FR2895509A1 - Detection d'une fuite de fluide dans un circuit par intercorrelation - Google Patents

Abstract

On contrôle automatiquement un circuit dans lequel circule un fluide, en mettant en oeuvre les étapes suivantes :(a) on détecte le fluide en circulation au moyen d'un capteur d'entrée et d'un capteur de sortie positionnés respectivement à l'entrée et à la sortie du circuit, et délivrant respectivement deux signaux de mesure E(t) et S(t) caractéristiques de l'écoulement ou des variations d'écoulement du fluide,(b) on traite les deux signaux de mesure E(t) , S(t) dans le but de détecter le cas échéant une fuite de fluide dans le circuit.A l'étape (b) de traitement des signaux E(t) et S(t), on effectue une correction offset en retirant au signaux de mesure [E(t) ou Ek ; S(t) ou Sk] leur valeur moyenne (Emoy ; Smoy), et on calcule une intercorrélation des deux signaux de mesure corrigés. Plus particulièrement, dans une variante de réalisation on détecte les pics centraux (P) d'intercorrélation, et on compare les variations de l'amplitude du pic central d'intercorrélation (P) avec au moins un seuil prédéfini (s). On détecte l'apparition d'une fuite lorsque ladite variation de l'amplitude est négative et devient, en valeur absolue, supérieure à ce seuil.

Description

DETECTION D'UNE FUITE DE FLUIDE DANS UN CIRCUIT PAR INTERCORRELATION

Domaine technique La présente invention concerne la détection automatique de fuites de fluide (liquide ou gaz) dans un circuit. Elle concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, la détection d'une fuite de fluide pouvant présenter un très faible débit dans un circuit pouvant être sujet à des perturbations, notamment des perturbations thermiques, qui ont une influence sur le débit de fluide transporté. Par exemple, l'invention permet avantageusement une détection fiable et avec une très bonne sensibilité de l'apparition d'une fuite dans un circuit de fluide caloporteur, tel qu'un circuit de fluide utilisé pour refroidir ou pour chauffer une enceinte. Une des applications préférentielles, mais non exclusive, de l'invention réside dans la détection de fuites d'eau dans les circuits de refroidissement des enceintes des fours électriques à arcs utilisés en sidérurgie pour la fusion des ferrailles ou l'affinage des aciers. Une autre application de l'invention est la détection de fuites dans des canalisations de transport et/ou de distribution de fluides (pipelines, gazoducs, etc...) Art antérieur Une méthode largement utilisée à ce jour pour détecter une fuite de fluide dans un circuit, tel que par exemple un circuit de refroidissement ou de chauffage d'une enceinte, consiste à placer deux débitmètres respectivement à la sortie et à l'entrée du circuit, et à calculer en permanence, au moyen de ces deux débitmètres, la différence entre le débit de fluide en entrée et le débit de fluide en sortie. Une fuite est détectée lorsque cette différence de débits excède un seuil prédéfini. Cette méthode désignée ci-après méthode du différentiel des débits présente au moins trois inconvénients majeurs.

Elle est limitée par la précision de la mesure des débitmètres utilisés (1er inconvénient). Moins la précision des débitmètres utilisés est bonne, et plus le débit de la fuite de fluide doit être important pour que celle-ci puisse être détectée. Par exemple, et à titre indicatif les débitmètres électromagnétiques actuellement commercialisés ont une précision de l'ordre de 0,3 % à 1%. Ainsi, avec ce type de débitmètres, la méthode du différentiel des débits peut être utilisée à ce jour au mieux pour détecter des débits de fuites qui sont au moins supérieurs selon le cas de 0,6% à 2% du débit de circulation du fluide dans le circuit. Egalement, toute perturbation du fluide en circulation se traduisant par une modification du volume de fluide transporté est susceptible de venir fausser la détection (deuxième inconvénient). II s'agit par exemple et principalement d'une perturbation thermique (chauffage ou refroidissement du fluide), ou encore d'une perturbation hydraulique (par exemple fermeture ou ouverture d'une canalisation dans un circuit formant un réseau plus ou moins complexe de plusieurs canalisations en parallèle). On comprend en effet que dans le cas d'une augmentation du volume de fluide transporté, par exemple sous l'effet d'une augmentation de la température du fluide entre son entrée et sa sortie du circuit, le débit de sortie devient supérieur au débit d'entrée, ce qui empêche de détecter toute fuite inférieure à cette augmentation de débit. A l'inverse, dans le cas d'une diminution du volume de fluide transporté, par exemple sous l'effet d'une forte baisse de la température du fluide entre son entrée et sa sortie du circuit, le débit de sortie devient inférieur au débit d'entrée, ce qui peut déclencher une fausse détection de fuite, alors qu'aucune fuite n'est présente. La présence de perturbations électromagnétiques peut également 25 perturber les signaux de mesure de débit, et de ce fait fausser la détection de fuite (3ème inconvénient). D'une manière générale, les trois inconvénients précités rendent cette méthode du différentiel des débits peu fiable et le cas échéant inadaptée pour détecter des fuites de fluide présentant un très faible débit 30 et/ou des fuites d'un fluide soumis à des perturbations, notamment thermiques, hydrauliques, affectant le volume de fluide transporté, ou électromagnétiques. Or il existe de nombreuse applications industrielles dans lesquelles un fluide est en circulation dans un circuit, et il est nécessaire de détecter de manière fiable et de manière suffisamment précoce toute fuite, même très faible, et de surcroît dans un environnement dans lequel le fluide peut subir des perturbations non stationnaires, et notamment des perturbations thermiques plus ou moins importantes dans le temps. Parmi ces nombreuses applications industrielles, on peut plus particulièrement citer toutes les applications industrielles dans lesquelles un fluide circule dans un circuit de refroidissement ou dans un circuit de chauffage d'une installation. Plus particulièrement, dans le domaine de la sidérurgie, il est usuel de refroidir la cuve et plus spécifiquement la voûte et les panneaux des fours à arcs, qui sont utilisés pour la fusion des ferrailles ou l'affinage des aciers.

Dans ce type de four, on charge la cuve du four avec les différents matériaux ferreux à fondre, puis la température des ferrailles est élevée jusqu'à leur point de fusion (typiquement entre 1500 C et 2000 c) principalement au moyen d'arcs électriques générés à l'intérieur de la cuve. Les aciers en fusion sont ensuite coulés en dehors du four en vue de leur traitement ultérieur. Le refroidissement de ce type de four est obtenu au moyen d'au moins un circuit de refroidissement formé par un réseau plus ou moins complexe et plus ou moins long de tubulures, à l'intérieur desquelles est mis en circulation forcée un liquide caloporteur (généralement de l'eau) qui permet de refroidir efficacement les tubulures. Typiquement, un four à arcs comporte en pratique plusieurs circuits de refroidissement indépendants, dont généralement au moins un circuit de refroidissement pour les panneaux latéraux de la cuve et un circuit de refroidissement pour la voûte de la cuve du four.

