FR2556843A1 - Appareil de localisation de defauts resistifs dans des boucles de guidage - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE LOCALISATION DE DEFAUT CORRESPONDANT A UNE AUGMENTATION DE RESISTANCE ELECTRIQUE. ELLE SE RAPPORTE A UN APPAREIL DESTINE A DETECTER LA RUPTURE D'UNE BOUCLE 2 DE GUIDAGE A LAQUELLE EST APPLIQUE UN SIGNAL ELECTRIQUE PERIODIQUE. L'APPAREIL EST SOUS FORME D'UN ENSEMBLE MOBILE TOUT A FAIT LIBRE PLACE DANS UN BOITIER COMMUN ET COMPRENANT DEUXCONDENSATEURS 6, 7 DISPOSES SUCCESSIVEMENT. UN DISPOSITIF DETECTE LA PRESENCE D'UNE DIFFERENCE DE TENSIONS ENTRE LES DEUX CONDENSATEURS. UN DISPOSITIF INDICATEUR 18 INDIQUE LES CHANGEMENTS DE DETECTION CORRESPONDANT A UN DEFAUT TEL QU'UNE RUPTURE DE LA BOUCLE 2. APPLICATION A LA LOCALISATION DES DEFAUTS TELS QUE LES RUPTURES DES BOUCLES ELECTRIQUES.

Description

La présente invention concerne un appareil

de localisation de défauts dans des conducteurs, correspon-

dant à une augmentation de résistance, par exemple des ruptures, dans les boucles électriques de guidage qui reçoivent un signal électrique périodique provenant d'au moins un générateur de courant afin que les déplacements

de véhicules guidés le long de la boucle soient réglés.

On connaît déjà des appareils de localisation d'interruption des conducteurs mettant en oeuvre un couplage capacitif pour la détection. Cependant, ces appareils ne sont pas des ensembles facilement mobiles et ils sont reliés à la boucle électrique par un câble afin qu'ils tirent un signal de référence d'après la position de la phase de la tension périodique dans la boucle. Il est évidemment possible de remplacer la connexion par câble par une transmission sans fil, mais, à cet effet, les coûts sont accrus considérablement et la sensibilité

aux perturbations est aussi accrue.

L'invention a pour objet la réalisation d'un appareil qui ne présente pas les inconvénients indiqués précédemment et dont la manutention est commode, qui est fiable et qui peut être fabriqué à un prix relativement faible. Plus précisément, elle concerne un appareil caractérisé en ce qu'il comprend un seul ensemble mobile d'une manière tout à fait libre, qui contient, dans un

boîtier commun, au moins deux condensateurs placés succes-

sivement, l'un après l'autre, à une distance fixe l'un de l'autre, un premier dispositif relié à chacun des deux condensateurs afin qu'il détecte la présence d'une différence de tension entre les deux condensateurs, et un second dispositif destiné à indiquer tout changement

de condition de la détection correspondant à une augmenta-

tion de la résistance des conducteurs, tel que des ruptures ou des défauts analogues, dans l'une quelconque des boucles

de guidage.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure I est un schéma d'une boucle électrique de guidage dans laquelle l'appareil selon l'invention peut être utilisé; la figure 2 est un diagramme synoptique d'un mode de réalisation d'appareil selon l'invention; et

la figure 3 est un exemple de disposition d'appa-

reil selon l'invention.

La figure 1 représente une version simplifiée

d'une installation dans laquelle l'appareil selon l'inven-

tion peut être utilisé. Elle comporte un générateur 1 de courant auquel est reliée une boucle électrique 2 de guidage. Le générateur 1 est destiné à émettre un courant électrique périodique à une ou plusieurs fréquences prédéterminées. Les boucles de ce type sont utilisées par exemple pour la commande des déplacements de véhicules de transport sans chauffeur, ces véhicules ayant des dispositifs de commande qui détectent, par exemple par induction, le champ magnétique créé lorsqu'un courant alternatif est transmis dans la boucle 2. Dans un système existant, un grand nombre de boucles sont habituellement placées les unes près des autres. Lorsque les boucles

reçoivent des courants à des fréquences différentes prove-

nant de générateurs différents de courant, la commande peut être effectuée sélectivement. A cet effet, on peut

utiliser des fréquences comprises dans la plage des audio-

fréquences. Les boucles sont en général enfouies dans le sol sur lequel les véhiculesse déplacent. Le générateur 1 comporte un ou plusieurs oscillateursdont la fréquence ou les fréquences déterminent la fréquence dans la boucle 2 de guidage. La référence 3 désigne symboliquement un point de résistance accrue de la boucle 2 de guidage, l'appareil selon l'invention étant destiné à localiser ce point. Le défaut ou point de rupture 3 peut être une rupture mécanique non intentionnelle dans la boucle ou

