FR2548373A1 - - Google Patents

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A UN DISPOSITIF DE DETECTION DU MOUVEMENT D'UN CORPS, NOTAMMENT ROTATIF. LE BUT DE L'INVENTION EST DE FOURNIR UN APPAREIL PEU COUTEUX, PRECIS ET SUR POUR MESURER A LA FOIS LA VITESSE ET LE SENS D'UN DEPLACEMENT, NOTAMMENT ROTATION. UN DETECTEUR 14 COMPREND UNE BOBINE PRIMAIRE EXCITEE DE PREFERENCE PAR COURANT ALTERNATIF ET DES BOBINES SECONDAIRES. UN MOYEN DE CODAGE 12, 20 COMPREND AU MOINS DEUX ZONES D'EFFET MAGNETIQUE DIFFERENT PORTE PAR LE CORPS EN DEPLACEMENT, ET QUI INFLUENT SUR LE SIGNAL DE SORTIE DES BOBINES SECONDAIRES LORSQU'ELLES PASSENT DEVANT LE DETECTEUR. DE PREFERENCE CES ZONES SONT PORTEES SUR UN ARBRE EN ROTATION, ENTRAINE PAR EXEMPLE PAR LE FLUIDE D'UN FORAGE.

Description

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La présente invention concerne des dispositifs, tels que des transducteurs, pour la mesure électrique de quantité% non électriques Plus particulièrement, la présente invention concerne des techniques pour mesurer la 5 vitesse et/ou le sens de rotation de corps L'invention trouve une application particulière dans la détermination d,'un sens ou d'une vitesse d'écoulement de fluides dans

des puits, tels que des puits de pétrole et de gaz.

Les procédés ordinairement utilisés pour mesurer 10 la vitesse et/ou le sens de rotation de corps sont mis en oeuvre dans des iàpostlfs i la fais mécaniques et électriques La mesure précise de la vitesse et du sens de rotation est utile dans un certain nombre d'applications différentes, y compris l'exploration et l'exploitation pétro15 lifère Des techniques communes pour mesurer la rotation d'un arbre, par exemple, par des procédés mécaniques comprennent la fixation d'un engrenage universel au corps de l'arbre et le couplage de différents ensembles d'engrena20 ges à cet engrenage universel pour faire fonctionner un indicateur Pareillement, on peut aussi utiliser des compteurs d'enclenchements mécaniques pour compter le nombre d.e tours par période de temps préétablie Les problèmes qui affectent la précision de mesure sont inhérents à ces dis25 positifs mécaniques antérieurs Ces dispositifs produisent une résistance sur l'arbre Celle-ci peut ralentir le mouvement de rotation ou entraîner un gaspillage d'énergie pour surmonter cette résistance Deuxièmement, ces dispositifs mécaniques ne peuvent pas être isolés de l'objet

de leur mesure, ce qui laisse ces dispositifs éventuellement sensibles à une corrosion et un défaut mécanique Enfin, ces dispositifs mécaniques peuvent être coûteux à fabriquer et difficiles à monter.

Une alternative à ces dispositifs de mesure méca35 niques est fournie par la mesure électrique de rotation en utilisant des détecteurs de proximité magnétiques ou des

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bobines de déphasage, par exemple Cependant, ces appareils ne détectent pas le sens de rotation d'un corps.

Un détecteur de proximité magnétique utilise un électro-aimant actionné en courant continu dont le champ 5 est modifié par des variations dans la structure d'un arbre tournant au voisinage de l'aimant Dans le cas d'arbres tournant lentement, la vitesse de variation de champ est difficile à lire En outre, le champ magnétique de type en courant continu impose une résistance sur l'arbre qui peut 10 faire varier de façon importante la vitesse de rotation de

l'arbre dans un environnement autrement exempt de frottements.

Un détecteur à bobine de déphasage fonctionne en fonction de l'inductance de ses bobines, et il compare un 15 signal de référence à un signal déphasé par les effets d'un corps en rotation au voisinage d'une des bobines L'information obtenue en utilisant une technique de variation de phase est généralement moins fiable que celle obtenue au moyen d'une modulation d'amplitude, par exemple, parti20 culièrement à des températures relativement élevées o

l'inductance de bobine peut etre modifiée.

Il est souhaitable de disposer d'un appareil de faible coût, précis et exempt de résistance pour mesurer

à la fois la vitesse et le sens de rotation de corps Dans 25 beaucoup de réglages, il est essentiel d'avoir une résistance élevée à la température, une sortie linéaire par rapport à une vitesse de rotation nulle, et une résistance aux effets de vibration La présente invention offre ces avantages par rapport à la fois aux techniques mécaniques et élec30 triques antérieures.

Selon la présente invention, un appareil pour détecter un mouvement comprend un détecteur comportant une bobine primaire, ou excitatrice, pour engendrer un signal électromagnétique, et au moins une bobine secondaire, ou capteuse, pour recevoir le signal électromagnétique et pour fournir des signaux de sortie Au moins deux zones d'effets magnétique différents fournissent un moyen de codage magnétique, ou clé, et peuvent etre déplacées avec le mouvement à détecter Le moyen de codage et le détecteur ont une structure telle que, lorsque les zones sont ainsi en mouvement, une de ces zones ayant un effet magnétique relativement élevé passe au voisinage de la combinaison de la bobine primaire et d'au moins une partie d'une des bobines secondaires pour provoquer une augmentation du signal de sortie-fourni par la bobine secondaire par rapport au signal de sortie fourni quand une zone d'effet magnétique relativement faible passe au voisinage de la même combinai10 son La juxtaposition d'une zone d'effet magnétique relativement élevé au voisinage de la combinaison de bobines tend à fermer un couplage inductif pour produire l'augmentation de signal électromagnétique, tandis que la juxtaposition d'une zone d'effet magnétique relativement 15 faible au voisinage de la combinaison de bobines est détectée comme une ouverture relative du couplage inductif avec

le signal électromagnétique relativement bas résultant.

Le moyen de codage magnétique peut être obtenu, au moins en partie, par un matériau de perméabilité relati20 vement élevée pour fournir des zones d'effet magnétique relativement élevé, c'est-à-dire, des zones capables d'effectuer des couplages inductifs relativement grands, et par un matériau de perméabilité relativement faible pour fournir des zones d'effet magnétique relativement faible, c'esb25 à-dire, des zones capables d'effectuer un couplage inductif généralement inférieur ou nul Le moyen de codage magnétique peut également être obtenu, au moins en partie, par la configuration du matériau magnétique du moyen de codage par laquelle un mouvement du moyen de codage par rapport 30 au détecteur a pour effet de faire varier le déplacement relatif entre le matériau magnétique et le détecteur de sorte que des déplacements relativement petits fournissent des zones d'effet magnétique relativement élevé, et que des déplacements relativement grands fournissent des zones 35 d'effet magnétique relativement faible Une combinaison de matériaux de perméabilités différentes, ces matériaux étant disposés pour faire varier les déplacements de ceux-ci par

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rapport au détecteur peut être utilisée pour obtenir le

moyen de codage magnétique.

On peut noter et compter en fonction du temps les variations d'amplitude du signal électromagnétique,dues à 5 la rotation des zones de clé magnétiques par la combinaison de bobines, pour déterminer la vitesse de mouvement des zones au moyen du détecteur On peut utiliser deux groupes de bobines secondaires, en combinaison avec deux groupes de zones, pour produire deux signaux de détecteur 10 d'amplitude variable pour permettre la détermination de la

vitesse de mouvement des zones ainsi que le sens de ce mouvement, ce dernier étant déterminé par la relation de phase des variations de signaux de données par rapport au déplacement mutuel des deux groupes de zones.

Le moyen de codage magnétique peut être prévu sur un arbre dont la vitesse de rotation doit être mesurée, comme dans un transducteur àélément rotatif L'arbre peut être constitué d'un matériau non magnétique dans son ensemble, ou de faible perméabilité, par exemple, avec une con20 figuration de dépôts s'étendant longitudinalement, tels que des bandes d'un matériau magnétique ou de perméabilité élevée, disposés en un réseau circonférentiel autour de l'arbre Dans le dernier cas, l'arbre proprement dit peut

être constitué d'un matériau magnétique ou non magnétique, 25 et les saillies peuvent être constituées d'un matériau magnétique solide, ou recouvertes d'un matériau magnétique.

Un autre procédé pour obtenir le revetement magnétique consiste à construire au moins une partie de l'arbre avec des surfaces plates séparées par des arbtes s'étendant longitu30 dinalement L'arbre peut alors être constitué d'un matériau magnétique solide, recouvert d'un matériau magnétique, ou constitué d'un matériau non magnétique avec des mrètes magnétiques Un arbre constitué d'un matériau magnétique peut être pourvu d'une configuration de rainures pour que le dé35 placement du matériau magnétique de l'arbre par rapport au

détecteur varie quand l'arbre tourne.

Le détecteur comprend un noyau sur lequel est mon-

té la bobine excitatrice et au moins une bobine secondaire, ou capteuse Le détecteur est placé au voisinage du moyen de codage sur l'arbre de manière à ce que la rotation de l'arbre provoque le mouvement des parties d'arbre codées 5 magnétiquement par le détecteur Ce passage des parties codées de l'arbre par le détecteur tend à fermer un couplage inductif entre la bobine excitatrice et la bobine capteuse, tandis que la juxtaposition de la partie non magnétique de la partie codée de l'arbre avec le détecteur tend 10 à ouvrir le couplage inductif entre la bobine capteuse et la bobine excitatrice L'ouverture et la fermeture alternées du couplage inductif décrit provoquent des fluctuations dans l'amplitude du signal électromagnétique produit dans la bobine capteuse en réponse à un signal électroma15 gnétique appliqué à la bobine excitatrice La modulation

d'amplitude du signal de bobine capteuse reflète la vitesse de rotation de l'arbre.

On peut prévoir une seconde partie codée magnétiquement sur l'arbre, déplacée longitudinalement dans son ensemble à partir de et déplacée circonférentiellement par rapport à la première partie codée magnétiquement de l'arbre Une seconde bobine capteuse est prévue sur le meme noyau et elle est placée de manière à ce que le moyen de codage magnétique de la seconde partie de l'arbre ouvre et 25 ferme alternativement un couplage inductif entre la seconde bobine capteuse et la bobine excitatrice quand l'arbre tourne Ainsi, un second signal modulé en amplitude est produit dans la seconde bobine capteuse, et il peut aussi être noté pour la détermination de la vitesse de rotation de l'arbre. 30 Le déplacement circonférentiel entre les deux parties codées de l:arbre, en coopération avec les bobines capteuses alignées longitudinalement le long de l'arbre avec la bobine excitatrice, produit deux signaux électromagnétiques modulés en amplitude qui sont déphasés entre eux selon le sens de rotation de l'arbre Ce déphasage des signaux est

du à l'avance ou au retard d'un groupe de moyens de codage magnétiques sur l'arbre par rapport à l'autre dans un pas-

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sage par les boucles inductives respectives de bobine excitatrice/bobine capteuse.