Ce type de four sidérurgique est particulièrement vulnérable aux fuites de liquide dans son circuit de refroidissement, pour au moins deux raisons : si à cause d'une fuite dans le circuit de refroidissement, de l'eau ruisselle à l'intérieur du four, elle peut atteindre le fond du four qui est garni de briques réfractaires ; dans ce cas, les briques réfractaires se détériorent très rapidement, et cette détérioration aboutit à un percement du fond de la cuve du four ; dans ce cas, le métal en fusion s'échappe hors de la cuve avec potentiellement de graves conséquences humaines et financières ; si à cause d'une fuite dans le circuit de refroidissement, de l'eau tombe à l'intérieur de la cuve d'un four en fonctionnement, et vient au contact du métal en fusion, elle peut se décomposer en oxygène et en hydrogène dans certaines conditions à cause de la température très élevée. Cette décomposition engendre un risque important d'explosion accidentelle.

On comprend en conséquence que dans ce type particulier d'application les enjeux pour trouver une détection automatique de fuite qui soit fiable et précoce sont extrêmement importants, tant sur le plan humain pour éviter des accidents pouvant être dans certains cas mortels, que sur le plan financier pour éviter une immobilisation longue et coûteuse du four en cas d'accident. Aujourd'hui, les méthodes de détection de fuite qui sont mises en oeuvre industriellement sur ces fours sidérurgiques sont essentiellement des méthodes basées sur une mesure du différentiel des débits d'entrée et de sortie, et ne donnent donc pas entièrement satisfaction compte tenu des inconvénients précités inhérents à ce type de méthode de détection. Pour essayer de corriger les effets des perturbations thermiques, sur le volume de fluide transporté, et tenter de pallier aux problèmes précités de fausse détection ou de détection manquée qui peuvent en découler, des perfectionnements de la méthode précitée du différentiel des débits ont été proposés à ce jour. Ces perfectionnements sont basés sur une correction des mesures des débitmètres à partir notamment de la température ou de la pression du flux de fluide. Des solutions de correction de température sont notamment proposées par les fabricants de débitmètres, et sont mises en oeuvre notamment dans le domaine des fours à arcs précités.

Par exemple également, dans un autre domaine d'application décrit dans la demande de brevet français FR 2 509 839, on propose une méthode de détection de fuite d'azote dans un circuit formant une barrière entre les espaces primaire et secondaire de calorifugeage d'un réservoir cryogénique, ladite méthode étant basée sur la méthode du différentiel des débits d'azote en sortie et entrée du circuit. Dans cette publication, il est enseigné d'apporter des corrections de température et des corrections de pression aux mesures de débit en mesurant la température et la pression du fluide en écoulement. D'une part ce type de corrections n'est en définitive pas très fiable et impose en outre un calibrage des mesures de température et de pression qui peut être délicat à réaliser, et qui doit être effectué régulièrement. D'autre part et surtout, ces corrections de température ou de pression ne permettent pas de pallier au premier inconvénient ci-dessus lié à la faible précision de mesure des débitmètres.

Il est par ailleurs proposé dans la demande de brevet européen EP 0 188 911 une méthode de détection qui s'apparente à la méthode précitée du différentiel des débits, et qui dans ce document est utilisée pour détecter une fuite de fluide, et notamment une fuite de gaz, dans une canalisation du type pipeline. Cette méthode est basée essentiellement sur le calcul du paramètre FD ci-après :

FD = f Qdt = JQ,ndt û en, dt Q,n étant la quantité de gaz qui entre dans le pipeline et étant la 30 quantité de gaz qui sort du pipeline.

Dans cette publication, il est également proposé, pour réduire les erreurs sur le signal de mesure et améliorer la précision de la mesure, d'augmenter le temps d'intégration et de retirer la valeur moyenne du signal d'entrée sur la période d'intégration en calculant le paramètre FD* suivant : FD* = JQ, dt ù.FQOU,dt $Q, dt Le calcul du paramètre FD ou du paramètre FD* présente tous les inconvénients précités de la méthode du différentiel des débits. Par ailleurs, dans cette publication, il est enseigné de détecter une fuite lorsque le paramètre calculé (FD ou FD*) dépasse une valeur seuil calculée par simulation. Cette simulation prend en compte de nombreux paramètres dont le diamètre de la canalisation dans laquelle circule le fluide, et les éventuels changements de section, la pression du flux de fluide, les frictions du fluide, la gravité,... Cette méthode de détection par simulation présente l'inconvénient d'être très compliquée, et inadaptée à des circuits de fluide complexes comportant plusieurs chemins de fluides possibles, tels que par exemple les circuits de refroidissement des fours sidérurgiques à arcs En outre la détection de fuite n'est réalisée qu'à la fin de la période d'intégration, ce qui de manière désavantageuse induit un retard dans la détection. Or de manière préjudiciable ce retard est d'autant plus important que la période d'intégration choisie est grande pour des raisons de précision de la mesure. On a également proposé clans la demande de brevet allemand DE 26 03 715 de réaliser une détection de fuite, en mesurant, par exemple, la pression à l'entrée d'un circuit et la pression en sortie du circuit, en retirant à chaque mesure d'entrée et de sortie une même valeur de référence, qui est calculée à partir des signaux d'entrée et de sortie, et en calculant une intercorrélation des signaux. D'une part, dans cette publication, on ne décrit pas le moyen permettant à partir de l'intercorrélation de détecter automatiquement une fuite. D'autre part, il semble que cette méthode ne permette pas d'obtenir une sensibilité de détection suffisante, et à la connaissance des demanderesses cette méthode relativement ancienne (publiée en 1977) n'aurait jamais été utilisée industriellement. On a également déjà proposé à ce jour de localiser une fuite de fluide dans un circuit, en détectant le bruit de la fuite au moyen de trois capteurs acoustiques (qui ne permettent pas de détecter l'écoulement ou les variations d'écoulement du fluide dans le circuit), en calculant des intercorrélations des signaux de mesure acoustique, et en déterminant la position physique de la fuite à partir des positions relatives des pics d'intercorrélation de plus grande amplitude. Cette méthode de localisation d'une fuite est décrite par exemple dans le brevet US 5 544 074. Cette méthode présente au moins deux inconvénients majeures. Elle peut être mise en oeuvre uniquement dans un circuit de fluide simple comportant un unique chemin pour le fluide, et cette détection de fuite est inutilisable dans des circuits soumis à de fortes perturbations acoustiques.

Objectifs de l'invention La présente invention a pour objectif général de proposer une nouvelle solution technique permettant de détecter automatiquement une fuite d'un fluide (liquide et/ou gaz) en écoulement dans un circuit. Un autre objectif plus particulier de l'invention est de proposer une nouvelle solution technique qui permet de détecter automatiquement une fuite d'un fluide (liquide et/ou gaz) en écoulement dans un circuit, avec une sensibilité de détection améliorée. Un autre objectif plus particulier de l'invention est de proposer une nouvelle solution technique qui permet de détecter automatiquement une 25 fuite d'un fluide (liquide et/ou gaz) en écoulement dans un circuit soumis à des perturbations (notamment perturbations thermiques et/ou hydrauliques) affectant le volume du fluide en écoulement. Un autre objectif plus particulier de l'invention est de proposer une nouvelle solution technique qui permet de détecter automatiquement une 30 fuite d'un fluide (liquide et/ou gaz) en écoulement dans un circuit soumis à des perturbations électromagnétiques.

