FR3008788A1 - Systeme de mesure de deformations mecaniques a fibre optique auto-etalonnee et procedes d'etalonnage d'un tel systeme - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système de mesure (10) de déformations à fibre optique auto-étalonné spatialement et/ou en déformation dans un ouvrage (1). Le système de mesure comprend au moins une première fibre optique (110) équipant ledit ouvrage (1), et un dispositif de mesure optique (120) adapté pour mesurer une caractéristique optique de la première fibre optique (110). La première fibre optique (110) est agencée précontrainte avec une contrainte spatialement monotone le long d'une première portion (112) de la première fibre optique (110) comprise dans la partie (111) de la première fibre optique (110). L'invention concerne en outre des procédés d'étalonnage spatial et d'étalonnage en déformation d'un système de mesure de déformations à fibre optique. L'invention concerne également un procédé d'aménagement d'un ouvrage comportant un système de mesure de déformations à fibre optique.
Description
SYSTEME DE MESURE DE DEFORMATIONS MECANIQUES A FIBRE OPTIQUE AUTO-ETALONNEE ET PROCEDES D'ETALONNAGE D'UN TEL SYSTEME DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine de la mesure de déformations dans un ouvrage. Les grands ouvrages, tels que les barrages ou les tunnels sont soumis à des contraintes mécaniques qui peuvent être aussi bien internes qu'externes. Or de telles contraintes, en provoquant des déformations, peuvent, à terme, altérer l'intégrité structurelle de l'ouvrage et il est donc nécessaire de surveiller les déformations engendrées par ces contraintes. On entend, ci-dessus et dans le reste de ce document, par ouvrage, un ensemble architectural tel qu'un barrage, un tunnel, un immeuble, un ensemble d'immeubles, ou encore un ensemble de galeries minières ou un site de stockage de produit chimiques ou radioactifs Une telle surveillance, en raison des dimensions spatiales de tels ouvrages, est généralement fournie au moyen d'un système de mesure de déformations à fibre optique. Un tel système de mesure comporte une fibre optique déployée en plusieurs emplacements de l'ouvrage en combinaison avec un dispositif de mesure optique d'une caractéristique optique le long de cette fibre optique afin de surveiller l'évolution des déformations retransmise à cette fibre optique et qui sont directement reliées à celles de l'ouvrage. De tels systèmes de mesure, afin de parfaitement identifier l'emplacement et l'amplitude des déformations des ouvrages équipés, peuvent être étalonnés aussi bien spatialement qu'en déformation. Ainsi, l'invention concerne plus particulièrement un système de mesure de déformations à fibre optique auto-étalonnée spatialement et/ou en déformation dans un ouvrage, un procédé d'étalonnage spatial, un procédé d'étalonnage en déformation, un procédé de surveillance de l'évolution d'un matériau de l'ouvrage et un procédé d'aménagement d'un ouvrage comportant un tel système de mesure. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les systèmes de mesure de déformations à fibre optique permettent généralement, concomitamment à la mesure de déformations le long de la fibre optique, une mesure de température. Ainsi, il est connu, notamment de la demande de brevet français FR 1158032, d'équiper la fibre optique d'un dispositif de chauffage afin de fournir un point de référence spatial. Lors de la mise en oeuvre d'un système de mesure comportant un tel dispositif de chauffage, l'opérateur peut régulièrement vérifier l'étalonnage spatial du système de mesure en mettant en marche le dispositif de chauffage et en vérifiant la bonne correspondance géographique entre l'emplacement de la mesure de l'augmentation de température le long de la fibre et la situation géographique du dispositif de chauffage.
Néanmoins, un tel dispositif, s'il permet un bon étalonnage spatial de la mesure de déformations, nécessite un équipement actif, donc susceptible de tomber en panne, ce qui est particulièrement problématique pour ce type de dispositif qui est nécessairement scellé dans la structure même de l'ouvrage. De plus, un tel dispositif n'offre aucune possibilité d'étalonnage en déformation.
Il est également connu d'équiper un tel système, comme le décrit le document US 5721615, de dispositifs de contraintes de la fibre optique adaptés pour appliquer une déformation variable sur une portion de la première fibre optique. Un tel dispositif de contrainte est généralement formé d'une pince micrométrique qui est adaptée pour appliquer une déformation variable sur la fibre optique afin de permettre un étalonnage en déformation de la fibre optique. Néanmoins, si un tel dispositif de contrainte permet d'étalonner en déformation le système de mesure, un tel dispositif est actif et est donc également susceptible de panne. De plus, un tel dispositif ne semble pas présenter une quelconque adaptation pour fournir un étalonnage spatial de la mesure de déformations.
EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention vise à remédier à ces inconvénients. Ainsi, un but de l'invention est de fournir un système de mesure de déformations à fibre optique qui autorise un auto-étalonnage spatial qui soit robuste et donc qui ne présente pas de risque de panne d'un quelconque dispositif d'étalonnage. L'invention a également pour but de fournir un système de mesure de déformations à fibre optique qui autorise un auto-étalonnage spatial et qui puisse être adaptée également pour autoriser un auto-étalonnage en déformation. A cet effet l'invention concerne un système de mesure de déformations à fibre optique auto-étalonné spatialement et/ou en déformation dans un ouvrage, ledit système comprenant : - au moins une première fibre optique équipant ledit ouvrage, un dispositif de mesure optique adapté pour mesurer une caractéristique optique de la première fibre optique pour déterminer les déformations s'appliquées à au moins une partie la première fibre optique avec une résolution spatiale d, la première fibre optique étant agencée précontrainte avec une contrainte spatialement monotone le long d'une première portion de la première fibre optique comprise dans la partie de la première fibre optique, la première portion présentant une longueur de fibre optique au moins égale à la résolution spatiale d du dispositif de mesure optique. Un tel système de mesure, avec une telle précontrainte, c'est-à-dire une déformation, s'appliquant sur la première portion ne nécessite pas la mise en oeuvre d'un quelconque dispositif de contrainte et/ou de chauffage actif qui risquerait de tomber en panne. On obtient donc un système de mesure de déformations autorisant un auto- étalonnage spatial robuste puisque ne présentant pas de risque de panne. De plus, une telle précontrainte, lorsqu'elle est adaptée pour être stable dans le temps et/ou avec la température, autorise également la possibilité d'étalonner en déformation le système de mesure et ainsi obtenir une mesure des déformations s'exerçant dans l'ouvrage particulièrement fiable et précise.
On entend par « contrainte spatialement monotone » qu'une première portion de la première fibre optique est précontrainte avec une contrainte ne présentant pas de variation ou présentant une variation spatiale sensiblement constante. Il découle d'une telle précontrainte, une déformation connue de la fibre optique.
Le dispositif de mesure optique peut être adapté pour réaliser le long de la première fibre optique une mesure de rétrodiffusion de type Brillouin ou du type Rayleigh. Le dispositif de mesure optique peut être adapté pour réaliser le long de la première fibre optique une mesure selon le principe de mesure de rétrodiffusion Brillouin qui est soit du type spontanée, soit du type stimulé. Une telle mesure de rétrodiffusion Brillouin peut être sélectionnée dans le groupe comportant la mesure de réflectométrie le domaine de corrélation, la mesure de réflectométrie le domaine de temporelle, la mesure de réflectométrie le domaine fréquentielle. Le dispositif de mesure optique peut être adapté pour réaliser le long de la première fibre optique une mesure selon le principe de mesure du type Rayleigh sélectionné dans le groupe comportant la mesure de réflectométrie optique Rayleigh dans le domaine temporel et la mesure de réflectométrie optique Rayleigh dans le domaine fréquentiel. La fibre optique peut comporter des réseaux de Bragg inscrits, le dispositif de mesure optique étant adapté pour mesurer la fréquence de résonance desdits réseaux de Bragg. Il peut être prévu en outre un élément de bobinage autour duquel la première portion de la première fibre optique est enroulée avec une tension de bobinage sensiblement monotone de manière à ce que la première portion soit précontrainte avec une contrainte spatialement monotone. Un tel élément est particulièrement adapté pour permettre un agencement de la fibre optique précontrainte avec un volume occupé par la première portion qui reste particulièrement contenu. On entend par « tension de bobinage sensiblement monotone » que la tension appliquée le long de la portion de fibre optique installée autour de l'élément de bobinage est constante ou présente une variation le long de la fibre qui est sensiblement constante. L'élément de bobinage peut être réalisé dans l'un des matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage.
Un tel élément de bobinage est particulièrement adapté pour permettre une surveillance de l'un des matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage. En effet, la tension de bobinage de la première portion de la première fibre optique étant directement liée à l'état de l'élément de bobinage, la mesure de déformations au niveau de la première portion de la première fibre optique permet de remonter directement à l'évolution du matériau de l'élément de bobinage et donc de l'un des matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage. Ainsi, par exemple pour un ouvrage en béton et un élément de bobinage formé dans ce même béton, la mesure de la déformation de la première portion de la première fibre optique peut permettre de remonter au retrait du béton et à son fluage.
On entend, ci-dessus et dans le reste de ce document, par aménager l'ouvrage, les différentes étapes de réalisation de l'ouvrage quel que soit ledit ouvrage. Ainsi par matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage, il faut comprendre les matériaux à la base desquels est formé l'ouvrage. Dans le cas classique ou l'ouvrage est une construction au sens habituel du terme, les matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage sont les matériaux de construction. Dans un autre cas, dans lequel l'ouvrage est un aménagement d'un ensemble naturel ou une modification d'un ensemble naturel, tel que des galeries minières, les matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage sont les roches ou les autres matériaux naturels dans lesquels l'ouvrage est formé. L'élément de bobinage peut être réalisé dans un matériau sensiblement mécaniquement stable dans le temps et/ou avec la température. Un tel élément est particulièrement adapté pour autoriser un auto-étalonage fiable et reproductible dans le temps et/ou avec les variations de température. En effet, la tension de bobinage de la première portion de la première fibre optique étant directement liée à l'état de l'élément de bobinage, un élément de bobinage mécaniquement stable dans le temps et/ou avec la température permet d'obtenir une précontrainte de la première fibre optique elle même stable dans le temps et/ou avec la température. L'élément de bobinage peut présenter une symétrie axiale de section transverse sensiblement courbe, l'élément de bobinage présentant préférentiellement une forme sélectionnée parmi les formes cylindriques de révolution, tronconiques, cylindriques à base ellipsoïdale. De telles formes sont particulièrement adaptées pour fournir un agencement de la fibre optique avec une précontrainte de sa première portion particulièrement homogène puisque peu, voire pas, contrainte par des parties saillantes de l'élément de bobinage. L'axe de symétrie de l'élément de bobinage peut correspondre à l'axe de bobinage de la première portion de la première fibre optique autour de l'élément de bobinage. L'axe de symétrie de l'élément de bobinage est préférentiellement sensiblement vertical. On entend ci-dessus et dans le reste de ce document, par axe de bobinage, un axe parallèle à la direction autour de laquelle est bobinée la première fibre optique. Il peut être en outre prévu des moyens d'isolation mécanique adaptés pour dissocier mécaniquement la première portion de la première fibre optique du reste de l'ouvrage. Un tel moyen d'isolation mécanique permet d'éviter que les contraintes internes et externes s'exerçant dans l'ouvrage viennent perturber la précontrainte de la première portion de la première fibre optique exercée par le système de contrainte et donc la fonction d'auto-étalonnage qu'offre une telle précontrainte. Les moyens d'isolation mécanique peuvent comprendre au moins une couche de matériau flexible agencée pour faire interface entre la première portion de la première fibre optique et le reste de l'ouvrage. Les moyens d'isolation peuvent comprendre au moins un récipient en matériau flexible dans lequel est logé la première portion de la première fibre optique, ledit récipient présentant une face ouverte de remplissage afin d'autoriser la pénétration d'un matériau dans lequel l'ouvrage est aménagé lors de l'aménagement de l'ouvrage. De tels moyens d'isolation permettent d'offrir une bonne isolation mécanique simple et passive de la portion de fibre optique.