On peut utiliser un signal électronique alternatif pour commander la bobine excitatrice afin de produire 5 des champs magnétiques alternatifs dans les bobines capteuses La rotation de l'arbre par rapport aux bobines produit alors des champs magnétiques alternatifs modulés en amplitude Les signaux de données électroniques résultants en provenance des bobines capteuses sont alors des signaux 10 électroniques de courant alternatif modulés en amplitude qui comprennent une composante porteuse dont la fréquence n'est fonction que de celle de l'oscillateur du circuit excitateur produisant le signal d'entrée de la bobine excitatrice, mais dont la fréquence de modulation en amplitude 15 est fonction de la vitesse de rotation de l'arbre Le déphasage relatif entre les signaux de sortie de bobine capteuse peut être facilement déterminé En conséquence, on peut établir à la fois le sens et la vitesse de rotation

de l'arbre par l'analyse des signaux modulés en amplitude 20 en provenance des bobines capteuses, et par une comparaison de ceux-ci.

Puisque la présente invention utilise des signaux électroniques alternatifs pour produire des champs magnétiques alternatifs dont la modulation d'amplitude est uti25 lisée pour obtenir l'information de mouvement voulue, cette information de mouvement est insensible à', par exemple, une dérive de fréquence du signal porteur, ou à une vibration de l'arbre en rotation dans cette application On peut traiter les signaux de sortie pour obtenir des signaux de:0 courant continu pulsés, qui peuvent être facilement analysés par le comptage des impulsions et la notation du déphasage relatif entre les deux signaux pulsés en provenant des deux bobines capteuses L'utilisation de la variation des champs magnétiques alternatifs dans le détecteur a pour 35 résultat qu'il n'y a pas de résistance en pratique en raison du couplage inductif entre le corps en mouvement, tel qu'un arbre tournant, et le détecteur En outre, puisque

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la technique de détection repose sur la modulation d'amplitude, qu'on peut augmenter électroniquement si nécessaire, le détecteur peut être isolé non magnétiquement du corps en mouvement, particulièrement là o ce corps peut 5 être soumis à un environnement qui pourrait être corrosif ou bien préjudiciable au détecteur Le noyau du détecteur peut être constitué d'une seule pièce solide d'un matériau de ferrite, en donnant une inductance élevée et uniforme

jusqu'à une température très élevée.

Dans un exemple de réalisation particulier représenté, un outil transducteur à élément rotatif selon la présente invention est incorporé dans un dispositif de mesure d'écoulement qui trouve une application particulière dans la détermination de la vitesse d'écoulement de fluides le long de puits La partie de codage de l'outil transducteur à élément rotatif est incluse dans l'arbre d'une turbine que fait tourner le passage du fluide par lc dispositif de mesure d'écoulement La partie détecteur de l'outil transducteur à élément rotatif, de même que les circuits électroniques nécessaires pour alimenter le détecteur et pour analyser les signaux de sortie des bobines

capteuses, sont isolés,-de façon étanche au fluide, de l'arbre à clés magnétiques.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré25 sente invention seront mis en évidence dans la description

suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: Figure 1 est une vue horizontale en élévation et partiellement en coupe d'un dispositif de mesure d'écoule30 ment de fluide incorporant un outil transducteur à élément rotatif selon la présente invention, o les Figures l A, 1 B, 1 C, 1 D et 1 E représentent des coupes du dispositif de mesure respectivement dans l'ordre de haut en bas, l'échelle de la Figure l E étant réduite; Figure 2 est une vue horizontale en élévation,

partiellement schématique d'une partie d'un exemple de réalisation de l'outil transducteur à élément rotatif, repré-

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sentant en particulier l'alignement du détecteur par rapport à un arbre codé avec des rainures; Figure 3 est une vue en coupe transversale de l'arbre prise le long d'une ligne 3-3 de la Figure 2, re5 présentant un exemple de réalisation de l'invention comportant un arbre constitué d'un matériau non magnétique et des rainures contenant un matériau magnétique; Figure 3 A est une vue semblable à celle de la Figure 3, de l'arbre selon un exemple de réalisation de 10 l'invention comportant un arbre constitué d'un matériau magnétique et des rainures ouvertes, ou des rainures contenant un matériau non magnétique (non représenté); Figure 4 est une vue en perspective du détecteur; Figure 5 est une vue horizontale en élévation d'une partie d'un autre exemple de réalisation de l'outil transducteur à élément rotatif, représentant en particulier Àl'alignement du détecteur par rapport à un arbre codé avec des parties; plates; Figure 6 est une vue en coupe transversale de l'ar20 bre avec des parties plates prise le long d'une ligne 6-6 de la Figure 5; Figure 7 est une vue horizontale en élévation d'une partie d'un autre exemple de réalisation de l'outil transducteur à élément rotatif, représentant en particulier 25 l'alignement du détecteur par rapport à un arbre codé avec des saillies; Figure 8 est une vue en coupe transversale de 1 'arbre avec des saillies prise le long d'une ligne 8-8 de la Figure 7; Figure 9 est une vue en coupe transversale fragmentaire de l'arbre codé avec des rainures de la Figure 2, représentant en outre une mince barrière de paroi entre l'arbre et le détecteur; Figure 10 est une vue en perspective du noyau de 35 détecteur avec des faces polaires coniques pour faire converger le flux; Figure 11 est un schéma fonctionnel d'un circuit excitateur électronique pour fournir les signaux électroniques d'entrée au détecteur; Figure 12 est un schéma fonctionnel d'un circuit électronique de réduction de données pour interpréter les signaux de sortie du détecteur; et Figure 13 est un chronogramme pour comparer les signaux de sortie des deux bobines capteuses, à la fois avant et après

que les signaux soient traités.

On a représenté une partie d'un outil transducteur à é10 lément rotatif selon la présente invention indiqué dans son ensemble par 10 sur la Figure 1 D, dans une position de fonctionnement à l'intérieur d'un dispositif de mesure d'écoulement de fluide qui est représenté dans son ensemble par 11 sur les Figures l A-l E L'outil transducteur à élément rotatif 15 10 est représenté partiellement en détail sur les Figures 2, 3 et 4 L'outil transducteur à élément rotatif 10 comprend dans son ensemble quatre composants principaux: un segment d'arbre cylindrique dans son ensemble 12, un détecteur ou capteur 14, et un circuit excitateur, qui est représenté schéma20 tiquement en 15 sur la Figure 11, et un circuit de comptage d'impulsions, qui est représenté schématiquement en 16 sur la Figure 12 En coopération mutuelle, ces éléments peuvent servir à déterminer la vitesse et le sens de rotation de l'arbre

12 et de l'équipement fixé à celui-ci.

L'arbre 12 est monté à rotation à l'intérieur du dispositif de mesure d'écoulement de fluide 11 comme on le décrira plus en détail dans la suite, et il est codé magnétiquement pour fournir des informations de rotation au détecteur 14 Le

codage peut être réalisé de différentes manières.

Comme on peut le remarquer en se référant à la Figure 2, l'arbre 12 comporte une ou plusieurs rainures 20 placées

dans chacun de deux groupes de rainures espacés axialement sur l'arbre et représentés dans leur ensemble en 22 et 24.

Les groupes de rainures 22 et 24 sont séparés par une région 35 d'arbre représentée dans son ensemble en 25 Les rainures 20

peuvent être formées par usinage, moulage, ou tout autre procédé approprié Chaque groupe 22, 24, comprend quatre rainures 20 à égale distance les unes des autres le long de la pé-

riphérie de l'arbre 12, comme le montre la Figure 3 Le nombre de rainures 20 n'est pas critique pour l'invention, mais les deux groupes de rainures 22 et 24 comprennent de préférence le même nombre de rainures, ainsi qu'on l'expliquera dans la suite Il est préférable que toutes les rainures 20 aient la même forme et les mêmes dimensions En outre, les rainures d'un groupe 22 sont déplacées ou décalées, sur la priphérie par rapport aux rainures del'autre groupe 24 comme

on l'a indiqué Le décalage peut être mesuré à partir des cen10 tres des rainures 20, ou de toute autre manière convenable.

Ces différentes caractéristiques des rainures 20 son imposées,

en partie, par le diamètre de l'arbre 12.

Le déplacement, ou décalage phériphérique entre les rainures 20 des deux groupes 22 et 24 est généralement égal à un 15 quart du décalage périphérique entre des rainures consécutives dans chaque groupe Comme on le décrira plus complètement dans la suite, le passage de chaque rainure 20 par le détecteur 14 pendant la rotation de l'arbre 12 est accompagné par la génération d'une impulsion électronique, chaque groupe de 20 rainures 22 et 24 fournissant ainsi un signal électronique séparé comprenant une série d'impulsions Si la vitesse derotation de l'arbre est constante, les fréquences des impulsions de signaux sont constantes quand les rainures 20 sont également espacées autour de l'arbre 12 dans chaque groupe 22, 24. 25 Pour chaque signal, la période définie par des impulsions consécutives est égale à l'intervalle de temps entre le passage de rainures consécutives 20, du groupe de rainures correspondant 22 ou 24, devant le détecteur 14 Cat intervalle de temps, et donc, la distance périphérique entre des rainures consécu30 tives 20 dans un groupe 22 ou 24, peut être décrit comme une phase de 3600 Ainsi, un déphasage de 90 dans le signal électronique engendré par un groupe de rainures 22 ou 24 correspond à un quart de la distance le long de la périphérie entre des rainures consécutives dans le groupe de rainures Avec 35 les rainures d'un groupe 22 ou 24 décalées périphériquement des rainures de l'autre groupe d'un quart de la distance périphérique entre des rainures consécutives de chaque groupe, il les signaux d'impulsions électroniques produits par les deux groupes de rainures passant par le détecteur 14 sont alors déphasés de 900, avec un signal en avance ou en retard sur l'autre, selon les orientations relatives des deux groupes de rai5 nures (dont l'un est en avance sur l'autre sur l'arbre en rotation 12) par rapport au sens de rotation de l'arbre, comme

on l'expliquera plus complètement dans la suite.