Un autre objectif plus particulier de l'invention est de proposer une nouvelle solution technique qui permet de détecter automatiquement une fuite d'un fluide (liquide et/ou gaz) en écoulement dans un circuit soumis à des perturbations acoustiques.

Un autre objectif plus particulier de l'invention est de proposer une nouvelle solution technique qui permet de détecter automatiquement une fuite d'un fluide (liquide et/ou gaz) en écoulement dans un circuit complexe comportant plusieurs trajets différents possibles pour le fluide en écoulement.

Résumé de l'invention Tout ou partie de ces objectifs, dont au moins l'objectif général précité, est atteint par l'invention, qui a pour premier objet un procédé de contrôle d'un circuit dans lequel circule un fluide, ledit procédé comportant les étapes suivantes : (a) on détecte le fluide en circulation au moyen d'un capteur d'entrée et d'un capteur de sortie positionnés respectivement à l'entrée et à la sortie du circuit, et délivrant respectivement deux signaux de mesure E(t) et S(t) caractéristiques de l'écoulement ou des variations d'écoulement du fluide, (b) on traite les deux signaux de mesure E(t) , S(t) dans le but de détecter le cas échéant une fuite de fluide dans le circuit. Selon un premier aspect de l'invention, à l'étape (b) de traitement des signaux E(t) et S(t), on effectue une correction offset en retirant aux signaux de mesure [E(t) ou Ek ; S(t) ou Sk] leur valeur moyenne (Emoy ; Smoy), et on calcule une intercorrélation des deux signaux de mesure corrigés. Plus particulièrement, le procédé comporte les caractéristiques 30 additionnelles et facultatives ci-après, prises isolément ou le cas échéant en combinaison : - à l'étape (b) de traitement des signaux E(t) et S(t), on réalise un échantillonnage des signaux de mesure E(t) et S(t), et la fonction d'intercorrélation !cc est une fonction discrète calculée au moyen de la formule suivante : n-1 1ccj = EEkSj+k k=0

ou :

Ek sont les valeurs résultant de l'échantillonnage du signal de mesure E(t);

Sk sont les valeurs résultant de l'échantillonnage du signal de 10 mesure S(t);

n est le nombre d'échantillons total Ek et Sk dans une fenêtre de calcul prédéfinie ;

k est un nombre entier compris entre 0 et (n-1) ;

j est un nombre entier prenant les valeurs entre -(n-1) et (n-15 1

Iccj est un vecteur de taille 2n-1 ;

dans une variante de réalisation, à l'étape (b) de traitement des signaux de mesure, on calcule une intercorrélation des deux signaux de mesure, diminuée de l'autocorrélation du signal de

20 mesure de sortie ;

- dans une variante de réalisation, à l'étape (b) de traitement des signaux de mesure, on détecte les variations d'amplitude du pic central (P) d'intercorrélation ; plus particulièrement, on compare les variations de l'amplitude du pic central d'intercorrélation (P) avec au

25 moins un seuil prédéfini, et on détecte l'apparition d'une fuite lorsque ladite variation de l'amplitude est négative et devient, en valeur absolue, supérieure à ce seuil ;

ledit seuil est de préférence auto-adaptatif et est calculé en fonction des amplitudes des pics centraux d'intercorrélation précédents ;

30 dans une autre variante de réalisation, à l'étape (b) de traitement ) des signaux de mesure, on calcule l'intégrale de l'intercorrélation, et on compare le résultat de cette intégrale avec un seuil (s) prédéfini. Selon un deuxième aspect de l'invention, à l'étape (b) de traitement des signaux E(t) et S(t), on calcule une intercorrélation des deux signaux de mesure (avec ou sans correction d'offset préalable), et on détecte les variations d'amplitude du pic central (P) d'intercorrélation, ou on calcule l'intégrale de l'intercorrélation, après éventuellement soustraction de l'autocorrélation du signal de mesure de sortie ou d'entrée.

Plus particulièrement, dans la variante avec détection des variations d'amplitude du pic central (P) d'intercorrélation, on compare les variations de l'amplitude du pic central d'intercorrélation (P) avec au moins un seuil prédéfini, et on détecte l'apparition d'une fuite lorsque ladite variation de l'amplitude est négative et devient, en valeur absolue, supérieure à ce seuil. Plus particulièrement, dans la variante avec calcul de l'intégrale de l'intercorrélation, pour détecter l'apparition d'une une fuite, on compare le résultat de cette intégrale avec un seuil (s) prédéfini. L'invention à également pour deuxième objet l'utilisation du procédé visé précédemment pour détecter l'apparition d'une fuite dans un circuit de refroidissement ou dans un circuit de chauffage, et plus particulièrement, pour détecter l'apparition d'une fuite dans un circuit de refroidissement d'un four électrique à arcs. L'invention a également pour troisième objet l'utilisation du 25 procédé visé précédemment, pour détecter l'apparition d'une fuite dans une canalisation ou un réseau de canalisations de transport et/ou de distribution d'au moins un fluide. L'invention a également pour quatrième objet une installation comportant au moins un circuit, des moyens de mise en circulation d'un 30 fluide dans ce circuit, un capteur d'entrée et un capteur de sortie positionnés respectivement à l'entrée et à la sortie du circuit, et délivrant respectivement deux signaux de mesure E(t) et S(t) caractéristiques de l'écoulement ou des variations d'écoulement du fluide, et des moyens électroniques de traitement des signaux de mesure E(t) et S(t). Lesdits moyens électroniques (32) sont conçus pour mettre en oeuvre l'étape (b) de traitement de signaux de mesure E(t) et (St) qui est définie dans le procédé visé précédemment. Dans une variante particulière de réalisation, les capteurs sont de préférence des débitmètres de type non invasif. Dans une application particulière de l'invention, le circuit est un circuit de refroidissement ou un circuit de chauffage. Plus particulièrement, l'installation est par exemple constituée par un four électrique à arcs. Dans une autre application, le circuit est une canalisation ou un réseau de canalisations pour le transport et/ou la distribution d'au moins un fluide.

