FR2784178A1 - Device for measuring changes in distance between two points of a structure, such as a crack or deformation in a structure, using a telescopic arm - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif pour mesurer l'évolution de la distance entre unDevice for measuring the evolution of the distance between a
premier point et un second point d'une structure. first point and a second point of a structure.
L'invention concerne le domaine des dispositifs utilisés pour visualiser et mesurer l'évolution dans le temps de deux surfaces d'un système. Ces dispostifs sont principalement utilisés pour suivre l'évolution d'une fissure, c'est-à-dire l'évolution de la distance existant entre un premier point situé au niveau d'une The invention relates to the field of devices used to visualize and measure the evolution over time of two surfaces of a system. These devices are mainly used to follow the evolution of a crack, that is to say the evolution of the distance existing between a first point located at a level
lèvre de celle-ci et un second point existant au niveau de la lèvre opposée de celle- lip of the latter and a second point existing at the level of the opposite lip thereof
ci. Ce type de dispositif trouve tout particulièrement son application dans le domaine de la construction. En effet, lorsque des fissures apparaissent sur une construction il peut être très important de connaître l'évolution de la taille de ces fissures et/ou de la déformation du système de façon précise, afin de déterminer la gravité de celles-ci par rapport à la construction elle-même, et donc de définir la this. This type of device particularly finds its application in the field of construction. Indeed, when cracks appear on a construction it can be very important to know the evolution of the size of these cracks and / or the deformation of the system in a precise way, in order to determine the gravity of these compared to the construction itself, and therefore define the
réparation la plus appropriée.most appropriate repair.
Il a déjà été proposé dans l'état de la technique différents types de dispositifs pour mesurer l'évolution des fissures. Notamment, l'inventeur de la présente demande de brevet Monsieur Janpierre SAUGNAC a déposé plusieurs brevets sur des dispositifs permettant d'évaluer la distance entre un premier point et un second point situés de part et d'autre d'une fissure. Toutefois, les dispositifs connus de l'état de la technique permettent de visualiser la distance en question que selon un seul axe ou, au mieux dans un seul plan. De tels dispositifs permettent donc de mesurer l'évolution d'une fissure, c'est- à-dire l'évolution de la distance séparant les deux lèvres de celle-ci, à condition que ces lèvres bien que s'éloignant l'une de l'autre restent dans le même plan. Toutefois, dans certains cas, une des lèvres de la fissure se trouve décalée dans un plan différent de celle de l'autre lèvre Various types of device have already been proposed in the state of the art for measuring the development of cracks. In particular, the inventor of this patent application, Mr. Janpierre SAUGNAC, has filed several patents on devices allowing the distance between a first point and a second point located on either side of a crack to be evaluated. However, the devices known from the prior art make it possible to view the distance in question only along a single axis or, at best in a single plane. Such devices therefore make it possible to measure the evolution of a crack, that is to say the evolution of the distance separating the two lips from the latter, provided that these lips although moving away one on the other remain in the same plane. However, in certain cases, one of the lips of the crack is offset in a plane different from that of the other lip
lors de l'évolution de ladite fissure. during the evolution of said crack.
Le principal objectif de la présente invention est donc de proposer un nouveau concept de dispositif pour mesurer l'évolution d'une structure pouvant être utilisé pour détecter l'évolution dans l'espace de la distance entre deux points The main objective of the present invention is therefore to propose a new concept of device for measuring the evolution of a structure which can be used to detect the evolution in space of the distance between two points.
de ladite structure.of said structure.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer un tel dispositif qui puisse être très facilement mis en oeuvre et qui n'implique pas d'altération de Another objective of the present invention is to propose such a device which can be very easily implemented and which does not involve any alteration of
la structure.the structure.
Encore un autre objectif de la présente invention est de proposer un tel dispositif qui soit simple à mettre en oeuvre et qui puisse être réalisé sans Yet another objective of the present invention is to provide such a device which is simple to implement and which can be produced without
impliquer nécessairement l'utilisation de moyens électriques ou électroniques. necessarily involve the use of electrical or electronic means.
Ces différents objectifs sont atteints grâce à l'invention qui concerne un dispositif pour mesurer l'évolution de la distance entre un premier point et un second point d'une structure (pouvant notamment être fissurée ou déformée), comprenant un premier élément destiné à être solidarisé audit premier point et un second élément destiné à être solidarisé audit second point, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mesure du déplacement relatif entre ledit premier élément These various objectives are achieved thanks to the invention which relates to a device for measuring the evolution of the distance between a first point and a second point of a structure (which can in particular be cracked or deformed), comprising a first element intended to be secured to said first point and a second element intended to be secured to said second point, characterized in that it comprises means for measuring the relative displacement between said first element
et ledit second élément dans les trois dimensions. and said second element in three dimensions.