Le nombre de rainures 20 dans chaque groupe 22 ou 24 détermine la distance de décalage périphérique pour obtenir le 10 déphasage de 900 entre les signaux électroniques Par exemple, s'il n'y a qu'une seule rainure 20 par groupe, la rainure du groupe 22 doit alors être décalée d'un quart de la circonférence de l'arbre 12 de la rainure par rapport à celle du groupe 24, ou le long d'un arc sous-tendu par un angle au centre de 90 de l'arbre cylindrique Cependant, s'il y a quatre rainures 20 dans chaque groupe comme on l'a représenté, les rainures dans le groupe 22 doivent alors être décalées des rainures du groupe 24 d'un angle au centre de 22,5 En général, les rainures sont assez larges pour qu'il y ait un recouvre20 ment de temps des impulsions engendrées par des rainures-correspondantes décalées de 900 des deux groupes Par exemple, comme le montre la Figure 2, le bord de gauche 26 d'une rainure 20 à l'intérieur du groupe supérieur 22 est de préférence plus loin de la gauche que le bord de droite 28 de la rai25 nure correspondante dans le groupe inférieur 24 pour obtenir le recouvrement d'impulsions de signaux voulu Ce recouvrement d'impulsions est utilisé pour une détermination du sens de rotation, comme on l'expliquera plus loin La profondeur et la longueur de chacune des rainures 20 sont fonction des 30 dimensions et de la complexité du détecteur et du circuit de comptage d'impulsions, comme on l'expliquera également dans

la suite.

L'arbre 12 est codé avec un matériau magnétique Une technique consiste, comme on l'a représenté sur la Figure 3, 35 à prévoir les rainures 20 dans un arbre constitué d'un matériau non magnétique Un matériau magnétique de remplissage 29

est utilisé pour remplir chacune des rainures 20 Une autre technique consiste, comme le montre la Figure 3 A, à consti-

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tuer l'arbre 12 ' d'un matériau magnétique et à laisser les rainures 20 vides Dans ce cas, cependant, les rainures 20 peuvent être remplies d'un matériau non magnétique (non représenté), tel qu'une résine époxy,-pour maintenir l'équilibrage 5 de l'arbre aux vitesses de rotation élevées, et pour avoir une surface unie et continue pour un écoulement de fluide non turbulent dans un dispositif de mesure d'écoulement de fluide tel que le dispositif 11 il représenté Sans s'occuper de la manière de coder, les variations des propriétés magnétiques de l'arbre Jq passant au voisinage du détecteur 14 provoquent la génération des signaux d'impulsions Ainsi, le détecteur 14 "voit" l'arbre non magnétique 12 de la Figure 3 pendant des périodes relativement courtes quand le matériau magnétique 29 dans les rainures 20 est au voisinage du détecteur, o les impulsions 15 sont engendrées Inversement, le détecteur 14 "voit" l'arbre magnétique 12 ' de la Figure 3 A pendant des périodes relativement courtes quand les rainures 20, creuses ou contenant un matériau non magnétique, sont au voisinage du détecteur, o sont engendrées des "impulsions négatives" ou des réductions 20 d'amplitude Dans chaque cas, la variation de la position relative du matériau magnétique par rapport au détecteur 14 affecte le détecteur et les circuits associés (Figure 12) pour

la génération des signaux d'impuisions.

Les Figures 5 et 6 représentent un autre exemple de réa25 lisation de l'outil transducteur à élément rotatif Un arbre 12 a comporte, dans cet exemple de réalisation, des parties plates 30 formées autour de la périphérie de l'arbre dans deux groupes espécés axialement, représentés dans leur ensemble en 32 et 34, qui sont séparés par une partie cylindrique 36 Il 30 est préférable que chaque partie plate 30 contenue dans chaque groupe 32,34, ait la même longueur et la même largeur que les autres parties plates du groupe, et que les parties plates d'un groupe occupent toute la circonférence de l'arbre 12 a en

définissant des bords s'étendant longitudinalement 38 placés 35 à égales distances autour de la même circonférence de l'arbre.

Bien que les Figures 5 et 6 représentent six parties plates

, toutes les parties plates ayant la même configuration.

Comme dans le cas des exemples de réalisation des Figu-

res 2-3 A, les groupes de parties plates 32 et 34 sont décalés entre eux périphériquement comme la Figure 6 l'indique Le degré de décalage périphérique est encore généralement d'un quart de la distance périphérique entre des bords consécutifs 38 dans un groupe 32 ou 34 pour obtenir un déphasage de 90 , à la fois structurellement comme indiqué, et dans les signaux électroniques produits par rotation des deux groupes 32 et 34 par le détecteur 14 comme on l'expliquera plus complètement dans la suite Dans le cas de six parties plates 30 dans cha10 que groupe 32 et 34, chaque bord 38 dans un groupe est décalé

d'un angle cnetral de 15 d'un bord correspondant dans l'autre groupe comme l'indique la Figure 6.

L'exemple de réalisation des Figures 5 et 6 exige que l'arbre 12 a, ou la surface de l'arbre, ou au moins les arêtes 15 38, soient constitués d'un matériau magnétique La variation

de la distance entre le détecteur 14 et le matériau magnétique porté par l'arbre 12 a dans une telle configurationquand l'arbre tourne, affecte alors le détecteur magnétique dans sa génération de signaux d'impulsions en tendant à ouvrir et à fer20 mer alternativement les couplages inductifs dans le détecteur.

Les Figures 7 et 8 représentent un quatrième exemple de réalisation de la présente invention Un arbre 12 b comporte des saillies 40 s'étendant longitudinalement et disposées autour de la périphérie de l'arbre Les saillies 40 peuventêtre 25 fixées à l'arbre 12 b par brasage, soudage, ou tout autre procédé de montage rigide, ou elles peuvent être une partie intégrante de l'arbre Les saillies 40 sont contenues dans deux groupes représentés dans leur ensemble en 42 et 44 De préférence, dans chaque groupe 42 et 44, toutes les saillies ont 30 les mêmes dimensions et la même forme, et sont disposées en réseau à égales distances autour de la périphérie de l'arbre 12 b Le nombre de saillies dans chaque groupe 42, 44 n'est pas critique pour l'invention, et il peut n'être égal qu'à 1, mais il est préférable que les deux groupes comportent le mê35 me nombre de saillies ayant la même construction et la même configuration. Les deux groupes 42 et 44 de saillies sont déplacés axialement et mutuellement dans leur ensemble, mais ils se re-

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couvrent longitudinalement dans une zone centrale représentée dans son ensemble en 46,1 es extrémités inférieures 48 des saillies dans le groupe supérieur 42 s'étendant au-dessous des extrémités supérieures 49 des saillies du groupe infé5 rieur 44 Les deux groupes de saillies sont décalés périphériquement entre eux d'un quart de la distance périphérique entre des saillies consécutives 40 dans un groupe-pour obtenir le déphasage de 90 spatial et électronique qui a été décrit Avec quatre saillies 40 dans un groupe,le décalage 10 périphérique sous-tend un angle central de 22,5 comme la

figure 8 l'indique.

Les saillies 40 sont constituées, ou du moins recouvertes, d'un matériau magnétique,et elles peuvent être formées sur un arbre 12 b constitué d'un matériau magnétique ou non ma15 gnétique La région autour de la périphérie de l'arbre 12 b et entre des saillies consécutives 40 de chaque groupe 42,44, peut être remplie d'un matériau non magnétique(non représenté) pour fournir une forme cylindrique lisse pour assurer un équilibre d'arbre et/ou un écoulement de fluide non turbu20 lent le long de l'arbre,comme on l'a expliqué plus haut par rapport à l'exemple de réalisation de la figure 3 A Comme dans les cas décrits précédemment,la variation de distance entre le détecteur 14 et le matériau magnétique de l'arbre l 2 b,quand ce dernier tourne près du détecteur,affecte le dé25 tecteur dans sa génération de signaux électriques pulsés,si

l'arbre proprement dit est magnétique non magnétique.

Le segment d'arbre codé du transducteur 10 n'est pas limité aux exemples de réalisation décrits ci-dessus,et on peut utiliser toute configuration de codage magnétique qui fait 30 varier le déplacement d'une ou de plusieurs concentrations de matériau magnétique,portées par l'arbre,par rapport au

détecteur 14 quand l'arbre tourne par rapport au détecteur.

Pour augmenter la capacité du dispositif selon l'invention à déterminer la vitesse de rotation,la configuration du ma35 tériau magnétique provoquant cette-variation de déplacement doit se produire à intervalles réguliers autour de la périphérie de l'arbre Si une information de vitesse est exigée, mais non une information de sens,l'arbre peut alors ne comporter qu'un groupe de rainures,de parties plates,ou de

saillies,au lieu de deux.

Le détecteur 14 fonctionne comme un capteur pour détecter les parties plates (ou leurs arètes),les rainures (ou leur remplissage),ou les saillies du moyen de codage magnétique Le détecteur 14 comprend trois composants principaux:un noyau 50 une bobine excitatrice 52,et deux bobines capteuses 54 et 56

des côtés opposés de la bobine excitatrice (voir la figure 4).

Le détecteur 14 détecte les variations de distance entre les bobines capteuses 54 et 56,en combinaison avec la bobine excitatrice 52 et le matériau magnétique de codage sur les segments codés de l'arbre. Le noyau 50 a la forme d'un-"E" avec une branche centrale 57 10 et des branches d'extrémité 58 et 59,et il es e préférence

constitué d'une seule pièce solide d'un matériau type ferrite.

Les bobines 52,54 et 56 sont respectivement placées sur les branches 57, 58 et 59,comme le montre la figure 4 Ce noyau 50 permet d'avoir une inductance élevée et uniforme Jusqu'à 235 C Cette caractéristique est particulièrement avantageuse dans le forage de puits de pétrole et l'exploration pétrolifère o les températures de fond de trou atteignent fréquemment ce niveau En outre,meme quand la température atteint des niveaux supérieurs à 235 C et que le noyau 50 commence à perdre 20 son inductance,l'inductance à l'intérieur du noyau de ferrite en une seule pièce revient à la normale quand la température est abaissée Ainsi,le noyau de ferrite en une seule pièce 50

est préférable à un noyau laminé,par exemple.

Comme le montrent les figures 1 D,2,5 et 7,1 e détecteur 14 25 est placé dans son ensemble parallèlement à l'arbre 12 ( 12 ', 12 a ou 12 b),la bobine excitatrice 52 et la branche 57 étant alignées avec la partie d'arbre 25 ou 36 située entre les groupes de codage 22 et 24,ou 32 et 34, respectivement,ou avec la région de recouvrement de saillies 46 des groupes de sail30 lies 42 et 44 Les bobines capteuses 54 et 56, respectivement sur les branches 58 et 59,sont alignées avec respectivement les groupes de codage supérieur et inférieur ( 22 et 24; 32 et 34;ou 42 et 44) La configuration exacte du détecteur 14 par rapport à l'arbre(dans n'importe quelle forme)n'est pas criti35 que pour le fonctionnement correct de la présente invention,et on peut la faire varier Cependant,en général,la distance entre l'arbre et le détecteur 14 peut affecter l'intensité des signaux de données produits en dernier dans les bobines capteuses 54 et 56,une intensité de signal supérieure étant 40 obtenue en réduisant la distance L'effet de l'arbre codé tournant sur le détecteur 14 en provoquant la génération de signaux d'impulsions est, en général,augmenté quand la

distance latérale entre l'arbre et le détecteur est diminuée.