L'invention a pour cinquième objet un programme enregistré sur un support ou dans une mémoire, et qui, lorsqu'il est exécuté par une unité de traitement programmable, réalise le traitement de deux signaux de mesure E(t) et S(t) caractéristiques de l'écoulement ou des variations d'écoulement du fluide respectivement à l'entrée et à la sortie d'un circuit, ledit traitement des signaux de mesure E(t) et S(t) étant réalisé conformément à l'étape (b) de traitement définie précédemment. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-après de plusieurs variantes préférées de réalisation de l'invention, laquelle description est donnée à titre d'exemple non limitatif et non exhaustif de l'invention, et en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente de manière schématique une installation de l'invention, la figure 2 représente de manière schématique une installation de l'invention, qui été modifiée à des fins expérimentales pour provoquer une fuite de fluide, - la figure 3 représente de manière schématique une installation de l'invention, qui a été modifiée à des fins expérimentales pour provoquer des perturbations thermiques, - la figure 4 représente de manière schématique une installation de l'invention, qui a été modifiée à des fins expérimentales pour provoquer des perturbations hydrauliques, La figure 5 est un schéma fonctionnel illustrant les principales étapes successives d'une variante préférée de réalisation de l'étape (b) de 10 traitement des signaux de mesure selon l'invention, - les figures 6 à 26 sont des courbes résultant de tests réalisés au moyen des installations des figures 2 à 4, et sont détaillées ci-après, - la figure 27 est un schéma fonctionnel illustrant les principales étapes successives d'une autre variante de réalisation de l'étape (b) de 15 traitement des signaux de mesure selon l'invention. Description détaillée On a représenté de manière schématique sur la figure 1 un circuit 1, qui est alimenté avec un fluide (f) (symbolisé par des flèches), à partir d'un ensemble 2 comprenant un réservoir tampon, pour le stockage de ce 20 fluide, associé à une pompe de mise en circulation forcée de ce fluide. Le circuit 1 comporte : une conduite d'admission principale 10, dont l'entrée est raccordée de manière étanche à la sortie de l'ensemble 2 (réservoir/pompe), un réseau 11 complexe de tubulures 110 en parallèle, dont l'entrée 25 commune à toutes les tubulures 110, est raccordée de manière étanche à la sortie de la conduite d'admission principale 10, lesdites tubulures 110 pouvant présenter des caractéristiques géométriques différentes (longueurs, diamètres, etc...), une conduite d'évacuation principale 12, dont l'entrée est raccordée 30 de manière étanche à la sortie du réseau 11 commune à toutes les de tubulures 110, et dont la sortie est raccordée de manière étanche à l'entrée de l'ensemble 2 de mise en circulation forcée du fluide (f). Lorsque la pompe de l'ensemble 2 fonctionne, le fluide (f) circule en circuit fermé, en étant introduit dans la conduite d'admission principale 10, circule dans les tubulures 110 du réseau 11, puis est acheminé, en sortie du circuit 1 en direction de l'ensemble 2, via la conduite d'évacuation 12. Dans l'exemple particulier illustré, le circuit 1 comporte un réseau 11 complexe de tubulures 110 définissant pour le fluide (f) plusieurs chemins possibles entre l'entrée et la sortie du circuit 1. Bien que l'invention soit particulièrement intéressante pour détecter automatiquement une fuite dans ce type de circuit 1 complexe, elle n'est toutefois pas limitée à ce type de circuit, et peut également être appliquée à un circuit de structure plus simple à chemin unique et constitué par exemple par un simple tube. Dans le but de détecter automatiquement une fuite de fluide (f) dans le circuit 1, ledit circuit est équipé d'un dispositif de contrôle 3 qui est 15 conforme à l'invention. Ce dispositif de contrôle 3 comporte : un capteur 30 qui est monté à l'entrée du circuit 1, sur la conduite principale d'admission 10, et qui en fonctionnement délivre un signal électrique de mesure E(t), 20 un capteur 31 qui est monté en sortie du circuit 1, sur la conduite d'évacuation 12, et qui en fonctionnement délivre un signal électrique de mesure S(t), - des moyens électroniques 32 pour le traitement des signaux de mesure E(t) et S(t) délivrés par les capteurs 30 et 31. 25 Les capteurs 30 et 31 sont identiques et peuvent d'une manière générale être constitués par tout capteur, qui permet de détecter et de caractériser l'écoulement ou les variations d'écoulement du fluide. Selon l'application, un signal de mesure E(t) ou S(t) caractérise la quantité de fluide par unité de temps passant au droit du capteur et/ou caractérise les ondes 30 de matière engendrées par les variations d'écoulement du fluide. Les signaux de mesure E(t) et S(t) délivrés par les capteurs 30 et 31 peuvent être de type analogique, ou être de type numérique lorsque les capteurs intègrent un convertisseur analogique/numérique. Les capteurs 30 et 31 peuvent être de type invasif (par exemple sonde de mesure introduite à l'intérieur de la conduite correspondante 10 ou 12) ou de type non invasif (tel que dans l'exemple de capteurs illustré sur la figure 1). Les capteurs non invasifs sont toutefois préférés pour la mise en oeuvre de l'invention, car les capteurs invasifs sont de manière préjudiciable la source d'une perte de charge sur le fluide. De préférence, et de manière non limitative et non exhaustive de 10 l'invention, les capteurs 30 et 31 sont des débitmètres choisis parmi la liste suivante : débitmètres électromagnétiques débitmètres par ultrasons débitmètres massiques (utilisant le principe de Coriolis) 15 débitmètres vortex Les deux premiers types ci-dessus de débitmètres sont de type non invasif et sont donc préférentiels par rapport aux deux derniers types de débitmètres qui sont de type invasifs. Plus particulièrement, pour la mise en oeuvre de l'invention, parmi 20 ces débitmètres, on utilise de préférence les débitmètres électromagnétiques, car ils possèdent à ce jour les meilleures performances (précision, gamme de mesure, robustesse...). Les moyens électroniques de traitement 32 peuvent être implémentés sous différente formes, sachant que l'important pour l'invention 25 réside dans la méthode de traitement des signaux de mesure E(t) et S(t) qui est détaillée ci-après. Par exemple et de manière non limitative de l'invention, les moyens électroniques de traitement 32 peuvent être implémentés : sous la forme d'une unité de traitement programmable telle qu'un 30 microordinateur exécutant un programme de traitement des signaux E(t) et S(t) conforme à l'invention et chargé en mémoire vive, ou sous la forme d'une carte électronique spécifique dont l'architecture électronique comporte un rnicroprocesseur ou microcontrôleur apte à exécuter un programme embarqué de traitement des signaux E(t) et S(t) conforme à l'invention, ou sous la forme d'une carte électronique comportant un circuit électronique spécifique de type ASIC, spécialement conçu pour exécuter un programme de traitement des signaux E(t) et S(t) conforme à l'invention.

On a représenté sur la figure 5, les principales étapes d'une variantepréférée de mise en oeuvre de l'invention pour le traitement des signaux de mesure E(t) et S(t) délivrés par les capteurs 30 et 31.

D'une manière générale, le traitement des signaux repose sur une intercorrélation des signaux de mesure E(t) et S(t) [bloc 43] et sur une détection [bloc 44] et un suivi [bloc 45] du pic central (P) résultant de l'intercorrélation des signaux de mesure.