Par matériau flexible on entend un matériau présentant une rigidité faible vis-à-vis des matériaux de construction de l'ouvrage. Ainsi, pour un ouvrage réalisé en béton, le matériau flexible pourra être choisi comme présentant un module d'Young inférieur à 1 GPa. Le matériau flexible peut être un géotextile.
Ce matériau est un matériau flexible robuste et particulièrement adapté pour la fabrication d'ouvrage, notamment en béton. Le géotextile permet donc la fourniture de moyens d'isolation mécanique simples et robustes. Le dispositif de mesure optique peut être adapté pour faire une mesure de température, dite indépendante, au niveau de la première portion de la première fibre optique, la mesure de température indépendante étant indépendante des contraintes mécaniques s'exerçant dans l'ouvrage. Une telle adaptation du dispositif de mesure optique permet de fournir un étalonnage en déformation sans influence de la température. En effet, les mesures de déformations le long d'une fibre optique, telles que les mesures du type Brillouin ou Rayleigh, dépendent généralement à la fois des déformations appliquées à la fibre optique mais également de la température. Ainsi, avec un dispositif de mesure optique adapté pour obtenir une mesure de température indépendante des déformations appliquées à la fibre optique et donc des contraintes mécaniques s'exerçant dans l'ouvrage, il est possible de supprimer des valeurs de déformations mesurées au niveau de la première portion de fibre l'influence de la température et ainsi obtenir un étalonnage en déformation qui ne soit pas influencé par les variations de température. Il peut être prévu un moyen de chauffage adapté pour modifier la température de l'élément de bobinage afin d'en provoquer une dilatation thermique. La mesure de température indépendante peut être réalisée par mesure de rétrodiffusion Raman le long de la première fibre optique ou le long d'une deuxième fibre optique s'étendant le long de la première fibre optique au moins au niveau de la première portion de la première fibre optique. La mesure du type Raman est particulièrement adaptée pour fournir une mesure de température indépendante que ce soit le long de la première fibre optique, lorsque cette dernière est adaptée pour une telle mesure, ou le long d'une deuxième fibre optique lorsque la première fibre optique n'est pas adaptée pour autoriser une mesure de type Raman. De plus, un tel type de mesure permet de réaliser la mesure de température indépendante au niveau de la première portion sans nécessiter une quelconque alimentation électrique.
La fibre optique peut comporter en outre une deuxième portion de la fibre optique précontrainte avec une contrainte différente de celle de la première portion. Une telle deuxième portion peut, en plus d'autoriser un étalonnage spatial au niveau de cette deuxième portion de fibre, permettre de vérifier l'évolution de la sensibilité en déformation de la première fibre optique et ainsi quantifier le vieillissement de cette dernière. La deuxième portion peut être contiguë à la première portion de la première fibre optique. L'invention concerne en outre un procédé d'étalonnage spatial d'un système de mesure de déformations selon l'invention comportant les étapes suivantes : - réalisation d'une mesure de déformations le long de la première fibre optique, - détection dans la mesure de déformations d'au moins une variation monotone de déformations signature de la précontrainte de la première portion de la première fibre optique, - mis en correspondance de l'emplacement géographique de la première portion de la première fibre optique dans l'ouvrage avec la détection de la variation monotone de déformations de manière à obtenir un étalonnage spatial de la mesure de déformations.
Un tel procédé permet un étalonnage spatial d'un système de mesure selon l'invention. L'invention concerne également un procédé d'étalonnage en déformation d'un système de mesure selon l'invention comportant les étapes suivantes : - réalisation d'une mesure de déformations le long de la fibre optique, - détection et détermination dans la mesure de déformations d'au moins une variation monotone de déformations signature de la précontrainte de la première portion de la première fibre optique, - étalonnage de la mesure de déformations en comparant la mesure de déformations au niveau de la première portion de la première fibre optique avec une valeur attendue déterminée à partir de la précontrainte avec laquelle la première portion de la première fibre optique a été agencée. Un tel procédé d'étalonnage en déformation permet de fournir un auto-étalonnage en déformation pour un système de mesure selon l'invention.