L'invention propose donc de pourvoir le dispositif de moyens pour mesurer l'évolution du positionnement relatif entre deux points d'une structure, (par exemple choisis de part et d'autre d'une fissure ou d'une déformation) dans The invention therefore proposes to provide the device with means for measuring the evolution of the relative positioning between two points of a structure, (for example chosen on either side of a crack or a deformation) in
les trois dimensions c'est-à-dire dans l'espace. the three dimensions, that is to say in space.
On comprendra, qu'il pourra être envisagé de réaliser les moyens de It will be understood that it may be envisaged to realize the means of
mesure en question selon différentes variantes. measure in question according to different variants.
Selon une variante préférentielle, le dispositif selon l'ivention inclut un bras télescopique pourvue à l'une de ses extrémités d'une rotule sphérique ou d'un According to a preferred variant, the device according to the invention includes a telescopic arm provided at one of its ends with a spherical ball or a
cardan montée sur ledit premier élément. gimbal mounted on said first element.
Grâce à une telle rotule sphérique, l'extrémité du bras télescopique peut évoluer selon trois degrés de liberté, à savoir deux degrés de liberté définis par la rotule elle-même et un troisième degré de liberté défini par le caractère télescopique du bras. On notera, que le bras télescopique pourra être remplacé par tout autre système incluant au moins deux éléments longitudinaux montés coulissants l'un Thanks to such a spherical ball joint, the end of the telescopic arm can evolve according to three degrees of freedom, namely two degrees of freedom defined by the ball joint itself and a third degree of freedom defined by the telescopic nature of the arm. It will be noted that the telescopic arm can be replaced by any other system including at least two longitudinal elements mounted sliding one
par rapport à l'autre, par exemple grâce à une glissière ou un élément équivalent. compared to the other, for example by means of a slide or an equivalent element.
Avantageusement le dispositif selon l'invention comprend des premiers moyens de visualisation de l'évolution de la longueur dudit bras télescopique. Ces Advantageously, the device according to the invention comprises first means for viewing the evolution of the length of said telescopic arm. These
premiers moyens de visualisation pourront être réalisés selon différents modes. first display means may be produced in different modes.
Selon une variante particulièrement intéressante ils sont constitués par des premiers moyens formant vernier dont une partie est prévue sur une partie mâle dudit bras télescopique et l'autre partie est prévue sur une partie femelle dudit bras télescopique. La liaison entre l'autre extrémité du bras télescopique opposée à celle pourvue d'une rotule sphérique ou d'un cardan au niveau du second élément According to a particularly advantageous variant, they are constituted by first means forming a vernier, part of which is provided on a male part of said telescopic arm and the other part is provided on a female part of said telescopic arm. The connection between the other end of the telescopic arm opposite to that provided with a spherical ball joint or a cardan joint at the level of the second element
pourra être mise en oeuvre grâce à différents moyens. can be implemented using different means.
Selon une variante préférentielle de l'invention, cette autre extrémité est pourvue d'un tambour monté en rotation selon un axe X de rotation dans un capot lui-même monté en rotation sur une platine selon un axe Y de rotation perpendiculaire audit axe X. Ainsi, le tambour rotatif monté en rotation selon l'axe X permet d'évaluer le positionnement de cette extrémité du bras télescopique selon un degré de liberté tandis que le capot monté en rotation sur la platine selon l'axe de rotation Y permet d'évaluer le positionnement de cette extrémité selon un autre According to a preferred variant of the invention, this other end is provided with a drum mounted in rotation along an axis X of rotation in a cover itself mounted in rotation on a plate according to an axis Y of rotation perpendicular to said axis X. Thus, the rotary drum mounted in rotation along the axis X makes it possible to evaluate the positioning of this end of the telescopic arm according to a degree of freedom while the cover mounted in rotation on the plate according to the axis of rotation Y allows evaluate the positioning of this end according to another
axe de liberté.axis of freedom.
On notera que l'on entend dans la présente description le terme tambour It will be noted that the term drum is understood in this description
comme visant toute pièce cylindrique plus ou moins large et pouvant notamment se as targeting any more or less wide cylindrical part which can in particular be
réduire à la forme d'un disque.reduce to the shape of a disc.
Préférentiellement, ledit dispositif comprend des deuxièmes moyens de Preferably, said device comprises second means of
visualisation de la position dudit tambour par rapport audit capot. display of the position of said drum relative to said cover.