La fonction d'intercorrélation est une fonction mathématique qui est connue en soi. Dans le domaine temporel continu, cette fonction d'intercorrélation lcc(t), lorsqu'elle est appliquée aux signaux de mesure E(t) et S(t), est définie par la relation : +00 (1) Icc (t) = E(t) S(t) = $E(r)S(t +z)dz L'intercorrélation consiste en définitive à calculer l'intégrale de recouvrement entre les signaux E(t) et S(t) en décalant temporellement un signal par rapport à l'autre.

En pratique, l'intercorrélation qui est calculée dans l'algorithme de la 25 figure 5 [bloc 43] est une fonction d'intercorrélation discrétisée.

La fonction d'intercorrélation discrète Iccj mise en oeuvre est de préférence définie par la relation suivante : n-] (2) Icc _ EkSj+k k=0 où : Ek sont les valeurs résultant de l'échantillonnage du signal de mesure E(t) [vecteur de taille n] ; Sk sont les valeurs résultant de l'échantillonnage du signal de mesure S(t) [vecteur de taille n ]; n est le nombre d'échantillons total Ek et Sk dans une fenêtre de calcul prédéfinie ; k est un nombre entier compris entre 0 et (n-1) ; j est un nombre entier prenant les valeurs entre -(n-1) et (n-1) et prend ainsi les valeurs successives suivantes : -(n-1) ; -(n-2) ; ... ; -2 ; -1 ; 0 ; 1 ; 10 2 ; ... ; (n-1) ; Iccj est un vecteur de taille 2n-1. L'algorithme de la figure 5 va à présent être détaillé. Blocs (40) : Conversion Analogique/numérique Pour permettre le calcul d'une fonction d'intercorrélation discrétisée, 15 on réalise un échantillonnage des signaux de mesure continus E(t) et S(t), avec une fréquence d'échantillonnage (fe) prédéfinie. Ces opérations d'échantillonnage sont de manière usuelle réalisées au moyen de convertisseurs analogiques/numériques. Ces convertisseurs peuvent être intégrés aux capteurs 30,31 ou être intégrés dans les moyens 20 électroniques de traitement 32. En sortie de cette étape d'échantillonnage, on obtient, au rythme de la fréquence d'échantillonnage (fe), une succession d'échantillons discrets Ek et Sk. Blocs (41) et (42) : Correction offset 25 Lorsque le régime du système est établi, les signaux de mesure de débit d'entrée E(t) et de sortie S(t) oscillent autour d'une valeur moyenne. Cette valeur moyenne (Ernoy et Smoy) est calculée en parallèle pour chaque signal [bloc 41]. La correction offset [bloc 42] consiste à retrancher à chaque 30 échantillon Ek la valeur moyenne Emoy du signal correspondant, et à chaque échantillon Sk la valeur moyenne Smoy du signal correspondant. On obtient en sortie les signaux corrigés : (Ek ù Emoy) et (Sk ù Smoy) Si le système ne dérive pas et/ou n'est pas fortement perturbé, ces valeurs moyennes Emoy et Smoy sont calculées une fois pour toutes et stockées en mémoire. En revanche, si le système dérive et/ou est fortement perturbé, ces valeurs moyennes Emoy et Smoy sont recalculées au fur et à mesure dans une fenêtre temporelle glissante de durée Tmoy prédéfinie. La valeur de cette durée Tmoy doit être supérieure à la durée d'apparition d'une fuite dans le circuit, et doit être suffisamment faible pour prendre en compte la dérive et/ou les perturbations du système. Cette durée Tmoy est fixée au cas par cas par l'homme du métier. De préférence, cette durée est choisie de telle sorte qu'en pratique les signaux corrigés (Ek ù Emoy) et (Sk ù Smoy) oscillent sensiblement autour de zéro. Cette étape de correction d'offset est importante car elle permet, en combinaison avec l'intercorrélation des signaux corrigés (bloc 43) d'améliorer la sensibilité de la détection de fuite. Dans la suite de la description, on considérera que les échantillons Ek et Sk sont ceux issus directement de l'échantillonnage (variante de réalisation sans correction d'offset) ou sont les échantillons corrigés obtenus après soustraction de la valeur moyenne du signal (variante de réalisation avec correction offset). Dans une autre variante de réalisation, cette correction offset pourrait être réalisée sur les signaux de mesure analogiques E(t) et S(t), (avant échantillonnage) au moyen d'un soustracteur analogique. Blocs 43 et 44 : Intercorrélation/Pic central Pour calculer l'intercorrélation entre les deux signaux discrétisés Ek et Sk, on stocke en mémoire à chaque calcul, un nombre n prédéfini d'échantillons successifs, et on calcule la fonction d'intercorrélation Icq discrétisée au moyen de la formule (2) précédemment décrite, c'est-à-dire (2n-1) valeurs successives Icc-(n-l)à lcc(n-1).

Par exemple, et de manière non limitative de l'invention, on effectue le calcul de l'intercorrélation avec 1000 échantillons successifs Ek et Sk (k variant de 1 à n et n valant 1000), avec une fréquence d'échantillonnage fe de 1 kHz. Pour chaque série de n échantillons, on calcule ainsi un vecteur d'intercorrélation Icc toutes les secondes. Dans cet exemple, on calcule ainsi à chaque seconde 1999 valeurs Icc-(n-l> à Icc (n-1): Icc-(n-1) = Eo x Sn-1 ICC-(n-2) = E0 x Sn-2 + El x Sn-1 ICC(n-2) = En-2 X So + En-1 X S1 ICC(n-1) = En-1 X So Pour chaque série de (2n-1) valeurs d'échantillons Icc, on détermine automatiquement et de manière connue en soi le pic central p de l'intercorrélation (pic de plus grande amplitude).

Les étapes précitées d'intercorrélation et de détection du pic central, qui correspondent respectivement aux blocs 43 et 44 de la figure 5, sont effectuées de manière répétitive dans des fenêtres successives glissantes de n échantillons Ek et Sk. Ces fenêtres (ou séries) successives de n échantillons Ek ou Sk peuvent être sans chevauchement dans le temps (on prend n échantillons, puis les n échantillons suivants sans recoupement entre les séries d'échantillons), ou peuvent au contraire se chevaucher en partie.

Egalement, pour chaque calcul d'intercorrélation Icc, les deux fenêtres de calcul de n échantillons Ek et Sk qui sont utilisées peuvent être définies sur le même intervalle de temps, sans décalage temporel entre les fenêtres (dans ce cas les échantillons Ek et Sk successifs de chaque fenêtre ont tous été échantillonnés aux même instants), ou au contraire peuvent être définies avec un décalage temporel plus ou moins important entre les fenêtres de calcul.