Mais cette distance peut être maintenue suffisamment grande pour permettre de prévoir une mince paroi 60 constitué d'un matériau non magnétique pour isoler mécaniquement l'arbre

du détecteur,comme la figure 9 le représente et comme on l'ex5 pliquera plus-complètement dans la suite.

On peut considérer le noyau en "E" 50 comme incluant deux noyaux en forme de "C",chaque noyau comprenant une branche centrale 57 portant la bobine excitatrice 52 et l'un ou l'autre des branches d'extrémité 58 et 59,avec respectivement les 10 bobines capteuses 54 et 56 Le circuit excitateur 15 (figure ll)comprend un générateur de courant alternatif,ou d'ondes sinusoidales,62 qui fournit un signal de sortie de courant alternatif ayant une fréquence comprise,par exemple,entre 10 et k Hz,quoique la fréquence spécifique ne soit pas critique 15 pour l'invention Le signal d'ondes sinusoïdales est augmenté par un circuit de commande 64, fournissant un signal C,pour sa transmission le long de conducteurs appropriés 66 Jusqu'à la bobine excitatrice 52 Le champ électromagnétique variable associé au signal C de courant alternatif-ainsi appliqué à la 20 bobine excitatrice 52 produit des champs magnétiques alternatifs dans le noyau en "E" 50 et, par l'intermédiaire de chaque branche d'extrémité 58, 59,dans les bobines capteuses respectives 54 et 56 Dans chaque cas,le matériau magnétique porté par l'arbre tournant tend à agir comme un shunt pour fermer le chemin de champ magnétique dans le noyau en "C" respectif, en augmentant ainsi le couplage inductif entre la bobine excitatrice 52 et la bobine capteuse en question Le chemin de champ dans ce cas est ouvert à nouveau quand l'arbre tourne,

en diminuant le champ magnétique,engendré par la bobine exci30 tatrice 52, qui couple la bobine capteuse correspondante.

Les branches 57-59 du noyau en "E" 50 peuvent avoir une forme conique,ou bien profilée,sur les faces polaires formées par leurs extrémités,comme on les a indiquées en 67 sur la figure l O,pour concentrer le champ magnétique 35 sur les faces Avec le champ rendu ainsi convergent, la variation du couplage inductif peut être plus prononcée quand le moyen de codage magnétique de l'arbre passe' devant le détecteur 14 par la rotation de l'arbre, en produisant une modulation de signal engendrée par le détecteur plus grande Quand la construction de l'arbre est telle que ce moyen de codage magnétique est plus distinct, comme dans le cas des rainures 20 remplies d'un matériau magnétique 29 (Figures 2 et 3), par exemple, cette convergence obtenue par le profilage des faces polaires n'est pas essentielle En prévoyant un codage moins radical, comme dans le cas de l'arbre 12 ' en matériau magnétique avec 10 des rainures 20 contenant un matériau non magnétique, on peut augmenter de façon appropriée la variation du couplage inductif avec la rotation de l'arbre au moyen de faces polaires à champ convergent comme on les a représentées

sur la Figure 10.

Le signal de courant alternatif C appliqué à la bobine excitatrice 52 est toujours reçu par chacune des bobines capteuses 54 et 56, mais la valeur, ou l'amplitude, du signal reçu par chaque bobine capteuse est augmentée quand le couplage inductif est "ferméz" par la mise en place 20 du matériau magnétique porté par l'arbre au voisinage de 1 'ouverture formée dans le noyau respectif en "C" du noyau 50, le signal regu par la bobine capteuse en question diminuant en amplitude quand le matériau magnétique est tourné loin pour "ouvrir' le couplage inductif dans le noyau en "C" Le nombre de spires et les dimensions de fil inclus dans la bobine excitatrice 52 affectent sa réactance inductive et, par conséquent, l'intensité du signal disponible dans le noyau 50 Le nombre de spires dans chaque bobine capteuse 54 et 56 détermine, en partie, le niveau de si30 gnal qui peut être reçu par ces bobines pour obtenir une

modulation par le moyen de codage magnétique de l'arbre.

Dans les deux cas, le signal de réponse du détecteur 14 est augmenté avec une augmentation des enroulements de bobines Typiquement, on peut prévoir selon la présente in35 vention un transducteur ayant une bonne réponse ou sensibilité/ avec un noyau de ferrite solide 50, avec généralement 200 enroulements dans chaque bobine 52-56, au lieu des

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1000 enroulements environ qui peuvent être nécessaires en

association avec un noyau laminé.

Puisque le signal engendré par 1 'oscillateur 62 et

appliqué sur la bobine excitatrice 52 est, en général, une 5 onde sinusoïdale de courant alternatif, le signal de champ magnétique résultant couplant la bobine excitatrice aux.

bobines capteuses 54 et 56 est également un signal alternatif, le champ magnétique changeant périodiquement de sens à une iquenoe relativement élevée En conséquence, l'arbre 10 tournant codé nagnétique"ent 12 subit une résistance_magnétique petite ou nulle, contrairement à la réisstance magnétique qui peut s'exercer sur un arbre tournant dans

le cas de détecteurs magnétiques de proximité ou de déphasage qui utilisent des champs magnétiques constants.

En fonctionnement, l'arbre peut généralement tourner dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens contraire Comme on l'a noté plus haut, quand l'arbre tourne au voisinage du détecteur 14, le matériau magnétique porté par l'arbre passe par chacune des bobines capteuses 20 54 et 56, en tendant à fermer, ou à shunter, une boucle dans le noyau 50 incluant la bobine excitatrice 52 et la

bobine capteuse respective Quand une boucle de noyau est ainsi shuntée, le signal sinusoïdal engendré dans la bobine capteuse respective 54 ou 56 augmente en amplitude.

Quand l'arbre continue à tourner, et que le couplage entre la bobine capteuse en question et la bobine excitatrice 52 est à nouveau ouvert quand le matériau magnétique est retiré du voisinage immédiat du détecteur 14, l'amplitude du signal induit dans la bobine capteuse respective est réduite en conséquence Ainsi, dans le cas de 1 'arbre non magnétique 12 avec deux groupes 22 et 24 de rainures 20 remplies d'un matériau magnétique 29 (Figures 2 et 3), c'est le passage du matériau magnétique 29 remplisseur au voisinage du détecteur 14 qui shunte le noyau 50 pour aug35 menter l'amplitude du signal induit dans la bobine capteuse correspondante Dans le cas de l'arbre 12 ' constitué d'un matériau magnétique, et portant des rainures 20 qui sont soit vides soit pleines d'un matériau non magnétique (Figure:A), la proximité de la surface cylindrique de l'arbre magnétique entre les rainures 20 a pour effet de rendre l'amplitude du signal de bobine capteuse correspondan5 te relativement grande, et la mise en place des rainures

non magnétiques 20 au voisinage du noyau 50 donne lieu à.

unp réduction d'amplitude Le matériau magnétique des arêtes 38 de l'arbre 12 a (Figures 5 et 6) placé au voisinage du noyau 50 donne lieu à une augmentation de l'amplitu10 de du signal, tandis que l'orientation des parties plates au voisinage du détecteur 14 coïncide avec un déplacement augmenté du matériau magnétique par rapport au noyau

, ce qui provoque une réduction de l'amplitude du signal.

Enfin, les saillies magnétiques 40 portées par l'arbre 12 b 15 (Figures 7 et 8), au voisinage du noyau 50, provoquent une augmentation de l'amplitude du signal de chacune des bobines capteuses, tandis que la rotation de l'arbre qui retire les saillies du voisinage du détecteur 14 donne lieu à une réduction de l'amplitude des signaux des bobines capteuses. 20 La bobine excitatrice 52 est placée pour qu'elle soit alignée avec la partie d'arbre cylindrique 25 dans les deux exemples de réalisation de l'arbre qui comprennent les rainures 20 (Figures 2, 3 et 3 A), y compris le cas o l'arbre 12 est constitué d'un matériau non magnétique avec' 25 le matériau magnétique remplisseur 29 se trouvant dans les rainures et le cas o l'arbre magnétique 12 ' comporte les rainures 20 vides, ou non magnétiques Avec les rainures remplies magnétiquement de l'arbre non magnétique 12 (Figures 2 et 3), le matériau magnétique 29 est suffisamment 30 concentré pour que la distinction entre la configuration fermée, o le matériau magnétique est au voisinage du détecteur 14, et la configuration ouverte, o le matériau magnétique a été tourné hors de cette configuration, soit

suffisamment grande pour fournir une modulation d'amplitude 35 d'un rapport signal/bruit relativement élevé.

Dans le cas de l'arbre magnétique 12 ' et des rainures non magnétiques 20 (Figure JA), de même que la varian-

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2 o te constituée par un arbre magnétique 12 a avec des parties plates 30 et des bords 38 (Figures 5 et 6), o la bobine excitatrice 52 est toujours en face du matériau magnétique, tel que la surface cylindrique 36 dans le cas de la ver5 sion avec parties plates et bords, la fermeture de couplage inductif quand le matériau magnétique est le plus près du détecteur 14 est augmentée par la bobine excitatrice mise au voisinage du matériau magnétique pour permettre d'avoir une amplitude de signal relativement grande de bo10 bine capteuse respective 54 ou 56 Si c'est nécessaire, on peut-augmenter la distinction entre ces couplages, dans la configuration fermée,et dans la configuration ouverte, o les rainures 20 ou les parties plates 30 sont au voisinage du noyau 50, mais avec la bobine excitatrice 52 tou15 jours en face du matériau magnétique dans les parties cylindriques 25 (Figures 2 et 3 A) ou 36 (Figures 5 et 6), en prévoyant des branches de noyau 57-59 coniques pour rendre le champ convergent, comme on l'a représenté sur la Figure

et comme on l'a expliqué plus haut.

Bien qu'on puisse aussi utiliser les branches de noyau de convergence de champ avec l'exemple de réalisation du transducteur à élément rotatif o l'arbre 12 b porte des saillies 40 d'un matériau magnétique, la variation de déplacement du matériau magnétique par rapport au noyau 50 25 quand l'arbre tourne est dans ce cas suffisamment distincte, et chaque saillie 40 recouvre la bobine excitatrice 52 pour augmenter la fermeture du noyau 50 entre la bobine excitatrice et la bobine capteuse respective 54 ou 56, de sorte que la modulation d'amplitude des signaux de bobine capteuse peut être prévue avec un rapport signal/bruit suffisamment grand sans qu'on utilise un moyen de convergence

de champ.

