the distance between the converters 1, 2 and the speed of propagation of the acoustic oscillations through the fluid. conveyed in the piping, the location of the leak is determined according to the formula
x = =
2 where 1 is the distance between the converters 1, 2 along the axis of the piping
V is the speed of propagation of acoustic oscillations through the fluid carried is the delay time
XO is the distance along the axis of the pipe 16, between) on the one hand the converter 1 whose signals are applied to the pulse coincidence circuit 13 through the variable delay block Il, and secondly, the place of escape 17.

Exemple. Example.

Aux extrémités du tronçon à contrtler d'une tuyauterie de refoulement d'eau, on monte des blocs convertisseurs pour la transformation des oscillations mécaniques en signaux électriques. At the ends of the section to be controlled by a water discharge pipe, converter blocks are mounted for converting the mechanical oscillations into electrical signals.

Distance entre les convertisseurs, l 182 m
Vitesse de propagation des oscillations
acoustiques pour la tuyauterie de re
foulement à contrôler, V 1281,69m/s
L'aiguille de l'indicateur indique
le-maximum de coïncidences d'impulsions
par unité de temps pour le temps de
retard Z 0,0075 s
La distance, suivant l'axe de la tuyauterie entre d'une part, le convertisseur dont les signaux sont appliqués au circuit de coïncidence d'impulsions à travers le bloc de retard variable, et d'autre part l'endroit de la fuite, sera égale à
H
2 - V k' L 182 - 1281.69 0.0075 - 86 2 (m)
2 2
Cet exemple particulier de réalisation de la présente invention montre à l'évidence que la présente invention, dans le cadre des revendications formulées ci-après, permet de résoudre le problème exposé plus haut. il est toutefois bien évident que des modifications peuvent être apportées au dispositif proposé sans pour autant s'écarter du cadre de l'invention telle que définie par les revendications. Distance between converters, l 182 m
Velocity of oscillation propagation
acoustic for the re
flow to be controlled, V 1281,69m / s
The pointer of the indicator indicates
the maximum of impulse coincidences
per unit of time for the time of
delay Z 0.0075 s
The distance, along the axis of the pipe between, on the one hand, the converter whose signals are applied to the pulse coincidence circuit through the variable delay block, and on the other hand the location of the leak, will be equal to
H
2 - V k L 182 - 1281.69 0.0075 - 86 2 (m)
2 2
This particular embodiment of the present invention clearly shows that the present invention, in the context of the claims formulated hereafter, makes it possible to solve the problem explained above. it is however quite obvious that modifications can be made to the proposed device without departing from the scope of the invention as defined by the claims.

Les avantages de la présente invention résident en ce que le dispositif pour localiser les fuites permet de déterminer rapidement et avec précision la distance jusqu'à l'endroit de la fuite, ce qui réduit les pertes des produits transportés, de mème que les interruptions dans le ravitaillement en ces produits de proches consommateurs. The advantages of the present invention reside in the fact that the device for locating leaks makes it possible to quickly and accurately determine the distance to the point of leakage, which reduces the losses of the products transported, as well as the interruptions in refueling these products of close consumers.

Un autre avantage est la réduction du temps nécessaire à la liquidation des pannes. Another advantage is the reduction of the time required to liquidate breakdowns.

Encore un autre avantage est la diminution de la pollution de l'environnement en cas de transport de produits toxiques, et ce, gracie à la réduction des délais de dépannage. Yet another advantage is the reduction of environmental pollution in case of transport of toxic products, and this, thanks to the reduction of the troubleshooting time.

La présente invention peut être largement utilisée pour localiser les fuites dans les systèmes à conduite principale ou à réseau ramifié, où le fluide véhiculé se trouve sous pression, et elle permet de localiser rapidement et avec précision l'endroit de la fuite. L'invention peut être utilisée d'une manière particulièrement efficace pour localiser de faibles fuites dans les systèmes de tuyauteries ramifiées et à circuit fermé. The present invention can be widely used to locate leaks in mains or branched systems, where the fluid is under pressure, and allows the location of the leak to be located quickly and accurately. The invention can be used in a particularly effective way to locate small leaks in branched and closed circuit piping systems.

Bien entendu, l'invention n1 est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. Of course, the invention n1 is not limited to the embodiments described and shown which have been given by way of example. In particular, it comprises all the means constituting technical equivalents of the means described, and their combinations if they are executed according to its spirit and implemented in the context of protection as claimed.

Claims

Apparatus for locating leaks in a discharge pipe, of the type comprising two measuring channels each of which comprises a converter (1, 2) of mechanical oscillations into electrical signals, the output of which is connected to an amplifier (3, 4) ), the outputs of the amplifiers being electrically connected to an indicator, characterized in that each channel comprises a limiting block (5, 6), one of whose inputs is connected to the output of the amplifier (3, 4), a limitation level setting block (7, 8) whose output is connected to the other input of the limiting block (5, 6), a pulse shaper (9, 10) whose input is connected to the output of the limiting block (5, 6), said device further comprising a pulse coincidence circuit (13), one of whose inputs is connected to the output of the pulse shaper (10) of the one of the channels, while its other input is connected, via a block (11) of e variable delay, at the output of the pulse shaper (9) of the other channel, and a counter (14) coincidence of pulses whose input is connected to the output of the confidence circuit (13), and the output, at the input of the indicator (15).

2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises a delay time indicator (12), whose output is connected to the input of the block (11) variable delay.