La fréquence d'échantillonnage (fe) et le nombre n d'échantillons caractérisent un paramètre T, correspondant à la période d'intégration pour l'intercorrélation discrétisée. Ce paramètre T est défini par la relation suivante : T = ''--fe Dans l'exemple précité, avec une fréquence d'échantillonnage de 1KHz, et 1000 échantillons dans chaque fenêtre successive, la période d'intégration T est de 1s. Pour chaque application donnée, il revient à l'homme du métier de 5 fixer judicieusement les valeurs de la fréquence d'échantillonnage (fe) et du nombre n d'échantillons, de telle sorte que la période d'intégration T soit compatible avec les temps caractéristiques du système. Bloc 45 : Suivi et alarme On contrôle les variations du pic central P en comparant l'amplitude 10 du pic central (P) de l'intercorrélation avec au moins un seuil (s). Ce seuil (s) peut selon le cas être un seuil prédéfini de valeur constante. Il peut également être constitué par un seuil auto-adaptif qui est fonction des valeurs Ek et Sk, et plus précisément des valeurs successives 15 calculées pour le pic central de l'intercorrélation ; par exemple, le seuil autoadaptif correspond à la valeur moyenne sur un nombre N prédéfini de valeurs de pic central précédemment calculées. On détecte automatiquement une fuite, lorsque la variation de l'amplitude du pic central de l'intercorrélation est négative et est en valeur 20 absolue supérieure à un seuil (s) prédéfini, et on déclenche le cas échéant une alarme (sonore, visuelle, envoi automatique d'un message d'alarme par tout moyen de télécommunication connu, etc...) Il est également possible de calculer plusieurs seuils de détection (s) auto-adaptatifs, qui se différencient par la valeur de la variable N (nombre 25 de valeurs de pic central utilisées pour calculer le seuil (s). Par exemple, un seuil (si) à court terme est calculé sur les 10 derniers pics centraux ( N= 10) ; un seuil (s2) à moyen terme est calculé sur les 100 derniers pics centraux (N=100) ; un seuil (s3) à long terme est calculé sur les 500 derniers pics centraux (N = 500). 30 Lorsque la variation d'amplitude du pic central est négative et dépasse en valeur absolue l'un des seuils (si) à (s3), on déclenche une alarme caractéristique de ce seuil. Résultats expérimentaux Dans tous les exemples de mise en oeuvre de l'invention décrits dans les tests expérimentaux ci-après, le fluide (f) circulant dans le circuit 1 est un liquide (en l'occurrence de l'eau) ; les capteurs 30 et 31 utilisés sont des débitmètres électromagnétiques ayant une précision de l'ordre de 0,5 %. La durée Tmoy pour la correction d'offset valait 30 secondes. La fréquence d'échantillonnage (fe) des signaux de mesure E(t) et S(t) est égale à 1 KHz. Le nombre d'échantillons (n) pour l'intercorrélation est égal à 1000. La fonction d'intercorrélation discrétisée Icq est calculée sur (n) échantillons Ek et Sk acquis simultanément et non décalés temporellement, et dans des fenêtres glissantes de n échantillons qui sont juxtaposées et ne se chevauchent pas. Détection d'une fuite On a représenté sur la figure 2, un circuit 1 de fluide modifié à des fins uniquement expérimentales pour provoquer des fuites de fluide. Ce circuit 1 de la figure 2 se différencie de celui de la figure 1 uniquement en ce que sur une des tubulures 110 de ce circuit, on a réalisé une dérivation 13, sur laquelle est montée une vanne de fuite 14. Cette dérivation 13 débouche dans un réceptacle 15. Lorsque la vanne 14 est ouverte, une très faible partie du fluide (f) est prélevée du circuit 1 et n'est pas redirigée en sortie du circuit 1 vers l'ensemble 2, mais s'écoule dans le réceptacle 15, ce qui permet de provoquer une fuite dans le circuit 1 dans le cadre d'expérimentations de l'invention. Bien entendu, ces moyens 13, 14, 15 pour provoquer une fuite dans le circuit 1 sont prévus uniquement à des fins expérimentales pour tester l'invention, et ne se retrouvent pas dans la cadre d'une installation opérationnelle et non expérimentale finale comportant le circuit 1 et ses moyens 2 d'alimentation en fluide. Dans un premier temps, on a fait fonctionner l'installation de la figure 30 2 sans fuite, en alimentant le circuit 1 avec de l'eau avec un débit moyen de l'ordre de 295 m3/h, la vanne de fuite 14 étant fermée.

On a représenté sur les figures 6 et 7, sur une courte période de temps de fonctionnement sans fuite, les données brutes Ek et Sk issues de l'échantillonnage des signaux de mesure E(t) et S(t) (signaux en sortie du bloc 42 après correction offset). On a représenté sur la figure 8, l'intercorrélation des signaux de mesure échantillonnés Ek et Sk des figures 6 et 7. Dans un deuxième temps, on provoque une fuite ayant un débit de l'ordre de 1,2m3/h, en ouvrant la vanne 14. On a représenté sur les figures 9 et 10, sur une courte période de temps de fonctionnement prise en début de fuite, les données brutes Ek et Sk issues de l'échantillonnage des signaux de mesure E(t) et S(t) (signaux en sortie du bloc 42 après correction offset). On a représenté sur la figure 11, l'intercorrélation des signaux de mesure échantillonnés Ek et Sk des figures 9 et 10.

La comparaison d'une part des figures 6 et 7 (signaux de mesure Ek et Sk sans fuite) avec d'autre part les figures 9 et 10 (signaux de mesure Ek et Sk avec fuite) montre qu'il est très difficile de discriminer dans ces signaux un changement permettant de caractériser l'apparition d'une fuite. En revanche, la comparaison des figures 8 et 11 résultant de l'intercorrélation respectivement sans fuite et avec fuite, montre une modification notable du résultat de la fonction d'intercorrélation, et notamment une variation négative du minimum, qui permet de caractériser et détecter l'apparition de la fuite. Sensibilité de la détection de fuite Pour caractériser la sensibilité de la détection de fuite, on a provoqué, en ouvrant de manière appropriée la vanne de fuite 14 de l'installation de la figure 2, cinq fuites successives présentant un débit croissant. Ces fuites successives sont caractérisées dans le tableau 1 ci-après.

Tableau I Fuite Début Fin Débit du Quantité Débit de Rapport fuite fuite 3 d'eau fuite débit de (s) (s) circuit (m /h) pendant la (m3/h) fuite/débit _ fuite du circuit F1 247 297 295 8 L 0,58 1,9.10-3 F2 372 412 295 10 L 0,72 3,0.10"3 F3 497 527 295 10 L 1,2 4,1.10- _ F4 597 620 295 10 L _ 1,6 ù 5,3.10"3 F5 697 712 295 10 L 2,4 8,1.10"3 On a représenté sur les figures 12 et 13, les signaux de mesure E(t) et S(t) délivrés par les capteurs :30 et 31 pour la période de temps entre 470s et 570s. On a représenté sur la figure 14, l'évolution dans le temps de l'amplitude des pics centraux de l'intercorrélation (sortie du bloc 44) pour la période de temps entre Os et 730s. Sur cette figure 14, les parties de la courbe permettant de discriminer les cinq fuites successives sont indiquées par les flèches F1, F2, F3, F4 et F5.