un point de résistance accrue qui introduit des modifica-

tions des propriétés électriques de la boucle telles

que celle-ci ne peut plus être utilisée au moins partiel-

lement. La résistance accrue peut apparaître au niveau d'une connexion ayant un mauvais contact électrique, entre ses surfaces de contact. La localisation du défaut est difficile et nécessite des dispositifs particuliers et l'appareil selon l'invention présente une solution avantageuse à ce problème de la localisation. Le défaut donne une augmentation de la résistance qui peut atteindre une valeur infinie, dans la boucle, alors que le signal de tension d'un tronçon 4 de la boucle, d'un côté du défaut, a une amplitude accrue, le signal diminuant ou disparaissant dans l'autre tronçon 5 de la boucle, de l'autre côté du point de rupture, en général raccordé à la terre. Simultanément, étant donné la résistance accrue ou infinie de la boucle, le générateur subit une amplification excessive et en conséquence, le signal qui est normalement sinusoïdal essentiellement prend une forme rectangulaire, provoquant la création d'un grand nombre d'harmoniques. L'appareil selon l'invention est destiné à mettre en oeuvre la variation de condition électrique de la boucle indiquée précédemment pour la localisation du défaut ou point de rupture 3 dans la

boucle 2 de guidage.

La figure 2 représente schématiquement la struc-

ture d'un appareil selon l'invention. Ainsi, cet appareil comporte deux condensateurs 6, 7 placés successivement, l'un après l'autre, et ils sont destinés à être déplacés le long de la boucle 2 de guidage de manière que chacun des condensateurs se trouve au-dessus de la boucle. Les

deux condensateurs 6, 7 sont incorporés dans un condensa-

teur différentiel qui est relié à chacune des deux entrées 8, 9 d'un amplificateur différentiel 10. La sortie 11 de ce dernier est reliée à l'entrée 12 d'un redresseur 13 à la sortie 14 duquel est reliée l'entrée 15 d'un amplificateur 16. La sortie 17 de ce dernier est reliée

à un instrument indicateur 18 sous forme d'un voltmètre.

"'amplificateur différentiel t0, le redresseur Il et l'amplificateur 16 forment ensemble un appareil 24 de

détection de différncesdetensions.

Comme l'indique la figure 3, tous les éléments décrits en référence à la figure 2 sont logés dans un seul ensemble 19 destiné à ête déplacé le long de la boucle 2 de guidage. Cet ensemble 19 est réalisé sous forme d'un boîtier fermé 20 en forme de caisson, ayant une poignée qui a, de préférence, la même dimension que le manche à balai classique afin que l'appareil puisse

être manipulé et déplacé commodément au-dessus d'un sol.

La figure 3 représente le couvercle 29, en coupe, l'inté-

rieur de l'appareil étant représenté sous une forme tota-

lement schématique. Le couvercle en forme de caisson peut être un couvercle à fond ouvert ou peut avoir une paroi de fond 22 constituée d'un matériau non conducteur de l'électricité ou ne provoquant pas un blindage, au moins dans la région qui se trouve en face des condensateurs 6, 7. Ces derniers sont formés de deux plaques ou électrodes qui se trouvent au même niveau dans le bottier 20 et qui sont disposées dans un même plan, Ce plan est parallèle à celui du substrat 23, habituellement un sol sur lequel l'appareil est déplacé. En outre, les électrodes 6, 7 des condensateurs sont alignées et ainsi elles ne sont

pas décalées latéralement dans leur propre plan, c'est-à-

dire perpendiculairement au plan de la figure. De plus, le couvercle de l'ensemble 19 entoure aussi le dispositif

détecteur 24. Des piles ou accumulateurs sont avantageu-

sement utilisés comme source d'énergie pour l'appareillage

électronique logé dans l'ensemble 19. L'instrument indica-

teur 18 est ainsi relié au dispositif 24 de détection, et il s'agit d'un dispositif destiné à indiquer l'apparition d'un ou plusieurs points de rupture ou d'un autre défaut de conduction dans une boucle 2 de guidage. L'instrument 18 est monté dans le boîtier 20 afin qu'il puisse être

lu facilement par l'utilisateur.