L'invention concerne également un procédé de surveillance de l'évolution d'un matériau d'un ouvrage mis en oeuvre sur un système de mesure selon l'invention, dans lequel il est prévu les étapes suivantes : - réalisation d'une mesure de déformations le long de la fibre optique, - détection et détermination dans la mesure de déformations d'au moins une variation monotone de déformations signature de la précontrainte de la première portion de la première fibre optique, - utilisation l'évolution de la valeur de déformation mesurée au niveau de la variation monotone de déformations par rapport à une valeur attendue déterminée à partir de la précontrainte avec laquelle la première portion de la première fibre optique a été agencée pour en déduire l'état du matériau constituant l'élément de bobinage représentatif de l'un des matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage. Un tel procédé permet de fournir une surveillance de l'évolution d'un matériau dans lequel est aménagé l'ouvrage avec un système de mesure selon l'invention.
L'invention concerne en outre un procédé d'aménagement d'un ouvrage comportant un système de mesure de déformations selon l'invention, dans lequel il est prévu les étapes suivantes : - aménagement d'une première partie de l'ouvrage, - formation d'un élément de bobinage, - fourniture une première fibre optique, - bobinage d'une première portion de la première fibre optique autour de l'élément de bobinage en appliquant pendant le bobinage une tension de bobinage sensiblement monotone, - installation de la première fibre sur la première partie de l'ouvrage avec l'élément de bobinage positionné à un emplacement précis de la première partie de l'ouvrage, - aménagement du reste de l'ouvrage avec la première fibre optique équipant l'ouvrage, l'emplacement de la première portion de la première fibre optique étant bien défini. Un tel procédé d'aménagement permet la fourniture d'un ouvrage surveillé en déformation avec bénéfice des avantages d'un système de mesure selon l'invention. Le procédé d'aménagement peut comporter une étape supplémentaire de : - fourniture des moyens d'isolation mécanique adaptés pour dissocier mécaniquement l'élément de bobinage et la première portion de la première fibre optique qu'il équipe du reste de l'ouvrage, l'étape d'installation de la première fibre comprenant l'installation des moyens d'isolation mécanique avec la première portion de fibre optique à l'emplacement précis de la première partie de l'ouvrage.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 illustre un exemple d'un système de mesure selon l'invention, la figure 2 illustre une première portion d'une première fibre optique d'un système de mesure équipé de moyens d'isolation mécanique adaptés pour dissocier mécaniquement la première portion de la première fibre optique du reste de l'ouvrage qui est équipé de ladite première fibre optique, - la figure 3 illustre une mesure de déformations le long d'une première fibre optique d'un système de mesure selon l'invention. La figure 4 illustre un système de mesure selon un deuxième mode de réalisation dans lequel il est prévu une deuxième fibre optique adaptée pour autoriser une mesure en température indépendante des contraintes s'exerçant dans l'ouvrage et donc de la déformation appliquée à la deuxième fibre optique. Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 illustre un système de mesure 10 de déformations auto-étalonnée, selon un premier mode de réalisation de l'invention, qui est déployée sur un ouvrage 1, tel qu'un barrage, un tunnel, des galeries minières ou un lieu de stockage de produits chimiques et/ou radioactifs.
Un tel système de mesure 10 comporte : - une première fibre optique 110 équipant l'ouvrage 1 avec une partie 112 de la première fibre optique 110 qui s'étend sur des emplacements à surveiller de l'ouvrage 1 et - un dispositif de mesure optique 120 adapté pour mesurer une caractéristique optique de la première fibre optique 110 pour déterminer les déformations appliquées à au moins la partie 111 de la première fibre optique 110. La première fibre optique 110 est une fibre optique adaptée pour équiper un ouvrage 1 et présenter une caractéristique optique qui varie en fonction des déformations qui lui sont appliquées. Ainsi selon une possibilité de l'invention la première fibre optique 110 peut être une fibre optique adaptée pour effectuer une mesure du type Brillouin. La première fibre optique est ainsi, préférentiellement selon cette première possibilité, une fibre optique monomode, telle que par exemple une fibre G657.
Selon une autre possibilité de l'invention la première fibre optique 110 peut être une fibre optique adaptée pour effectuer une mesure du type Rayleigh. Selon cette autre possibilité, la première fibre optique 110 est également et préférentiellement une fibre optique monomode, telle que par exemple une fibre optique du type G657. Bien entendu, selon ces deux possibilités, la fibre optique peut également être une fibre optique multimode adaptée, sans que l'on sorte du cadre de l'invention. Selon encore une autre possibilité de l'invention, la première fibre optique 110 peut comporter des réseaux de Bragg inscrits. Il est également envisageable, sans que l'on sorte du cadre de l'invention, de combiner deux, ou les trois, possibilités décrites ci-dessus. Selon une application particulière de l'invention, la première fibre optique 110 est une fibre optique adaptée pour une mesure du type Brillouin. La première fibre optique 110 est selon cette application particulière une fibre optique du type G657.