L'analyse de la figure 14, permet de montrer une variation négative brusque de l'amplitude du pic central de l'intercorrélation à chaque apparition d'une fuite. Elle permet également de montrer que cette variation d'amplitude, qui permet de caractériser et de détecter l'apparition d'une fuite, augmente en valeur absolue avec le débit de la fuite.

On a représenté sur la figue 15 la variation d'amplitude (en valeur absolue) du pic central d'intercorrélation caractéristique d'une fuite en fonction de la valeur relative de la fuite provoquée (en m3/h). Cette figure 15 montre que la variation de l'amplitude du pic central d'intercorrélation est proportionnelle à la valeur relative de la fuite. L'intercorrélation peut donc non seulement être utilisée pour détecter l'apparition d'une fuite dans le circuit 1, mais permet également avantageusement de caractériser la valeur relative de la fuite qui a été détectée. Enfin, cette expérience a permis de valider qu'il était possible de 22 détecter des fuites de très faible amplitude par rapport au débit principal du fluide à l'entrée du circuit 1. Dans le cas de la première fuite provoquée qui présente la plus faible amplitude, il a été possible de détecter cette fuite avec une sensibilité de l'ordre du millième (1,9.10-3), alors que comparativement la précision de mesure des débitmètres utilisés était de l'ordre de 0,5 %. Perturbations thermiques On représenté sur la figure 3, un circuit 1 de fluide modifié à des fins uniquement expérimentales pour provoquer des perturbations thermiques dans le circuit 1. Ce circuit 1 de la figure 3 se différencie de celui de la figure 10 2 uniquement en ce qu'on a ajouté sur l'une des tubulures 110 du circuit 1 : un élément chauffant 16 (par exemple une résistance chauffante) qui permet de chauffer localement la tubulure 110 et par là-même la partie de fluide circulant localement dans cette tubulure 110 ; deux capteurs de température 17a et 17b permettant de mesurer les 15 variations de température du fluide circulant dans ladite tubulure 110 équipée de l'élément chauffant 16. Dans une première phase, on fait fonctionner l'installation de la figure 3, sans provoquer de fuite (vanne 14 fermée). On a représenté sur les figures 16 et 17 respectivement les signaux 20 de mesure E(t) et S(t) pendant cet essai avec chauffage du fluide et sans fuite, et sur la figure 18, la température du fluide en fonction du temps (sensiblement constante) mesurée en amont de l'élément chauffant 16 par le capteur 17a (courbe A) et la température du fluide en fonction du temps mesurée en aval de l'élément chauffant 16 par le capteur 17b (courbe B). 25 On a représenté sur la figure 19, l'évolution dans le temps de l'amplitude des pics centraux d'intercorrélation. Cette courbe de la figure 19 montre, qu'en début de chauffage, la variation de l'amplitude des pics centraux d'intercorrélation augmente brusquement, mais dans le sens opposé (variation positive) à la variation de l'amplitude des pics centraux 30 d'intercorrélation en cas de fuite. Dans une deuxième phase, on arrête le chauffage de la tubulure 24 110 pendant une durée suffisante pour revenir à des conditions de température du fluide sensiblement identiques dans tout le circuit 1. Dans une troisième phase, on chauffe de nouveau la tubulure 110 au moyen de l'élément chauffant 16, puis on génère une fuite en ouvrant la 5 vanne 14. Les caractéristiques de la fuite sont données le tableau II ci-dessous: Tableau Il Début Fin fuite Débit du Quantité Débit de Rapport fuite (s) circuit (m3/h) d'eau fuite débit de ( s) pendant la (m3~ fuite/débit fuite du circuit 510 525 0,7 m3/h 0,44 L 0,11 1,7.10-' 10 On a représenté sur la figure 20, la température du fluide en fonction du temps (sensiblement constante) mesurée en amont de l'élément chauffant 16 par le capteur 17a (courbe A) et la température du fluide en fonction du temps mesurée en aval de l'élément chauffant 16 par le capteur 17b (courbe B), en fin de deuxième phase et au cours de la troisième phase 15 de chauffage. On a représenté sur les figures 21 et 22 respectivement les signaux de mesure E(t) et S(t) pendant cet essai de chauffage avec fuite, et sur la figure 23 l'évolution dans le ternps de l'amplitude des pics centraux d'intercorrélation. 20 En référence à la courbe 23, on constate une brusque variation négative de l'amplitude des pics centraux de l'intercorrélation très peu de temps après le déclenchement de la fuite. Cette variation brusque de l'amplitude des pics centraux d'intercorrélation permet ainsi de toujours détecter l'apparition de la fuite, malgré la perturbation thermique locale dans 25 le circuit 1, qui a été provoquée par le chauffage de la tubulure 110 au moyen de l'élément chauffant 16.

Perturbations hydrauliques On a représenté sur la figure 4, un circuit 1 de fluide modifié à des fins uniquement expérimentales pour provoquer des perturbations hydrauliques dans le circuit 1. Ce circuit 1 de la figure 4 se différencie de celui de la figure 2 uniquement en ce qu'on a ajouté sur l'une des tubulures 110 du circuit 1 une vanne 18 permettant de fermer ou d'ouvrir ladite tubulure 110. Pour générer une perturbation hydraulique, on ferme la vanne 18. On a représenté sur les figures 24 et 25 respectivement les signaux de mesure E(t) et S(t) pendant cet essai avec fermeture de la vanne 18, et sur la figure 26 l'évolution dans le temps de l'amplitude des pics centraux de l'intercorrélation. Cette courbe de la figure 26 montre que très peu de temps après la fermeture de la vanne 18 (perturbation hydraulique dans le circuit 1) la variation de l'amplitude des pics centraux d'intercorrélation augmente brusquement, mais dans le sens opposé (variation positive) à la variation de l'amplitude des pics centraux d'intercorrélation en cas de fuite. Ce comportement est comparable à ce qui a été précédemment décrit pour les perturbations thermiques, en référence notamment à la figure 19. Sachant que l'effet de la perturbation hydraulique sur les résultats de l'intercorrélation (variation positive de l'amplitude des pics centraux d'intercorrélation) est inversé par rapport à l'effet d'une fuite (variation négative de l'amplitude des pics centraux d'intercorrélation), on peut en conclure que le suivi de l'évolution dans le temps de l'amplitude des pics centraux résultant de l'intercorrélation des signaux de mesure E(t) et S(t) permet toujours de détecter l'apparition d'une fuite dans le circuit, même en présence de perturbations hydrauliques. Autres variantes de réalisations L'invention n'est pas limitée à la variante préférée de réalisation qui vient d'être décrite en référence aux figures 1 à 26. En particulier et de manière non exhaustive, la détection du pic central de corrélation (pic de plus grande amplitude) ( bloc 44 de la figure 5) peut être remplacée par un calcul de la somme de tous les échantillons Icci issus de l'intercorrélation (ce qui revient à calculer l'intégrale de l'intercorrélation). En l'absence de fuite (voir figure 8), cette somme est proche de zéro. En présence d'une fuite (voir figure 11), le résultat de cette somme devient fortement négatif. Pour la détection de fuite (bloc 45), on choisit dans ce cas un seuil (s) négatif. Lorsque le résultat négatif de cette somme des échantillons Icc,i issus de l'intercorrélation devient inférieur à ce seuil (s) négatif prédéfini, dans ce cas on détecte automatiquement l'apparition d'une fuite.