L'appareil selon l'invention fonctionne de la manière suivante. Après l'apparition d'un défaut ou

d'une rupture supposé dans une boucle 2 de guidage, l'appa-

reil de localisation selon l'invention, c'est-à-dire l'ensemble 19, est tiré et-déplacé le long de la boucle 2 de manière que l'ensemble se déplace dans la direction indiquée par la flèche 20 le long de cette boucle. En d'autres termes, l'appareil est déplacé d'une manière telle que les deux plaques ou électrodes 6, 7 soient placées l'une après l'autre, successivement, dans la direction longitudinale de la boucle 2, c'est-à-dire dans la direction de la flèche 25. L'une des extrémités de la boucle 2 est choisie comme point de départ, cette

extrémité pouvant être l'une ou l'autre sans préférence.

Cependant, si un tronçon particulier de boucle est supposé comme devant contenir le défaut, un autre point peut évidemment être utilisé comme point de départ. L'appareil 19 de localisation n'est pas relié par un câble à une partie fixe quelconque mais il constitue un ensemble totalement mobile, ne mettant en oeuvre que le couplage capacitif entre les condensateurs 6, 7 et le tronçon de la boucle. Etant donné la proximité relativement grande des plaques ou électrodes 6, 7 et du tronçon 5 de boucle, les électrodes sont chargées par le champ électromagnétique créé autour de la boucle 2 lorsque celle-ci est reliée au générateur 1 de courant qui a pour rôle de transmettre un courant électrique. Lors de l'apparition d'une rupture, le courant est interrompu

alors que l'autre tronçon 4 de boucle est encore alimenté.

Les deux électrodes 6, 7 se chargent à une tension prédéter-

minée sous l'action du champ créé par la tension alternative présente dans la boucle 2 de guidage. Du côté du point de rupture de la boucle qui est reliée à la terre et en conséquence qui n'est pas alimenté, la tension des plaques 6 est nulle, c'est-à-dire que les tensions sont égales, et l'amplificateur différentiel 24 détecte donc une différence nulle de tension et ne transmet pas un signal à la sortie 11. L'instrument indicateur 18 donne donc une lecture nulle. Les conditions restent les mêmes tant que l'appareil est déplacé le long de la boucle, de l'autre côté du défaut 3, puisque, dans ce cas, les plaques 6, 7 reçoivent à peu près des charges de tension égales si bien que l'amplificateur différentiel 10 émet toujours un signal nul et l'instrument 18 indique toujours une lecture nulle. Lorsque l'appareil 19 est tourné ou soulevé en étant incliné, une petite différence de tension peut apparaître, mais elle ne permet que la lecture d'une

très petite valeur.

Lorsque l'appareil selon l'invention passe au-dessus du point de rupture ou du défaut, les événements sont les suivants lorsque les plaques6, 7 ont la position indiquée sur la figure 3. La plaque 6 placée au-dessus

du tronçon 4 de la boucle est chargée à une tension prédé-

terminée alors que l'autre plaque 7 placée au-dessus du tronçon de boucle qui n'est pas alimenté n'est pas chargée de manière analogue et peut être chargée à une tension bien plus faible que la charge de la plaque 6, Une faible charge peut avoir lieu sous l'action du champ créé dans le tronçon alimenté 4 de boucle ou lorsque l'interruption n'est pas totale mais correspond par exemple à un mauvais contact à un raccord. En conséquence, des tensions différentes sont appliquées aux deux bornes d'entrée 8, 9 de l'amplificateur 10, le signal de sortie étant alors émis à la sortie de l'amplificateur et étant

redressé par le redresseur 13 puis amplifié dans l'amplifi-

cateur 16 et donnant une lecture significative sur l'instru-

ment indicateur 18. Lorsque l'appareil a été déplacé au-delà du point 3 de rupture et lorsque les deux plaques 6, 7 sont à nouveau disposées du même côté du point de rupture, elles reçoivent encore des tensions pratiquement égales et l'instrument 18 revient donc pratiquement à zero.

L'appareilpeut aussi être utilisé lorsque plu-

sieurs boucles de guidage sont placées les unes près des autres et lorsqu'on suppose que l'une d'elles a un point de rupture ou un défaut 3. La raison en est que les plaques 6, 7 ont toujours des tensions différentes dès qu'il apparaît une rupture ou un défaut. L'opération

de localisation est facilitée car, comme indiqué précédem-

ment, une rupture ou un défaut augmente la résistance jusqu'à une valeur infinie dans la boucle 2 de guidage si bien que l'amplitude de la tension est bien plus grande

dans le tronçon de boucle qui est totalement alimenté.

Etant donné l'amplification excessive du générateur 1 de courant qui comprend une plus grande part d'harmoniques,

la détection est encore facilitée.