La première fibre optique comporte préférentiellement, en raison du fait qu'elle équipe un ouvrage, un revêtement de protection. Ce type de revêtement peut être par exemple un revêtement tressé époxy/fibre de verre, un revêtement rigide, tel que le polyamide, ou encore métallique/plastique. Ce type de revêtement étant par ailleurs connu de l'homme du métier pour les fibres optiques destinées aux systèmes de mesure de déformations à fibre optique classique, il n'est pas décrit plus précisément dans ce document. La majeure partie 111, et préférentiellement la totalité, de la première fibre optique 110 équipe l'ouvrage de manière à autoriser une mesure des déformations appliquées dans ce dernier le long de ladite partie 111 de la première fibre optique 110. La partie 111 de la première fibre optique 110 comporte au moins une première portion 112 agencée avec une contrainte spatialement monotone, c'est-à-dire une contrainte homogène ou variant sensiblement linéairement le long de la première portion 112 de la première fibre optique 110. Une telle contrainte engendre une déformation de première portion 112 de la première fibre optique 110 qui est elle-même spatialement monotone, c'est-à-dire une déformation homogène ou variant sensiblement linéairement le long de la première portion 112 de la première fibre optique 110. Un tel agencement de la première portion 112 de la première fibre optique 110, et donc de la première fibre optique 110, peut être obtenu, comme illustré sur la figure 1, par un enroulage avec une tension prédéfinie de la première portion 112 de la première fibre optique 110 autour d'un élément de bobinage 130. L'enroulage, ou bobinage de la première portion 112 de la première fibre optique 110 peut être un bobinage hélicoïdal classique ou d'un autre type sans que l'on sorte du cadre de l'invention.
Ainsi, une première portion 112 de la première fibre optique 110 précontrainte avec une contrainte sensiblement constante spatialement, peut être obtenue par un bobinage de la première portion 112 de la première fibre optique 110 autour de l'élément de bobinage 130 avec l'application d'une tension mécanique sensiblement constante. Une première portion 112 de la première fibre optique 110 précontrainte avec une contrainte variant linéairement spatialement, peut être, quant à elle, obtenue par un bobinage de la première portion 112 de la première fibre optique 110 autour de l'élément de bobinage 130 avec une tension mécanique variant sensiblement linéairement, c'est-à-dire avec une tension de bobinage sensiblement monotone.
Dans l'application particulière, la première portion 112 de la première fibre optique 110 est précontrainte avec une contrainte sensiblement constante ceci par un bobinage autour de l'élément de bobinage 130 avec une tension mécanique sensiblement constante comprise entre 15 g et 500 g préférentiellement entre 50 g et 150 g encore plus préférentiellement avec une tension mécanique sensiblement constante sensiblement égale à 100 g. Selon une possibilité, non illustrée, il est également possible de modifier la tension appliquée à la première fibre optique pendant son bobinage autour de l'élément de bobinage de manière à former plusieurs portions présentant chacune une précontrainte spatialement monotone différente de celles des autres. Une telle possibilité est particulièrement intéressante pour vérifier la sensibilité de la mesure de déformations par discrimination des différents paliers de déformations. Ainsi, avec une telle configuration de la première fibre optique, il est possible de suivre l'état de vieillissement de la première fibre optique et de déterminer si les mesures de déformations obtenues sont utilisables.
La longueur de la première portion 112 de la première fibre optique 110 est au minimum égale à la résolution spatiale d du dispositif de mesure optique 120. Par exemple dans le cas où le dispositif de mesure optique 120 est un dispositif adapté pour effectuer une mesure du type Brillouin le long de la première fibre optique 110, la résolution spatiale d du dispositif de mesure optique 120 est d'environ 1 m. Bien entendu, afin de faciliter la détection de la variation de contrainte monotone appliquée sur la première portion 112 de la première fibre 110, et donc d'assurer le bon étalonnage spatial du système de mesure 1, la longueur de la première portion de la première fibre optique est préférentiellement beaucoup plus importante que la résolution spatiale du dispositif de mesure optique 120. Ainsi par exemple, la longueur de la portion peut être vingt fois supérieure à la résolution spatiale d du dispositif de mesure optique 120, voire quarante fois supérieure ou encore cent fois supérieure. Dans l'application particulière de l'invention, le dispositif de mesure optique 120 étant adapté pour effectuer une mesure du type Brillouin, la résolution spatiale d est sensiblement égale à 1 m et la longueur de la première portion 112 de la première fibre optique 110 est sensiblement égale à 40 m, soit environ quarante fois la résolution spatiale d du dispositif de mesure optique 120. L'élément de bobinage 130 est adapté, notamment par le choix du matériau dans lequel il est réalisé, en fonction du type d'auto-étalonnage recherché en plus de l'auto-étalonnage spatial. Ainsi, selon une première possibilité l'élément de bobinage 130 peut être réalisé dans l'un des matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage. Par exemple, pour un ouvrage en béton, tel qu'un barrage, ou un tunnel, l'élément de bobinage 130 peut être formé dans le même béton que l'ouvrage. Selon un autre exemple, pour un ouvrage d'enfouissement de déchets aménagé dans un matériau argileux, également appelé un stockage géologique, l'élément de bobinage peut être une carotte prélevée sur le terrain même dans lequel est aménagé l'ouvrage. Un tel élément de bobinage permet une surveillance dans le temps de l'évolution dudit matériau puisque la tension appliquée à la première portion 112 de la première fibre optique 110, et donc les déformations qui lui sont appliquées, sont directement liées à l'état du matériau formant l'élément de bobinage. Dans l'application particulière de l'invention qui est adaptée pour un ouvrage en béton, l'élément de bobinage est réalisé en même temps que l'ouvrage dans une partie de la gâchée utilisée pour la fabrication de l'ouvrage. Plus précisément, lors du coulage d'une partie de l'ouvrage dans laquelle l'élément de bobinage 130 sera installé, une partie de la gâchée est réservée et est coulée de manière à être soumise aux mêmes conditions de séchage que la coulée de l'ouvrage. Une fois la