Avantageusement, ces deuxièmes moyens de visualisation sont constitués par des deuxièmes moyens formant vernier dont une partie est prévue sur ledit tambour et dont l'autre partie est prévue sur un support fixe par rapport audit Advantageously, these second display means are constituted by second means forming a vernier part of which is provided on said drum and the other part of which is provided on a fixed support with respect to said
tambour.drum.
Egalement préférentiellement le dispositif comprend des troisièmes moyens Also preferably, the device comprises third means
de visualisation de la position dudit capot par rapport à ladite platine. for viewing the position of said cover relative to said plate.
Avantageusement ces troisièmes moyens de visualisation sont également consitués par des troisièmes moyens formant vernier dont une partie est prévue sur Advantageously, these third display means are also formed by third means forming a vernier, part of which is provided on
ledit capot et dont l'autre partie est prévue sur ladite platine. said cover and the other part of which is provided on said plate.
De façon à permettre un bon fonctionnement des troisièmes moyens formant vernier, il convient que le tambour soit en permanence plaqué contre le support. A cet effet, on pourra avantageusement prévoir un ressort ou tout autre In order to allow proper operation of the third means forming a vernier, the drum should be permanently pressed against the support. For this purpose, it is advantageously possible to provide a spring or any other
élément équivalent.equivalent element.
Selon une autre variante intéressante de l'invention, le premier élément peut être pourvu d'une platine sur laquelle peuvent être notées les évolutions According to another interesting variant of the invention, the first element can be provided with a plate on which the changes can be noted
progressives des distances entre ledit premier point et ledit second point. progressive distances between said first point and said second point.
Enfin, on notera que lorsque la structure à observer comportera un angle le dispositif pourra être articulé, de façon à pouvoir placer le premier élément sur un plan de la structure et le second élément sur un autre plan incliné par rapport au Finally, it will be noted that when the structure to be observed has an angle, the device can be articulated, so as to be able to place the first element on a plane of the structure and the second element on another plane inclined relative to the
plan précédent de la structure.previous plan of the structure.
L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente seront The invention, as well as the various advantages which it presents, will be
mieux compris grâce à la description qui va suivre d'un mode non limitatif de better understood thanks to the description which follows in a non-limiting manner of
réalisation de celle-ci en référence aux dessins dans lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un dispositif selon l'invention fixé sur une structure fissurée en plein évolution; - la figure 2 représente une vue en coupe transversale selon un plan AA du second élément du dispositif représenté à la figure 1; - la figure 3 représente une vue de dessus de ce second élément; - la figure 4 représente une vue de dessus de la fenêtre supérieure du capot realization thereof with reference to the drawings in which: - Figure 1 shows a cross-sectional view of a device according to the invention fixed on a cracked structure in full evolution; - Figure 2 shows a cross-sectional view along a plane AA of the second element of the device shown in Figure 1; - Figure 3 shows a top view of this second element; - Figure 4 shows a top view of the upper window of the cover
constituant ce second élément.constituting this second element.
En référence à la figure 1, un mode de réalisation du dispositif pour l'évolution d'une fissure selon la présente invention est représenté en coupe. Ce dispositif est destiné à être fixé sur une structure fissurée constituée, dans le cadre du présent mode de réalisation, par un mur 15 présentant une fissure 16. La taille de cette fissure est susceptible d'évoluer dans les trois dimensions. Sur la figure 1 la fissure 16 a été représentée en cours d'évolution, une des lèvres l5a de cette Referring to Figure 1, an embodiment of the device for the development of a crack according to the present invention is shown in section. This device is intended to be fixed to a cracked structure constituted, in the context of the present embodiment, by a wall 15 having a crack 16. The size of this crack is liable to change in three dimensions. In Figure 1 the crack 16 has been shown during evolution, one of the lips 15a of this
fissure ne se trouvant déjà plus dans le même plan que l'autre lèvre 15b. crack no longer in the same plane as the other lip 15b.
Le dispositif selon l'invention est constitué d'un premier élément 1 fixé en un premier point sur un plan adjacent à la lèvre 15b et d'un second élément 2 fixé en un deuxième point adjacent à la lèvre 15a. Les premier et deuxième éléments 1 et 2 sont fixés de part et d'autre de la fissure 16. On notera que dans ce mode de réalisation, la fixation peut être avantageusement effectuée grâce à des adhésifs qui The device according to the invention consists of a first element 1 fixed at a first point on a plane adjacent to the lip 15b and a second element 2 fixed at a second point adjacent to the lip 15a. The first and second elements 1 and 2 are fixed on either side of the crack 16. It will be noted that in this embodiment, the fixing can be advantageously carried out using adhesives which
permettent de ne pas endommager le mur 15. do not damage the wall 15.