Dans une autre variante de réalisation, illustrée sur la figure 27, on réalise la détection (bloc 45) non plus directement sur le résultat de l'intercorrélation, mais sur le résultat de l'intercorrélation diminué (bloc 47) du résultat de l'autocorrélation (bloc 46) du signal de sortie corrigé (Sk-Smoy)• Dans un autre variante, on peut également réaliser la détection (bloc 45) sur le résultat de l'intercorrélation diminué (bloc 47) du résultat de l'autocorrélation (bloc 46) du signal d'entrée corrigé (Ek-Emoy). Ceci permet avantageusement d'améliorer le rapport signal sur bruit et d'améliorer la sensibilité de détection de fuite. Applications de l'invention L'invention trouve son application à la détection de l'apparition de fuite(s) de fluide dans tout circuit à l'intérieur duquel circule un fluide, ledit fluide pouvant être un liquide ou un gaz, ou un mélange gaz/liquide. De préférence, l'invention trouve son intérêt dans toutes les applications: - où le débit des fuites à détecter peut être très faible rapport au débit de fluide à l'entrée du circuit, et/ou le fluide subit des perturbations modifiant son volume (notamment perturbations thermiques, hydrauliques, ...).

Un exemple particulièrement intéressant d'application de l'invention, réside dans la détection de fuites dans un circuit de refroidissement ou dans

27 un circuit de chauffage, à l'intérieur duquel circule un fluide caloporteur. Plus particulièrement, l'invention peut avantageusement être utilisée dans le domaine de la sidérurgie pour détecter automatiquement de manière fiable et rapide l'apparition de fuite(s) dans les circuits de refroidissement d'un four électrique à arcs qui forment un réseau complexe de tubulures. Dans ce cas, le circuit 1 de la figure 1 est par exemple le circuit de refroidissement équipant la voûte d'un four électrique à arcs, ou le circuit de refroidissement des panneaux d'un four électrique à arcs. Un exemple particulièrement intéressant d'application de l'invention réside dans la détection de fuites dans une canalisation ou dans un réseau de canalisations pour le transport et/ou de distribution de fluides (pipelines, gazoducs, etc...)

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Procédé de contrôle d'un circuit (1) dans lequel circule un fluide (f), ledit procédé comportant les étapes suivantes : (a) on détecte le fluide en circulation au moyen d'un capteur d'entrée (30) et d'un capteur de sortie (31) positionnés respectivement à l'entrée et à la sortie du circuit, et délivrant respectivement deux signaux de mesure E(t) et S(t) caractéristiques de l'écoulement ou des variations d'écoulement du fluide, (b) on traite les deux signaux de mesure E(t) , S(t) dans le but de détecter le cas échéant une fuite de fluide dans le circuit, caractérisé en ce qu'à l'étape (b) de traitement des signaux E(t) et S(t), on effectue une correction offset en retirant aux signaux de mesure [E(t) ou Ek ; S(t) ou Sk] leur valeur moyenne (Emoy ; Smoy), et on calcule une intercorrélation des deux signaux de mesure corrigés.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'étape (b) de traitement des signaux E(t) et S(t), on réalise un échantillonnage des signaux de mesure E(t) et S(t), et la fonction d'intercorrélation Icc est une fonction discrète calculée au moyen de la formule suivante : n-1 Icc = I Ek Sj+k k=0 où : Ek sont les valeurs résultant de l'échantillonnage du signal de mesure E(t); Sk sont les valeurs résultant de l'échantillonnage du signal de mesure S(t); n est le nombre d'échantillons total Ek et Sk dans une fenêtre de calcul prédéfinie ; 30k est un nombre entier compris entre 0 et (n-1) ; j est un nombre entier prenant les valeurs entre -(n-1) et (n-1) Iccj est un vecteur de taille 2n-1.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'à l'étape (b) de traitement des signaux de mesure, on calcule une intercorrélation des deux signaux de mesure, diminuée de l'autocorrélation du signal de mesure de sortie ou d'entrée.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à l'étape (b) de traitement des signaux de mesure, on détecte les variations d'amplitude du pic central (P) d'intercorrélation.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'à l'étape (b), de traitement des signaux de mesure, on compare les variations de l'amplitude du pic central d'intercorrélation (P) avec au moins un seuil prédéfini (s), et on détecte l'apparition d'une fuite lorsque ladite variation de l'amplitude est négative et devient, en valeur absolue, supérieure à ce seuil.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit seuil (s1, s2 ou s3) est auto-adaptatif et est calculé en fonction des amplitudes des pics centraux d'intercorrélation précédents.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à l'étape (b) de traitement des signaux de mesure, on calcule l'intégrale de l'intercorrélation, et on compare le résultat de cette intégrale avec un seuil (s) prédéfini.

8. Utilisation du procédé visé à l'une des revendications 1 à 7, pour détecter l'apparition d'une fuite dans un circuit de refroidissement ou dans un circuit de chauffage.

9. Utilisation selon la revendication 8, pour détecter l'apparition d'une fuite dans un circuit de refroidissement d'un four électrique à arcs. 30

10. Utilisation du procédé visé à l'une des revendications 1 à 7, pour détecter l'apparition d'une fuite dans une canalisation ou un réseau 30 de canalisations de transport et/ou de distribution d'au moins un fluide.

11.Installation comportant au moins un circuit (1), des moyens (2) de mise en circulation d'un fluide (f) dans ce circuit (1), un capteur d'entrée (30) et un capteur de sortie (31) positionnés respectivement à l'entrée et à la sortie du circuit (1) , et délivrant respectivement deux signaux de mesure E(t) et S(t) caractéristiques de l'écoulement ou des variations d'écoulement du fluide, et des moyens électroniques (32) de traitement des signaux de mesure E(t) et S(t), caractérisée en ce que lesdits moyens électroniques (32) sont conçus pour mettre en ouvre l'étape (b) de traitement de signaux de mesure E(t) et (St) qui est définie dans le procédé visé à l'une des revendications 1 à 7.

12.Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que les capteurs (30,31) sont des débitmètres de type non invasif.

13. Installation selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que le circuit (1) est un circuit de refroidissement ou un circuit de chauffage.

14. Installation selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle est 20 constituée par un four électrique à arcs.

15. Installation selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que le circuit (1) est une canalisation ou un réseau de canalisations pour le transport et/ou la distribution d'au moins un fluide.

16. Programme enregistré sur un support ou dans une mémoire, et qui, 25 lorsqu'il est exécuté par une unité de traitement programmable (32), réalise automatiquement le procédé de contrôle visé à l'une des revendications 1 à 7.