partie réservée convenablement séchée, l'élément de bobinage est prélevé, par exemple, par carottage. De cette manière et selon cette application particulière, le matériau constitutif de l'élément de bobinage 130 est représentatif du matériau de l'ouvrage équipé de le système de mesure 10. L'ensemble est ensuite inséré dans l'ouvrage lors de la réalisation d'un plot de bétonnage ultérieur. Selon un autre exemple, il également possible que l'ouvrage présente des pièces métalliques, telles qu'une armature, susceptibles d'être soumises à la corrosion. Dans une telle configuration, l'élément de bobinage 130 peut être réalisé dans ce même métal, ceci de manière à ce que l'état de corrosion de l'élément de bobinage soit représentatif de l'état de corrosion de ces pièces métalliques. Selon une autre possibilité l'élément de bobinage 130 peut être réalisé dans un autre matériau que ceux utilisés pour aménager l'ouvrage. Ainsi le matériau dans lequel est réalisé l'élément de bobinage 130 peut être un matériau connu pour sa stabilité avec la température comme par exemple l'un alliage du type Invar (marque déposée), ou encore sa stabilité mécanique dans le temps comme par exemple le titane, le platine et les alliages de cuivre tels que le cuivre-tungstène et le cuivre-béryllium. Un tel élément de bobinage réalisé dans de tels matériaux permet de fournir une contrainte de la première portion 112 de la première fibre optique 110 qui reste stable dans le temps et/ou avec la température. De plus, avec un matériau relativement stable mécaniquement tel que le titane ou le platine, avec un coefficient de dilatation bien déterminé, il est possible de connaître la déformation avec la température et donc de la déformation appliquée à la première portion de la première fibre optique. Un élément selon cette autre possibilité est donc particulièrement adapté pour un auto-étalonnage en déformation du système de mesure 10. Quel que soit le matériau dans lequel il est réalisé, l'élément de bobinage 130 est préférentiellement de forme générale à symétrie axiale de section transverse sensiblement courbe, tel que par exemple une forme cylindrique de révolution, tronconique, cylindrique à base ellipsoïdale. Les dimensions de l'élément de bobinage 130 sont directement en rapport avec la longueur de la première portion 112 de la première fibre optique 110 et la courbure de fibre acceptée par la première fibre optique ceci afin de limiter les pertes optiques liées à l'enroulage de la première portion 112 de la première fibre optique 110.
Ainsi, par exemple pour des fibres optiques G657, qui acceptent des rayons de courbure minimum de 1,5 cm, l'élément de bobinage peut donc présenter une section transversale circulaire de diamètre de 3 cm. Les dimensions dé l'élément sont également préférentiellement réduites afin de réduire l'impact de du système de mesure 10 sur la structure de l'ouvrage 1.
Par exemple, dans l'application particulière de l'invention, l'élément de bobinage 130 présente une forme sensiblement en cylindre de révolution de 5 cm de diamètre et de 8 cm de hauteur. Pour une première portion 112 de la première fibre optique 110 bobinée autour de l'élément de bobinage avec une distance entre chaque spire de 300 um, on obtient une longueur de la première portion de près de 40 m pour un bobinage hélicoïdal. Ainsi, avec une telle configuration selon cette application particulière, la première portion de la première fibre optique est contrainte sur une longueur de 40 m pour un volume occupé bien inférieur à 1 litre. Le système de mesure 10 peut comporter, comme illustré sur la figure 2, des moyens d'isolation mécanique afin de dissocier mécaniquement la première portion de fibre du reste de l'ouvrage. Les moyens d'isolation mécanique comprennent, pour un système de mesure 10 classique notamment adaptée pour un ouvrage construit en béton : - une première couche 141 de géotextile agencée pour faire interface entre la première portion 112 de la première fibre optique 110 et le reste de l'ouvrage 1, - un récipient 142 en géotextile dans lequel est logé la première portion 112 de la première fibre optique 110, ledit récipient 142 présentant une face ouverte 143 de remplissage afin d'autoriser la pénétration du matériau de construction de l'ouvrage 1 lors de l'aménagement de l'ouvrage Le récipient 142 est formé d'une armature 142a sensiblement rigide et une deuxième couche 142b d'un géotextile. L'armature 142a est formée d'un maillage métallique délimitant les parois du récipient 142. L'armature 142a, et donc le récipient 142, présente une forme sensiblement en cylindre de révolution creux dont d'une de ses faces 143 est ouverte. L'armature 142a forme un support pour la deuxième couche géotextile de manière à former un récipient fermé dans lequel est installée la première portion 112 de la première fibre 13 avec l'élément de bobinage 130 autour duquel la première portion 112 de la première fibre optique 110 est entourée. Que ce soit pour la première ou la deuxième couche de géotextile, le géotextile est préférentiellement adapté pour être perméable à l'eau de manière à permettre au matériau constituant l'élément de bobinage d'être soumis aux mêmes conditions, notamment hydriques, que le reste de l'ouvrage. Ce géotextile est également choisi comme présentant une relative stabilité dans le temps, préférentiellement sur des durées largement supérieures à 10 années et sa flexibilité qui est préférentiellement inférieure à 1 GPa. Typiquement, que ce soit pour la première couche 141 et la deuxième couche 142b, l'épaisseur du géotextile est compris entre 0,5 et 5 mm et préférentiellement de l'ordre de 1 mm. Selon une variante de l'invention, la première couche 141 et/ou la deuxième couche 143 peuvent être réalisées dans un autre matériau qu'un géotextile préférentiellement flexible, tel que par exemple du Carton, un polystyrène, du bois, qui présentent tous trois un module d'Young inférieur à 1 GPa. Les dimensions du récipient 142 sont adaptées pour loger la première portion 112 de la première fibre optique 110 tout en réduisant au maximum l'influence de ce récipient 142 sur la structure de l'ouvrage. Généralement, dans le cas où l'élément de bobinage 130 et le récipient 142 sont tous deux des cylindres de révolution, il est possible de prendre un récipient 142 dont le diamètre de sa base est le double de celui de l'élément de bobinage 130. Par exemple, pour l'application particulière de l'invention dans laquelle l'élément de bobinage 130 présente un diamètre de 5 cm pour une hauteur de 8 cm, le récipient 142 présente un diamètre de 11 cm pour une hauteur de 22 cm.