Le dispositif comprend un bras télescopique 3 constitué d'une partie mâle 3a coulissant dans une partie femelle 3b. Une des extrémités de ce bras The device comprises a telescopic arm 3 consisting of a male part 3a sliding in a female part 3b. One end of this arm
télescopique 3 est pourvue d'une rotule 4 sphérique reliée au premier élément 1. telescopic 3 is provided with a spherical ball joint 4 connected to the first element 1.
L'extrémité opposée quant à elle pourvue d'un tambour 6 relié au second élément 2. Le premier élément 1 comprend une platine 13 sur laquelle est fixée un The opposite end for its part provided with a drum 6 connected to the second element 2. The first element 1 comprises a plate 13 on which is fixed a
capot cylindrique présentant une cavité conçue pour accueillir la rotule 4. cylindrical cover having a cavity designed to accommodate the ball joint 4.
Le second élément comprend quant à lui une platine 8 sur laquelle est montée rotatif un capot rotatif 7 constitué par un corps cylindrique. A l'intérieur de ce capot 7 un support 10 solidaire d'une base 18 pivote sur une platine 8 autour d'un axe vertical Y. Le support 10 comporte en son centre un évidement cylindrique 17 concentrique et solidaire d'un tambour 6 monté à l'extrémité du bras 3. Un ressort 12 plaque en permanence le disque 6 contre le support 10. Le montage du tambour 6 et du support 10 sur le cylindre 17 apparaît également sur la The second element for its part comprises a plate 8 on which is rotatably mounted a rotary cover 7 constituted by a cylindrical body. Inside this cover 7, a support 10 secured to a base 18 pivots on a plate 8 around a vertical axis Y. The support 10 has at its center a cylindrical recess 17 concentric and secured to a drum 6 mounted at the end of the arm 3. A spring 12 permanently presses the disc 6 against the support 10. The mounting of the drum 6 and the support 10 on the cylinder 17 also appears on the
figure 2.figure 2.
Afin de déterminer l'évolution de la distance entre les deux lèvres de la fissure selon une direction, le bras télescopique 3 est pourvue d'un vernier 5 dont une partie est prévue sur la partie male 3a du bras télescopique 3 et dont l'autre partie est prévue sur la femelle 3b de ce bras télescopique. Ce dernier permet de In order to determine the evolution of the distance between the two lips of the crack in a direction, the telescopic arm 3 is provided with a vernier 5, one part of which is provided on the male part 3a of the telescopic arm 3 and the other of which part is provided on the female 3b of this telescopic arm. The latter allows
déterminer avec précision l'évolution de la largeur de la fissure 16. determine with precision the evolution of the width of the crack 16.
Afin de déterminer l'évolution de la hauteur entre le plan de la lèvre l5a et celui de la lèvre 15b, un vernier 9 est prévu pour partie sur le tambour 6 et pour partie sur le support 10. Ce vernier 9 apparaît dans une fenêtre rectangulaire prévue sur le dessus du capot 7 comme représenté sur les figures 3 et 4. Toutes variations entre les plans de la lèvre 15a et de la lèvre 15b entraînent une rotation In order to determine the evolution of the height between the plane of the lip 15a and that of the lip 15b, a vernier 9 is provided partly on the drum 6 and partly on the support 10. This vernier 9 appears in a rectangular window provided on the top of the cover 7 as shown in Figures 3 and 4. Any variations between the planes of the lip 15a and the lip 15b cause rotation
du disque 6 par rapport au support 10. of the disc 6 relative to the support 10.
Afin de déterminer tout mouvement de translation ou de rotation des plans de la lèvre 15a et/ou de la lèvre 15b se traduisant par une rotation du capot 7 par rapport à la platine 8, un troisième vernier est prévu avec une partie sur la platine 8 In order to determine any translational or rotational movement of the planes of the lip 15a and / or of the lip 15b resulting in a rotation of the cover 7 relative to the plate 8, a third vernier is provided with a part on the plate 8
et une partie sur le cylindre 7.and a part on the cylinder 7.
Les différents verniers 5, 9, 11 permettent donc de suivre l'évolution de la fissure dans trois dimensions/ Le mode de réalisation de l'invention ici décrit n'a pas pour objet de réduire la portée de celle- ci. En conséquence, il pourra y être apporté de nombreuses modifications. On notera notamment que le premier élément et le second élément de ce dispositif pourront se présenter sous une forme différente de The different verniers 5, 9, 11 therefore make it possible to follow the evolution of the crack in three dimensions / The embodiment of the invention described here is not intended to reduce the scope thereof. As a result, many modifications can be made to it. It will be noted in particular that the first element and the second element of this device may be in a form different from
celle représentée.the one shown.
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