Puisque l'arbre dans chaque version du transducteur à élément rotatif représentée et décrite comporte un 35 matériau magnétique au voisinage du détecteur 14, et puisqu'on peut prévoir la variation du champ électromagnétique engendré par la bobine excitatrice 52 pour transmettre 2-j des signaux électromagnétiques aux bobines capteuses 54 et 56 même en l'absence totale de ce matériau magnétique porté par l'arbre, on peut prévoir une fuite inductive,

qui peut avoir tendance à produire des signaux de bruit de 5 fond toujours présents dans les bobines capteuses 54 et 56.

En conséquence, les signaux électromagnétiques disponibles dans les bobines capteuses 54 et 56 sont des ondes porteuses sinusoïdales d'amplitudes non nulles, qui sont modulées par la rotation d'un arbre codé magnétiquement pour produi10 re des impulsions les amplitudes d'ondes porteuses.

Le signal de sortie modulé en amplitude de chacune des bobines capteuses 54 et 56 a la même fréquence que l'onde sinusoidale appliquée sur la bobine excitatrice 52 par l'oscillateur 62 et le circuit de commande 64 La fré15 quence spécifique du signal porteur fourni par l'oscillateur 62 n'est pas critique, puisque les informations concernant la vitesse et le sens de rotation de l'arbre sont portées par les modulations d'amplitude des signaux de sortie des bobines capteuses 54 et 56, et non par-la fréquen20 ce des signaux porteurs ainsi modulés La fréquence des impulsions de chaque signal modulé provenant d'une bobine capteuse est égale, à tout moment, à la fréquence de rotation de l'arbre multipliée par le nombre de clés magnétiques (rainures, bords, saillies, etc) dans le groupe cor25 respondant de clés de codage Par exemple, avec une vitesse de rotation d'arbre constante et quatre saillies 40 dans un groupe 42 ou 44 (Figures 5 et 6), la fréquence des impulsions résultante du signal de bobine capteuse modulé

en amplitude est égale à quatre fois la fréquence de rota30 tion de l'arbre.

Les signaux modulés en amplitude fournis par les bobines capteuses 54 et 56, qui sont désignés par A et B respectivement, sur les Figures 11 et 12, sont portés respectivement par des conducteurs appropriés 68 et 70 jus35 qu'au circuit de comptage d'impulsions 16 représenté sur la Figure 12 Le signal d'entrée C de bobine excitatrice en provenance du circuit de commande 64 est également transporté jusqu'au circuit de comptage d'impulsions 16 par des conducteurs appropriés 72 Les références A, B et C des trois signaux sont indiquées dans le chronogramme de la Figure 13, qui représente des relations entre les signaux, et leurs formes traitées La Figure 13 représente le cas d'un groupe supérieur de moyens de codage magnétique le long d'un arbre décalé, dans n'importe quel exemple de réalisation, d'un quart de phase à droite par rapport à la position du groupe codé inférieur, comme on l'a repré10 senté dans n'importe laquelle des vues latérales en élévation (Figures 2, 5 et 7) par exemple, et l'arbre tournant dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, c'està-dire de gauche à droite sur ces vues en élévation Cette configuration et ce sens de rotation s'accordent avec le fait que les impulsions dans le signal A sont représentées

sur la Figure 13 comme étant en avance sur les impulsions correspondantes du signal B d'un déphasage d'environ 900.

Le recouvrement de temps des impulsions correspondantes des signaux A et B de la Figure 13 indique que les clés de 20 codage dans les deux groupes de codage portés par l'arbre en question sont placées pour se recouvrir dans leurs orientations respectives en rotation sur l'arbre comme, par exemple, dans le cas de l'exemple de réalisation avec des rainures de la Figure 3 ou dans le cas de l'exemple de réali25 sation avec des parties plates et des bords desl Figures 5 et 6 Les formes d'impulsions particulières incluses dans les signaux A et B sont déterminées, au moins en partie, par les configurations de clés de codage magnétique ainsi

que par la vitesse de rotation de l'arbre en question.

Chacun des signaux A, B et C est initialement traité d'une manière semblable, et les signaux sont enfin comparés comme on le décrira dans la suite Par exemple, le signal de sortie A provenant de la bobine capteuse supérieure 54 est reçu, au moyen des conducteurs 68, par un 35 circuit amplificateur et redresseur 74, qui amplifie le signal et-le convertit en un signal de courant continu pulsé Un filtre 76 limite alors la fréquence du signal porteur

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et intègre le signal pour former un signal de courant continu d'impulsions carrées, représenté et indiqué par A 1 sur la Figure 13 La tension du signal d'impulsions carrées A 1 est ensuite augmentée dans un circuit amplificateur 78 muni d'un réglage de gain Typiquement, on peut utiliser une augmentation de 200, tandis que le réglage de gain peut être utilisé pour compenser une fuite inductive se produisant sur l'arbre Pareillement, le signal de sortie B en provenance de la bobine capteuse inférieure 56 est converti en un signal de courant continu d'amplitude augmentée par un circuit amplificateur et redresseur 80, et il est ensuite filtré et intégré par le circuit filtre 82 pour produire un signal d'impulsions carrées B 1, comme il est représenté sur la Figure 13 Le signal Bl est aussi augmenté en tension par un circuit amplificateur muni d'un réglage de gain 84 pour compenser une fuite inductive La Figure 13 n'est pas dessinée à l'échelle par rapport au temps passé pour permettre de comparer les tensions des

signaux A, B, C et des signaux Ai, Bl représentés.

Le signal de sortie C de circuit de commande est également converti en un signal de courant continu d'amplitude augmentée par un circuit amplificateur et redresseur 86 On notera que le signal porteur C a une amplitude constante, de sorte que, lorsque la version en courant continu 25 du signal de circuit de commande est filtré et intégré par un circuit filtre 88, un signal de courant continu C 1 d'amplitude constante est engendré, comne on l'a représenté sur la Figure 13 Ensuite, un circuit amplificateur muni d'un réglage de gain 90 augmente le niveau de tension du signal 30 de circuit de commande redressé/intégré et compense une

fuite inductive comme dans les cas décrits précédemment.

La tension de sortie du circuit amplificateur 90 sert de tension de référence dans deux comparateurs de tension 92 et 94, qui reçoivent les signaux de sortie respec35 tivement des amplificateurs de signaux de bobines capteuses 78 et 84 Dans chaque cas, la différence entre la tension de référence et la tension de signal d'impulsions carrées de bobine capteuse amplifiée est déterminée et, quand la

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différence n'est pas nulle, une impulsion carrée est engendrée pendant la durée de la valeur mesurée non nulle.

Ainsi, le signal de sortie du circuit comparateur 92, qui est le résultat de la comparaison du signal traité prove5 nant de la bobine capteuse supérieure 54 à la tension de référence, est un signal d'impulsions carrées A 2 comme le montre la Figure 13 Le signal de sortie correspondant du circuit comparateur 94, qui est le-résultat de la comparaison de la tension de référence au signal traité prove10 nant de la bobine capteuse inférieure 56, est un signal

d'impulsions carrées B 2 comme on l'a représenté sur la Figure 13.

La différence entre la tension de référence et chacun des signaux de bobines capteuses traités, comparés 15 respectivement dans les circuits comparateurs 92 et 94, correspond aux variations d'amplitude des signaux dans les bobines capteuses 54,56, par rapport au signal de circuit de commande C appliqué à la bobine excitatrice 52, dues au shuntage du noyau 50 par les clés magnétiques sur l 'arbre 20 tournant Les deux signaux A 2 et B 2 correspondent à la relation temporelle entre les signaux de bobines capteuses initiaux'A et B, mais ils fournissent des bords avant et arrière permettant une détermination précise du sens de rotation de 1 'arbre, et permettant une détermination pré25 cise de la période des impulsions de chacun des signaux A 2 et B 2, ce qui permet de déterminer de façon précise la vitesse de rotation de l'arbre La vitesse de rotation de l'arbre est déterminée par le nombre d'impulsions carrées dans chacun des signaux A 2 et B 2 pendant une période donnée, 30 divisé par le nombre de clés de codage magnétique dans le groupe correspondant de clés de l'arbre Le sens de rotation de l'arbre, dans le'sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens contraire, est déterminé selon le signal des deux signaux pulsés A 2 et B 2 qui est en avance sur l'au35 tre, ce qui est mis en évidence par les positions relatives des impulsions des signaux dans le chronogramme représenté sur la Figure 13 Le réglage du déphasage entre les 2 5 signaux à 90 contribue à cette détermination Le recouvrement d'impulsions correspondantes dans les deux signaux A 2 et B 2, dû au recouvrement de clés magnétiques correspondantes dans les deux groupes codés sur l'arbre, facili5 te également-la détermination du signal qui est en avance sur l'autre La mise à l'échelle de la Figure 13 ne permet pas une comparaison des valeurs de tension des signaux A 2,

B 2 aux signaux A,B,C ou AI, B 1.

On peut comparer les signaux A 2 et B 2 dans un cir10 cuit de détermination de vitesse et de sens 96, qui peut avoir toute conception commode Par exemple, on peut

utiliser un circuit logique à cette fin, qui reçoit et traite facilement les impulsions carrées des signaux A 2 et B 2.

Le signal de sortie du circuit de détermination 96 peut avoir toute forme commode, incluant un signal numérique ou analogique avec l'information de vitesse de rotation sous la forme d'impulsions codées dans le temps, par exemple, et avec l'information de sens de rotation sous la forme d'une impulsion dans le sens positif ou dans le sens néga20 tif, par exemple On peut visualiser le signal de sortie du circuit de détermination au moyen d'un circuit de lecture approprié 98, qui peut inclure un ou plusieurs enregistreurs à bande, dispositifs de mesure, sorties numériques, ou autre moyen analogue Les détails de réalisation 25 des circuits de détermination et de lecture ne sont pas

critiques pour la présente invention.

Un outil transducteur à élément rotatif selon la présente invention peut être utilisé dans pratiquement

n'importe quelle situation o la vitesse et/ou le sens de 30 rotation d'un corps, tel qu'un arbre, doit etre déterminée.

Les détails particuliers d'une telle application ne sont

pas essentiels à la compréhension de la présente invention.