Lors de l'équipement de l'ouvrage 1 par le système de mesure 10 de déformations à fibre optique, qui est généralement réalisée lors de l'aménagement de l'ouvrage 1, le récipient 142 est tout d'abord installé sur une partie préalablement aménagé de l'ouvrage 1 de manière à ce que la face ouverte 143 soit remplie par l'un des matériaux dans lequel l'ouvrage est aménagé ceci lors de la prochaine étape d'aménagement de l'ouvrage 1.
Ainsi lors de la mise en place du système de mesure 10, la première portion 112 de la première fibre optique 110 et l'élément de bobinage 130 sont tout d'abord équipés de la première couche 141 de géotextile. La première portion 112 de la première fibre optique 110 et l'élément de bobinage 130 sont ensuite introduits dans le récipient 142. Lors de cette introduction, dans le cas où l'élément de bobinage 130 est formé dans l'un des matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage 1, la première portion 112 de la première fibre optique 110 et l'élément de bobinage 130 sont préférentiellement disposés dans le récipient 142 avec l'axe de bobinage orienté sensiblement verticalement. Une telle orientation est particulièrement adaptée pour permettre une mesure de l'évolution isotrope du matériau dans lequel est formé l'élément de bobinage 130. Ainsi dans le cas de l'application particulière, une orientation de l'axe de bobinage, et donc de l'axe de symétrie de l'élément de bobinage 130, permet de surveiller l'évolution du béton sous l'effet de phénomènes isotropes tels que le retrait endogène ou le fluage du béton. En fonction du type de mesure optique employé pour effectuer la mesure de déformations le long de la partie 111 de la première fibre optique 110, la première fibre optique 110 présente une ou ses deux extrémités couplées optiquement avec le dispositif de mesure optique 120. La figure 1 illustre ainsi une configuration du système de mesure 10 dans laquelle la mesure de déformations le long de la partie 111 de la première fibre optique 110 est une mesure d'émission spontanée et donc dans laquelle le dispositif de mesure optique 120 est couplé optique uniquement à l'une des extrémités de la première fibre optique. Selon une autre configuration du système de mesure 10, non illustrée, le dispositif de mesure optique 120 peut être adapté pour effectuer une mesure le long de la partie 111 de la première fibre optique 110 du type stimulé. Dans cette deuxième configuration, la fibre optique est couplée au dispositif de mesure optique 120 par ses deux extrémités.
Ainsi, le dispositif de mesure optique 120 peut être adapté pour réaliser le long de la première fibre optique 110 une mesure selon le principe de mesure du type Brillouin soit en spontané, soit en stimulé. Le dispositif de mesure optique 120 peut également être adapté pour réaliser le long de la première fibre optique 110 une mesure selon le principe de mesure du type Rayleigh. Dans le cas où la première fibre optique 110 comporte des réseaux de Bragg inscrits, le dispositif de mesure optique 120 peut également être adapté pour mesurer la fréquence de résonance desdits réseaux de Bragg.