Au point de vue mécanique, l'appareil 9 de localisation est ainsi déplacé sur le substrat ou support 23 dans lequel est enrobée la boucle 2 de guidage. Le déplacement peut être réalisé par un opérateur qui saisit la poignée 21 et déplace l'appareil devant lui, si bien que l'appareil peut glisser avec sa face inférieure 26 au contact du support. Dans ce cas, la face inférieure 26 doit être sous forme d'une surface résistant à l'usure et présentant un faible frottement. Dans une variante, des roues, des galets ou des dispositifs analogues peuvent

aussi être utilisés.

L'invention n'est pas limité au mode de réalisa-

tion décrit précédemment et représenté sur les dessins mais peut être modifiée de diverses manières. Bien qu'on ait décrit un mode de réalisation dans lequel une extrémité de la boucle 2 de guidage est reliée à la terre de manière qu'un côté 5 de la boucle présente une disparition de la tension après un défaut ou une rupture de la boucle, l'invention concerne aussi la réalisation du générateur 1 de courant de manière que ce tronçon 5 de la boucle soit aussi alimenté en cas de défaut. L'appareil selon l'invention peut aussi fonctionner dans ces circonstances puisque les deux tronçons 4, 5 de la boucle 2 reçoivent des signaux de tension ayant des faces différentes. En conséquence, à tout moment, les deux plaques 6, 7 d'un côté ou de l'autre du point de rupture reçoivent des tensions égales et en conséquence l'instrument indicateur 18 donne une lecture faible ou peu significative alors que,à tout moment, lorsque les plaques 6, 7 sont placées de côtés différents du défaut ou du point de rupture, elles présentent une différence de tensions qui donne

une valeur déterminée sur l'instrument indicateur 18.

En outre, l'indication d'un point de défaut oude rupture localisé peut être enregistrée par un dispositif autre qu'un instrument indicateur. Par exemple, l'instrument 18 peut être remplacé par un instrument indicateur de type optique ou acoustique qui est excité chaque fois que la tension dépasse une valeur prédéterminée de seuil,

si bien que les variations de tensions dues à une manipula-

tion peu soigneuse de l'appareil sont éliminées. L'appareil peut aussi être utilisé pour la localisation de défaut dans d'autres boucles électriques de guidage telles que des boucles destinées au guidage des autobus, des trolleybus

et des véhicules analogues, aux emplacements d'arrêt.

Cependant, l'appareil n'est pas limité aux applications indiquées précédemment, mais peut être utilisé dans des boucles électriques de guidage dans lesquelles de façon

générale apparaissent des signaux électriques périodiques.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples

non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Appareil de localisation d'un défaut (3) corres-

pondant à une résistance accrue d'un conducteur, par exemple une rupture, dans des boucles (2) de guidage électrique qui reçoivent un signal électrique périodique provenant d'au moins un générateur de courant (1) afin que les mouvement des véhicules guidés par la boucle soient réglés le long de la boucle de guidage, caractérisé en ce que l'appareil (19) comprend un seul ensemble mobile d'une manière tout a fait libre et qui, dans un boîtier commun (20), comprend au moins deux condensateurs (6, 7) qui sont disposés successivement, l'un après l'autre, à une distance fixe, un premier dispositif (24) relié à chacun des deux condensateurs afin qu'il détecte la présence d'une différence quelconque de tensions entre les deux condensateurs, et un second dispositif (18) destiné à indiquer tous les changements d'états de détection

correspondant à une augmentation de résistance du conduc-

teur, tels que les ruptures ou les défauts analogues,

dans l'une quelconque des boucles de guidage (2).

2. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1, caractérisé en ce que les deux condensateurs sont

formés par un condensateur différentiel.

3. Appareil selon l'une des revendications 1 e

2, caractérisé en ce que le premier dispositif (24) comporte un amplificateur différentiel (10) ayant deux entrées (8, 9) reliées chacune à l'un des deux condensateurs (6, 7), l'amplificateur étant destiné à transmettre, à sa sortie (11), un signal de détection de la présence

d'un changement quelconque de l'état de détection.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la sortie (11) de l'amplificateur différentiel (10) est reliée à un redresseur (13) et à un amplificateur (16) qui est relié au redresseur et placé après celuici, le dispositif indicateur (18) étant relié à la sortie

{17) de l'amplificateur (16).

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé

en ce que le dispositif indicateur {18) est un voltmètre.

6. Appareil selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que les deux condensateurs (6, 7) sont des électrodes de condensateur placées dans un même plan, ce plan étant parallèle à la face inférieure (26) du boîtier (20), les plaques étant disposées en

face sans être décalées latéralement.