Cependant, cette application est considérée dans la description de la présente invention pour la situer dans un 35 environnement Le dispositif de mesure d'écoulement de

fluide 11 incorporant l'outil transducteur à élément rotatif 10 comme on l'a représenté sur les Figures l A-l E est d'un type utile dans des activités d'exploration et d'exploitation de puits de pétrole Le dispositif de mesure d'écoulement 11, qui peut etre utilisé dans une variété d'autres outils de travail de puits (non représentés) est 5 placé à l'intérieur d'un puits et il est utilisé pour déterminer la vitesse d'écoulement d'un fluide, tel que de

l'eau et/ou du pétrole, le long du puits de forage.

Le dispositif de mesure d'écoulement 11 est généralement allongé et constitué d'un carter extérieur étan10 che aux fluides représenté dans son ensemble en 100, qui peut etre sélectivement ouvert vers le bas du dispositif de mesure pour recevoir une montée de fluide le long d'un *puits de forage Le passage de fluide dans le dispositif de mesure rend l'outil transducteur à élément rotatif 10 15 (Figure l D) actif, ce qui permet d'obtenir les mesures de vitesse et de sens d'écoulement, le fluide sortant ensuite du dispositif de mesure pour continuer le long du trou de forage Le carter 100 ainsi que différents éléments internes au dispositif de mesure 11 sont constitués de plusieurs 20 composants, fixés entre eux et rendus étanches aux fluides par des joints appropriés, tels que desbagues se trouvant dans des rainures annulaires, comme on 1 'a représenté dans

l'ensemble des Figures l A-ID.

Sur la Figure 1 A, le haut du dispositif de mesure 25 d'écoulement de fluide 11 est représenté comme le prolongement vers le bas d'un autre équipement (non représenté) par lequel le dispositif de mesure d'écoulement peut être placé à l'intérieur d'un trou de forage de puits Un dispositif électronique 102 est placé vers le haut du dispo30 sitif de mesure d'écoulement de fluide 11, ce dispositif comprenant le circuit excitateur 15 et éventuellement le circuit de comptage d'impulsions 16, et également un dispositif d'alimentation électrique pour alimenter ces circuits en bas du trou Le dispositif électronique 102 peut 35 être en communication avec un équipement en surface, tel que le circuit de lecture 98 (Figure 12) et un dispositif de commande (non représenté), au moyen de connecteurs appropriés (non représentés) s'étendant vers le haut à partir du dispositif 102 On peut prévoir deux vis de serrage 104 pour maintenir le dispositif électronique 102

fixement en place à l'intérieur du carter 100.

Un carter de moteur 106 contten-t un moteur 108 maintenu fixement à l'intérieur du carter par des vis de serrage 110 et relié par des conducteurs appropriés 112 au dispositif électronique 102 qui peut aussi inclure des composants d'alimentation électrique appropriés pour faire 10 fonctionner le moteur L'arbre d'entraînement du moteur 108 est couplé par un organe de couplage 114 à une

vis-guide sans fin de contact 116, qui comporte des filets fins et de faible pas (Figure 1 B) L'extrémité inférieure de la vis 116 comporte une tête 118, qui peut amenée con15 tre un organe de butée 120 placé entre la tete et le carter 106, cette tête étant circonscrite par un organe de support radial 122 La vis-guide 116 peut ainsi tourner avec l'arbre d'entraînement du moteur 108 sans qu elle exerce une force vers le haut contre le moteur,grace à 20 l'organe de butée 120.

L'extrémité de tête de vis-guide de contact 118 se trouve à l'intérieur d'un bot-ier 14 de vis-guide sans fin d'entraînement et elle est reliée à l'extrémité supérieure d'une vis-guide sans fin d'entra Inement 126 au moyen d'un assemblage à languette dans une rainure représenté dans son ensemble en 128 Ainsi, la vis-guide sans fin d'entraînement 126 estmontée pour tourner par rapport à la vis-guide sans fin de contact 116, les deux vis-guide pouvant tourner sélectivement autour de leurs axes longi30 tudinaux en coincidence respectifs par le fonctionnement du moteur 108 Un joint à double bague représenté dans son ensemble en 130 relie- en rotation la vis-guide sans fin d'entraînement 126 au bottier de vis d'entrainement 124 à l'extrémité supérieure de la vis-guide sans fin d'entrai35 nement Un support 132, maintenu en place par un boulon approprié 134, supporte l'extrémité inférieure de la visguide sans fin d'entrainement 126 (Figure 1 C) Le boulon

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de support 134 peut être placé dans un trou d'accès 136 formé dans le logement de vis-guide sans fin d'entraînement 124; et un trou d'accès supplémentaire 138, qui peut etre fermé par une broche filetée, est prévu pour avoir 5 accès à l'extrémité supérieure de la vis-guide sans fin d'entraînement 126 Un trou d'accès 140 est prévu dans le

carter de moteur 106 à l'emplacement de l'organe de couplage 114.

Des disjoncteurs de sécurité supérieur et infé10 rieur 141 et 142 sont respectivement montés dans des cavités appropriées formées dans le c&té du carter de moteur 106 vers les extrémités opposées de la partie filetée de la vis-guide sans fin de contact 116 Chaque disjoncteur de sécurité 141 et '142 comporte deux contacts à vis, s'étendant dans des alésages appropriés formés dans le carter 106 jusqu'au passage intérieur 144 contenant la visguide sans fin de contact 116, les contacts à 'vis dans chaque alésage étant déplacés mutuellement longitudinalement le long du passage 144 Chacun des disjoncteurs 141 20 et 142 est connecté au dispositif électronique 102 et/ou au moteur 108 par des conducteurs appropriés (non représentés), et fait partie du circuit commandant le fonctionnement du moteur Un palpeur de disjoncteur 146 est en contact par filetage avec la vis-guide sans fin de contact 116, 25 et il peut être maintenu pour ne pas tourner au moyen d'un élément à languette approprié ou autre moyen de couplage (non représenté) au carter 106, par exemple Ainsi, quand le moteur 108 fait tourner la vis-guide sans fin de contact 116, le palpeur 146 se déplace longitudinalement le long 30 des filets de la vis-guide, vers le haut ou vers le bas selon le sens de rotation de la vis-guide Le contact du palpeur 146 avec l'un des disjoncteurs de sécurité 141 ét 142 produit une commutation appropriée dans le circuit de commande de moteur pour arrêter automatiquement la rotation 35 du moteur 108 et, par conséquent, des deux vis-guide sans

fin 116 et 126.

Le bottier de vis-guide sans fin 124 comporte une cavité étendue 148 à l'intérieur de laquelle sont logés les filets gros et de grand pas de la vis-guide sans fin d'entraînement 126 (Figure 1 C) Un manchon 150 entoure dans son ensemble le bottier de vis-guide sans fin d'entraîne5 ment 124, s'étendant vers le bas comme on l'expliquera encore dans la suite Le manchon 150 est couplé à la visguide sans fin d'entra Inement 126 par un bloc palpeur 152, fixé au manchon par un boulon 154 et venant au contact de la vis-guide d'entraînement par filetage Le manchon 150 10 peut aussi se déplacer longitudinalement par rapport au bottierde vis-guide sans fin 124 Quand on fait tourner la vis-guide sans fin d'entraînement 126, le couplage de celle-ci par le palpeur 152 a pour effet de déplacer longitudinalement le manchon 150 par rapport au bottier de vis15 guide sans fin d'entraînement 124, vers le haut ou vers le bas selon le sens de rotation de la vis-guide d'entraînement Puisque les filets de la visguide sans fin d'entrainement 126 et du palpeur 152 ont un grand pas en comparaison des filets de la vis-guide sans fin de contact 116 et du palpeur de disjoncteur 146, toute l'étendue du mouvement de rotation permise par le mouvement longitudinal du palpeur de disjoncteur 146 entre les disjoncteurs de sécurité et 142 est accompagnée par le mouvement longitudinal plus grand du bloc palpeur 152 et du manchon solidaire 150 25 le long de la partie filetée de la -vis-guide sans fin d'entrainement Une friction entre le manchon 150 et le logement de vis-guide 124 ainsi qu'entre d'autres composants décrits dans la suite empêche la rotation du manchon et du bloc palpeur 152 avec la vis-guide d'entraînement 126 et

provoque un mouvement longitudinal du manchon quand la visguide d'entraînement est tournée Autrement, on peut prévoir un moyen de couplage par languette dans le même but.

Un carter de turbine 156 est montésurllextrémité inférieure du boîtier de vis-guide sans fin d'entraînement 35 124, et il est maintenu fixé à celuici par au moins un boulon 158 (Figure 1 D) La partie supérieure du carter de turbine 156 est tubulaire dans son ensemble, et contient un passage s'étendant longitudinalement 160 Le carter de turbine 156 contient vers le bas et au-delà de sa partie cylindrique, plusiers bras 162 qui supportent un prolongement de tige 164 se terminant dans une tète ou pied 166 (Figure l E). Un ensemble de bandes métalliques souples 168 sont montées et maintenues par des boulons appropriés 170, dans un assemblage périphérique autour du bas de la partie cylindrique du carter de tubine 156 Les extrémités infé10 rieures des bandes 168 sont pareillement montées sur un

bloc tubulaire dans son ensemble 172 par des boulons 174.

Le bloc 172 entoure la tige 164 et il est maintenu pour ne pas qu'il tourne par rapport à celle-ci au moyen d'un tenon 176 monté dans un alésage approprié formé dans le bloc 15 et menant dans une rainure s'étendant longitudinalement 178 formée dans la tige Un ressort hélicoïdal 180 est comprimé entre le bas du bloc 172 et le haut du pied 166, et pousse le bloc vers le haut par rapport à la tige 164 Ce mouvement vers le haut du bloc 172 tend à comprimer longi20 tudinalement l'ensemble des bandes 168, ce qui fait fléchir les bandes radialement et vers l'extérieur dans la configuration courbée représentée sur la Figure 1 E. Les moitiés supérieures des bandes 168 sont reliées par un matériau souple semblable à une toile 182 de sorte 25 que, dans la configuration courbée de la combinaison des bandes 168 et du matériau 182 comme on l'a représentée sur la Figure l E, on obtient un entonnoir ou un panier indiqué dans son ensemble en 184 Le passage de fluide vers le haut par rapport au panier 184 est dirigé par celui-ci à travers les trous formés entre les bras 162 et jusque dans le passage 160 du carter de turbine 156 Le carter de turbine 156 est pourvu d'orifices 185 qui sont alignés avec

des orifices 186 prévus dans le manchon 150 quand ce manchon est dans la configuration vers le haut représentée.

Le passage de fluide jusque dans le bas du passage 160 peut

donc se faire par les orifices 185 et 186 jusqu'à l'extérieur du dispositif de mesure d'écoulement l.

31, La rotation de la vis-guide sans fin d'entrainement 126 peut être effectuée par le fonctionnement du moteur 108 pour abaisser le bloc palpeur 152 et, par conséquent, le manchon 150 par rapport à la vis-guide d'entral5 nement et au carter de turbine 156 Le bas du manchon comporte un contre-alésage 150 a qui facilite le mouvement du manchon vers le bas sur les bandes étendues 168 Ce renfermement des bandes 168 par le manchon 150 abaissé par rapport à celles-ciaffaisse le panier 184 vers l'intérieur 10 en direction de la tige 164 L'affaissement du panier 184 force le bloc 172 à se déplacer vers le bas, en comprimant le ressort 180 contre le pied 166 Le moteur 108 peut être mis en fonctionnement jusqu'à ce que le palpeur de disjoncteur 146 atteigne le disjoncteur de sécurité inférieur 142, 15 le bloc palpeur de manchon 152 étant alors au voisinage de l'extrémité inférieure des filets de la vis-guide sans fin d'entraînement 126 A ce point, le bas du manchon 150 est placé essentiellement au voisinage du bloc 172, en entourant complètement le panier 184 et en réduisant au minimum 20 tout passage de fluide éventuel jusque dans le bas du passage 160 par le carter de turbine 156 Les orifices de manchon 186 sont déplacés longitudinalement par rapport aux orifices de carter de turbine 185, le manchon 150 placé dans sa configuration abaissée entourant le panier affais25 sé 184, en empêchant en outre un passage de fluide par le

passage 160.

Dans la configuration à panier fermé o le manchon est dans sa position abaissée, le dispositif de mesure

d'écoulement 11 peut être manipulé à-l'intérieur d'un puits 30 avec un minimum de résistance à cet écoulement, par exemple.

Quand le dispositif de mesure d'écoulement est placé à l'endroit o les mesures d'écoulement doivent être assurées, on peut faire fonctionner le moteur pour faire tourner la vis-guide sans fin du contact 116 et la visguide sans fin 35 d'entraînement 126, en élevant le manchon 150 jusqu'à ce que le palpeur de disjoncteur 146 soit en contact avec le disjoncteur de sécurité supérieur 140 A ce point, le panier 184 est découvert et déployé par l'action du ressort 180 conmme le montre la Figure 1 E, et les orifices de manchon 186 sont alignés avec les orifices du carter de turbine185 pour permettre un passage de fluide vers l'extérieur du carter 100 Le carter de turbine 156 contient une turbine, représentée dans son ensemble en 187 sur la Figure 1 D, qui comprend l'arbre 12 de l'outil transducteur à élément rotatif 10 et une ou plusieurs ailettes de turbine 188 dispo10 sées en spirale sur l'arbre On notera que, bien que l'outil transducteur à élément rotatif représenté sur les Figures 2 et 3 soit aussi représenté sur la Figure ID, on peut utiliser dans le dispositif de mesure d'écoulement 11 représenté sur les Figures l A-l E n'importe quel exemple de 15 réalisation de l'outil transducteur à élément rotatif qui a été décrit plus haut L'arbre 12 est monté entre un support fixe supérieur 189 placé à l'intérieur d'un contre-alésage dans le carter de vis-guide sans fin d'entraxnement 124, et un support à tige filetée réglable 190, qui est en 20 contact par filetage avec l'intérieur d'un bâti de montage 192 maintenu fixe par un moyen approprié à l'intérieur du passage 160 du carter de turbine 156 Une bride à friction 194 maintient le support à tige 190 dans sa position sélectionnée o la pointe de la tige est contre le bas plat dans 25 son ensemble de l'arbre 12, tandis que l'extrémité pointue du haut de l'arbre passe dans une cavité formée dans le bas du support supérieur 189 Le bâti de montage 192 comprend plusieurs passages 196 pour l'écoulement de fluide le long du passage de carter de turbine 160 La turbine 187 est ainsi libre de tourner autour de son axe longitudinal, en étant montée sur les supports supérieur et inférieur 189 et 190 La configuration en spirale des ailettes de turbine 188 permet le passage du fluide vers le haut à l'intérieur du passage de carter de turbine 160 et à l'extérieur 35 par les orifices alignés 185 et 186 avec cette rotation

autour de l'accès à l'arbre.

On remarquera que la vitesse de rotation de l'ar-

bre 12, due à l'écoulement du fluide le long du passage 160 qui se heurte aussi aux ailettes de turbine 188, est directement proportionnelle à la vitesse du fluide s'écoulant par le passage Le sens de rotation de l Marbre 12 est également déterminé par le sens relatif d'écoulement du fluide dans le passage 160 par rapport à la turbine 187. Bien que l'outil transducteur à élément rotatif 10, même incorporé dans le dispositif de mesure d'écoulement, puisse en général détecter le sens et la vitesse d'écoulement 10 du fluide dans chaque sens longitudinal le long d'une direction parallèle à l'axe de l'arbre 12, le dispositif de mesure d'écoulement représenté sur les Figures LA-1 E est particulièrement conçu pour détecter la vitesse du fluide se déplaçant vers le haut par rapport au dispositif, en ayant pénétré dans le panier déployé 184, en se déplaçant le long du passage de carter de turbine 160 et en sortant du carter de dispositif de mesure d'écoulement 100 par les

orifices alignés 185 et 186.

Quand le fluide s'écoule vers le haut par le pas20 sage 160 et par la turbine 187 comme on l'a décrit, le détecteur 14 détecte le passage des clés magnétiques sur l'arbre 12 comme on l'a expliqué plus haut, et communique les signaux de données au dispositif électronique 102 pour leur traitement Le détecteur 14 est placé à l'intérieur d'une cavité 197 dans le logement de vis-guide d'entraînement 124, et il est séparé par la paroi 60 d'une cavité longitudinale 198 qui entoure une partie de l'arbre 12, y compris les groupes de clés magnétiques 22 et 24 Le support 189 est monté dans un contre-alésage à l'extrémité de la cavité 198. 30 Le détecteur peut être exposé dans une position (non représentée) à l'intérieur de la cavité 197, ou maintenu en place par tout moyen approprié Un passage étendu est prévu le long du logement de vis- guided'entra nement 124 de la cavité 197 jusqu'en haut duboltier (Figu35 re 1 D) pour loger des conducteurs appropriés (n on inclus pour des raisons de clarté) reliant le détecteur et le dispositif électronique 102 Un espace suffisant sert à loger

3 A 2548373

ces conducteurs le long de la zone annulaire entre le carter de moteur 106 et une enveloppe 202, qui entoure une grande partie du carter de moteur 106, en étant joint de façon étanche à celui-ci, et qui est joint de façon étan5 che à la partie supérieure du logement de vis-guide sans fin d'entraînement 124 (Figure l B) Un orifice allongé 204 permet aux conducteurs de passer jusqu'à l'intérieur du carter de moteur 106 audessus du moteur 108 pour être reliés au dispositif électronique 102 (Figure l A) Le passa10 ge de connexion des conducteurs 200 peut être constitué, en partie, en recouvrant une gorge, taillée dans le coté du logement de vis-guide sans fin d'entraînement 124, avec une bande 205, représentée soudée en position sur la Figure 1 C. Deux joints à double bague représentés dans leur ensemble en 206 et 208 forment un joint étanche de Il'extérieur du logement de vis-guide sans fin d'entrainement 124 jusqu'en haut du carter de turbine 156, ce dernier comportant intérieurement le passage 160 par lequel du fluide s'écoule Comme le montrent les Figures 1 C et 1 D, le passage de carter de turbine communique par la cavité 198, autour du support de turbine 189 (qui n'est pas joint de façon étanche au logement de vis-guide d'entraînement 124) avec la cavité 148 au moyen d'un passage étroit ouvrant dans la cavité contenant le support de vis-guide sans fin d'entrainement 132 L'écoulement du fluide sous pression entre le passage 160 et la cavité 148 le long de ce chemin

intérieur évite des blocages par compression ou par dépression dans l'élévation et l'abaissement du manchon 150.

Une fois que l'opération de mesure de vitesse d'écouilement de fluide à l'intérieur d'un puits par l'utilisation du transducteur à élément rotatif 10 monté à l'intérieur du dispositif de mesure d'écoulement 11 des Figures l A-l E est terminée, on peut faire fonctionner sélectivement 35 le moteur à partir de la surface pour abaisser le manchon sur le panier 184, en mettant le dispositif de mesure d'écoulement dans sa configuration affaissée comme elle a

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été utilisée pour son insertion et sa mise en place à l'intérieur du puits Le dispositif de mesure d'écoulement 11 peut alors être encore manipulé à l'intérieur du puits, ou

retiré de celui-ci.

L'outil transducteur à élément rotatif, dans n'importe lequel des exemples de réalisation qui ont été décrits, constitue un outil précis pour mesurer la vitesse et le sens d'écoulement d'un fluide, par exemple L'utilisation de champs magnétiques alternatifs et la dépendance d'une modulation d'amplitude et non 4 'une modulation de fréquence pour le signal de données permet de faire des mesures fiables et précises qui sont insensibles à la vibration de l'arbre de turbine En outre, l'outil transducteur à élément rotatif de la présente invention ne crée pratiquement 15 pas de résistance magnétique sur l'arbre de turbine, en raison du fait que les champs magnétiques mis en oeuvre sont alternatifs, et il fournit en outre des mesures précises et fiables pour une vitesse de rotation faible approchant la vitesse de rotation nulle Egalement, l'indice de 20 température élevé du noyau de ferrite du détecteur 14 est particulièrement approprié pour une utilisation dans des environnements à température élevée, tels qu'on peut les trouver dans des puits La mince paroi de séparation du

détecteur de l'arbre de turbine isole complètement le dé25 tecteur de l'environnement rempli de fluide dans l'arbre.

Bien qu'on ait représenté la présente invention dans l'environnement d'un dispositif de mesure d'écoulement de fluide qui trouve une utilisation particulière dans des puits, l'outil transducteur à élément rotatif n'est 30 pas limité à ces applications, mais il peut etre utilisé au contraire dans toute opération qui nécessite la mesure de la vitesse et/ou du sens de rotation d'un arbre, provoquée

par l'écomlement d'un fluide ou autrement.

Il est évident que la présente invention dont on a décrit plusieurs exemples de réalisation comporte d'autres variantes dans le cadre de l'invention telle que définie

dans les revendications annexées.

Claims (3)

REVENDICATIONS l.Dispositif de détection du mouvement d'un corps, caractérisé en ce qu'il comprend: a un détecteur ( 14)incluant une bobine primaire ( 52) pour fournir des signaux électromagnétiques,et des bobines secondaires ( 54,56)pour recevoir les signaux électromagnétiques et pour fournir des signaux de sortie dépendants dudit mouvement;et b un moyen de codage ( 12, 20 ou 12 ',20,29 ou 12 a, ou 12 b,40 O,incluant un magnétiau magnétique, comportant au 10 moins deux zones d'effet magnétique différent,ces zones étant prévues pour se déplacer avec le corps en mouvement à détecter; c. ledit moyen de codage et ledit détecteur étant agencés de sorte que,quand les zones sont en mouvement,une de ces zones d'effet magnétique relativement élevé opposée à la combinaison de la bobine primaire et des bobines secondaires provoque une augmentation du signal de sortie fourni par une bobine secondaire par rapport au signal de sortie fourni par la bobine secondaire quand-une zone d'effet magnéti20 que relativement faible est opposée à la combinaison de la bobine primaire et des bobines secondaires.
1. 2 Dispositif selon la revendication l,caractérisé en ce que: a.ledit moyen de codage comprend deux groupes de 25 zones ( 22,24 ou 32,34 ou 42, 44),chaque groupe incluant au moins deux zones d'effet magnétique différent,les deux groupes étant décalés mutuellement;et b.lesdites bobines secondaires comprennent deux bobines capteuses ( 54,56)décalées mutuellement des côtés 30 opposés de la bobine primaire ( 52); et c.ledit moyen de codage et ledit détecteur sont agencés de sorte que,quand lesdites zones sont en mouvement, les zones d'un groupe peuvent produire alternativement des augmentations et des diminutions du signal de sortie fourni 35 par une bobine secondaire,et les zones de l'autre groupe peuvent produire alternativement des augmentations et des diminutions du signal de sortie fourni par l'autre bobine secondaire. 3 Dispositif selon la revendication 2,caractérisé en ce que lesdites zones ( 20,30 ou 40) sont prévues sur un arbre ( 12,12 ',12 a ou 12 b) dont le mouvement de rotation autour de son axe longitudinal doit être détecté,et en ce que les deux groupes de zones ( 22,24; 32,34; 42,44)sont décalés mutuellement longitudinalement le long de l'arbre de sorte que la rotation de l'arbre par rapport au détecteur ( 14)entra Ine le déplacement desdites zones par rapport à celui-ci. 4 Dispositif selon la revendication 3,caractérisé en ce que les deux groupes de zones sont décalés entre eux périphériquement autour de l'arbre pour produire un déphasage entre lesdites augmentations et lesdites diminutions produites dans les deux signaux de sortie ainsi 15 fournis par les deux bobines capteuses quand l'arbre

   tourne par rapport au détecteur.

   Dispositif selon la revendication l,caractérisé en ce que les zones sont prévues sur un arbre dont le mouvement de rotation autour de son axe longitudinal doit être 20 détecté, et en ce que les deux groupes de zones sont décalés mutuellement longitudinalement le long de l'arbre, l'arbre pouvant tourner par rapport au détecteur pour faire

   ainsi déplacer les zones par rapport à ce détecteur.

   6.Dispositif selon la revendication 1 ou 2,caracté25 risé en ce que le détecteur ( 14)comprend en outre un noyau( 50)portant la bobine primaire et les bobines secondaires, le noyau étant constitué d'un matériau solide de type ferrite. 7.Dispositif sel-on la revendication 1 ou 4,caracté30 risé en ce qu'il comprend en outre: a.un premier circuit électronique ( 15) pour engendrer un signal excitateur électronique alternatif pour son application à la bobine primaire par laquelle le signal électromagnétique est ainsi fourni pour sa réception par les bobines secondaires ( 54,56) comme un signal alternatif(;et b.un second circuit électronique ( 16) pour recevoir les signaux de sortie des bobines secondaires et pour analyser ces signaux ainsi reçus afin de déterminer les caractéristiques du mouvement du corps à partir de modulations

   d'amplitude des signaux de sortie.

   8.Dispositif selon la revendication 1 ou 7,caractéri5 sé en ce que les zones sont pourvues, au moins en partie, d'un matériau de perméabilité relativement élevée pour constituer lesdites zones d'effet magnétique relativement élevé

   et d'un matériau de perméabilité relativement faible pour constituer lesdites zones d'effet magnétique relativement 10 faible.

   9.Dispositif selon la revendication 1 ou 7,caractérisé en ce que les zones sont constituéesau moins en partie, par la configuration du matériau magnétique du moyen de codage,le mouvement de celui-ci par rapport au détecteur ayant ainsi pour effet de faire varier le déplacement relatif entre le matériau magnétique et le détecteur de telle sorte qu'un déplacement relativement petit fournit lesdites zones d'effet magnétique relativement élevé et qu'un déplacement

   relativement grand fournit-lesdites zones d'effet magnétique 20 relativement faible.

   l O.Dispositif selon la revendication l,caractérisé en ce que le détecteur fournit deux signaux de sortie qui sont déphasés entre eux pour déterminer à la fois la vitesse et

   le sens du mouvement à détecter.

   ll Dispositif de détection de mouvement d'un corps, de type transducteurcaractérisé en ce qu'il comprend: a.un arbre ( 12,12 ',12 a ou 12 b) agencé pour avoir un mouvement tournant autour de son axe longitudinal indicatif du mouvement à détecter; b un détecteur ( 14) incluant une bobine excitatrice ( 52)et au moins une bobine capteuse ( 54 ou 56) disposée de sorte que des signaux alternatifs engendrés par la bobine excitatrice peuvent être couplés de manière inductive à la bobine capteuse pour produire des signaux de sortie 35 alternatifs; et c.un moyen de codage ( 20,30 ou 40)portés par l'arbre et incluant un matériau magnétique; d.le détecteur étant disposé par rapport à l'arbre de sorte que sa rotation par rapport au détecteur entra Ine un mouvement du moyen de codage relativement au détecteur et une variation du déplacement relatif entre le matériau magnétique du moyen de codage et la combinaison de la bobine excitatrice et de la bobine capteuse,ce qui permet de faire varier l'étendue du couplage inductif entre la bobine excitatrice et la bobine capteuse fourni par le matériau magnétique du moyen de codage pour moduler en amplitude les signaux 10 de sortie. 12.Dispositif selon la revendication 11,caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit excitateur ( 15) pour engendrer un signal électronique alternatif à appliquer à la bobine excitatrice pour que celle-ci engendre ainsi un 15 signal alternatif pour un couplage inductif /av^ bobine capteuse. 13. Dispositif selon la revendication 12,caractérisé en ce que les signaux de sortie de deux bobines capteuses

   sont déphasés entre eux pour fournir une information concer20 nant le sens et la vitesse de rotation de l'arbre.

   14.Dispositif selon la revendication 12,caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit électronique de réduction de données ( 16) pour recevoir les signaux de sortie de la bobine capteuse pour l'analyse des signaux. 25 15 Dispositif selon la revendication ll,caractérisé en ce que le moyen de codage est constitué,au moins en partie,par la forme de l'arbre dont la rotation par rapport au détecteur permet de faire varier le déplacement relatif

   entre le matériau magnétique et la bobine excitatrice et la 30 bobine capteuse.

   16.Dispositif selon la revendication ll,caractérisé en ce que le moyen de codage est pourvu,au moins en partie, d'un matériau de perméabilité relativement élevée porté par l'arbre qui est autrement constitué,au moins en partie, 35 d'un matériau de perméabilité relativement faible, dont la rotation par rapport au détecteur permet de faire varier le déplacement relatif entre ledit matériau de perméabilité

   relativement élevée et le détecteur.

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   17.Dispositif selon la revendication 11,caractérisé en ce que le moyen de codage est pourvu d'un ou de plusieurs dépôts d'un matériau de perméabilité relativement élevée porté par l'arbre qui est autrement, au moins en partie, constitué d'un matériau de perméabilité relativement faible-,la rotation de l'arbre par rapport au détecteur ayant pour effet de faire varier le déplacement relatif entre

   lesdits dépôts et le détecteur.

   18.Dispositif selon la revendication ll,caractérisé 10 en ce que le moyen de codage est prévuau moins en partie, par la constitution de l'arbre,au moins en partie,d'un matériau magnétique comportant une ou plusieurs cavités ( 20) à sa surface,la rotation de l'arbre par rapport au détecteur ayant pour effet de faire varier le déplacement 15 relatif entre le matériau magnétique de l'arbre et le détecteur. 19.Dispositif selon la revendication ll,caractérisé en ce que le moyen de codage est prévu,au moins en partie par l'arbre incluant un ensemble de bords s'étendant longitudinalement ( 38)dans un ensemble périphérique autour de l'arbre,lesdits bords incluant au moins un matériau magnétique,la rotation de l'arbre par rapport au détecteur

   ayant pour effet de faire varier le déplacement relatif entre le matériau magnétique de l'arbre et le détecteur.
2. 20 Dispositif selon la revendication ll,caractérisé en ce que le moyen de codage est prévu,au moins en partie, avec une ou plusieurs saillies radiales ( 40) de l'arbre incluant un matériau magnétique,la rotation de l'arbre par rapport au détecteur ayant pour effet de faire varier le 30 déplacement relatif entre le matériau magnétique et le détecteur. 21. Dispositif selon la revendication ll,caractérisé en ce que: a.ledit moyen de codage comprend deux groupes ( 22,24; 32; 34;ou 42,44) de clés magnétiques décalés entre eux longitudinalement le long de l'arbre;et b. ledit détecteur ( 14)comprend deux bobines capteuses ( 54,56)décalées mutuellement et placées des côtés opposés de la bobine excitatrice ( 52) de sorte que la rotation de l'arbre par rapport au détecteur a pour effet de faire varier le déplacement relatif du matériau magnétique dans un groupe de clés magnétiques par rapport à une bobine capteuse,et du matériau magnétique dans l'autre groupe de

   clés magnétiques par rapport à l'autre bobine capteuse.

   22.Dispositif selon la revendication 21,caractérisé 10 en ce que les deux groupes de clés magnétiques sont décalés périphériquement entre eux de sorte que la rotation de

   l'arbre par rapport au détecteur a pour effet de déphaser entre eux les signaux de sortie produits dans respectivement les deux bobines capteuses.
3. 23 Dispositif selon la revendication 11 ou 21, caractérisé en ce que le détecteur comprend en outre un noyau ( 50)portant la bobine excitatrice ( 52)et les bobines capteuses ( 54,56)et constitué d'un matériau solide de type ferrite. 24 Dispositif selon la revendication ll,,caractérisé en ce qu'il comprend en outre une turbine ( 187)reliée à l'arbre,ladite turbine étant placée pour être entraînée

   avec le mouvement à détecter.

   25.Dispositif selon la revendication ll,caractérisé 25 en ce que l'arbre se déplace par l'écoulement d'un

   fluide dont le mouvement doit être détecté.

   26.Dispositif selon la revendication ll,caractérisé en ce que le détecteur ( 14) est isolé,d'une façon

   étanche au fluide,par rapport à l'arbre.