Ce type de dispositif de mesure optique étant connu de l'homme du métier, ils ne sont pas décrits plus précisément dans ce document. Un tel système de mesure 10 est généralement mise en place en même temps que l'aménagement de l'ouvrage 1. Ainsi l'aménagement de l'ouvrage 1 peut, afin de fournir un ouvrage comportant un tel système de mesure 10, être réalisé par un procédé de comportant les étapes suivantes : - aménagement d'une première partie de l'ouvrage 1, - formation de l'élément de bobinage 130, - fourniture de la première fibre optique 110, - bobinage de la première portion 12 de la première fibre optique 110 autour de l'élément de bobinage 130 en appliquant pendant le bobinage une tension de bobinage sensiblement monotone, - mise en place de la première couche 141 de géotextile de manière à ce que la première couche fasse interface entre la première portion 112 de la première fibre optique 110 et le reste de l'ouvrage 1, - équipement de la première partie de l'ouvrage 1 avec le récipient 142 à un endroit précis de la première partie de l'ouvrage 1, - installation de la première portion 112 de la première fibre optique 110 et de l'élément de bobinage 130 dans le récipient 142, de cette manière la première portion 112 et l'élément de bobinage 130 sont positionnés à l'endroit bien précis de l'ouvrage 1, - aménagement du reste de l'ouvrage 1, la première fibre optique 110 équipant l'ouvrage 1. L'ouvrage 1 ainsi équipé du système de mesure In 10 de déformations, permet la mise en oeuvre d'un auto-étalonnage spatial du système de mesure 10. Un tel auto-étalonnage spatial peut être mis en oeuvre au moyen d'un procédé d'étalonnage comportant les étapes suivantes : - réalisation d'une mesure de déformations le long de la première fibre optique 110, - détection dans la mesure de déformations d'au moins une variation monotone de déformations signature de la précontrainte de la première portion 112 de la première fibre optique 110, - mis en correspondance l'emplacement géographique de la première portion 110 de première fibre optique dans l'ouvrage avec la détection de la variation monotone de déformations de manière à obtenir un étalonnage spatiale de la mesure de déformations. La figure 3 illustre le principe d'un tel procédé d'auto-étalonnage spatial ceci en montrant une mesure optique 200 du type Brillouin effectuée le long d'une première fibre optique comportant une première portion précontrainte. On peut voir sur cette figure que les déformations 210 de la première portion de la première fibre optique 110 liées à la précontrainte sont parfaitement identifiables. Ainsi, l'endroit de l'ouvrage au niveau duquel est positionnée la première portion de la première fibre optique 110 étant connu, il est aisé d'étalonner spatialement la mesure de déformations. Pour un élément de bobinage 130 réalisé dans l'un des matériaux dans lequel est aménagé l'ouvrage 1, le système de mesure 10 est également adaptée pour autoriser un suivi de l'évolution dudit matériau de l'ouvrage. En effet, avec un tel système de mesure 10 l'état du matériau dans lequel est réalisé l'élément de bobinage est déterminé au moyen d'un procédé de surveillance comportant les étapes suivantes : - réalisation d'une mesure de déformations le long de la fibre optique 110, - détection et détermination dans la mesure de déformations d'au moins une variation monotone de déformations signature de la précontrainte de la première portion 112 de la première fibre optique 110, - utiliser l'évolution de la valeur de déformation mesurée au niveau de la variation monotone de contraintes par rapport à une valeur attendue déterminée à partir de la précontrainte avec laquelle la première portion 112 de la première fibre optique 110 a été agencée pour en déduire l'état du matériau constituant l'élément de bobinage 130 représentatif de l'un des matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage 1. Dans le cas où l'élément de bobinage 130 est réalisé dans un matériau mécaniquement stable dans le temps ou avec la température, ce dernier permet à la première portion de fibre optique de présenter une contrainte soit qui est stable ou soit qui présente une variation prévisible. Avec un système de mesure 10 comportant un tel élément de bobinage 130, il est possible d'auto-étalonner le système de mesure 10 en déformation au moyen d'un procédé d'auto-étalonnage en déformation comportant les étapes suivantes : - réalisation d'une mesure de déformations le long de la fibre optique 110, - détection et détermination dans la mesure de déformations d'au moins une variation monotone de déformations signature de la précontrainte de la première portion 112 de la première fibre optique 110, - étalonnage de la mesure de déformations en comparant la mesure de déformations au niveau de la première portion 112 de la première fibre optique 110 avec une valeur attendue déterminée à partir de la précontrainte avec laquelle la première portion 112 de la première fibre optique 110 a été agencée.
La valeur attendue peut prendre en compte la mesure de la température au niveau de l'élément de bobinage 130 au moyen d'un calcul de l'évolution de la valeur de contrainte au niveau de la première portion 112 à partir de la dilatation thermique du matériau dans lequel est formé l'élément de bobinage 130. De même, dans le cas où l'élément de bobinage 130 est formé dans un matériau stable avec la température, la valeur de déformation attendue est sensiblement identique à celle correspondant à la précontrainte avec laquelle la première portion 112 de la première fibre optique 110 a été agencée. Selon une alternative non préférée d'un système de mesure 10 mis en place lors de l'aménagement de l'ouvrage à équiper, le système de mesure 10 peut être mis en place sur un ouvrage préexistant. Une telle mise en place peut être réalisée au moyen d'un procédé de mise en place comportant les étapes de : - dégagement d'une partie de l'ouvrage sur laquelle doit être positionné la première fibre optique, - fourniture d'un élément de bobinage, l'élément de bobinage pouvant être, par exemple, prélevé sur la partie de l'ouvrage qui a été dégagée, - bobinage de la première portion de la première fibre optique sur l'élément de bobinage, - mise en place de la première couche 141 de géotextile de manière à ce que la première couche fasse interface entre la première portion 112 de la première fibre optique 110 et le reste de l'ouvrage 1, - équipement de l'ouvrage 1 avec le récipient 142 à un endroit précis de de la partie dégagée de l'ouvrage 1, - installation de la première fibre optique 110 au niveau de la partie dégagée de l'ouvrage 1 avec la première portion 112 de la première fibre optique qui est disposée dans le récipient au niveau de l'endroit précis. - remise en place de la partie dégagée de manière à reformer l'ouvrage 1. La figure 4 illustre un système de mesure 10 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel il est en outre prévu une deuxième fibre optique 150 pour fournir une mesure de température indépendante qui soit décorrélée des contraintes s'exerçant dans l'ouvrage 1 et des déformations appliquées aux fibres optiques 110, 150. Un tel système de mesure 10 se différencie d'un système de mesure selon le premier mode de réalisation en ce qu'il est prévu une deuxième fibre optique 150 et en ce que le dispositif de mesure optique 120 est adapté pour effectuer une mesure du type Raman le long de la deuxième fibre optique 150, une telle mesure n'étant pas, ou étant peu, influencée par les déformations appliquées à la deuxième fibre optique 150. Ce deuxième mode de réalisation est particulièrement avantageux dans le cas où l'élément de bobinage 130 est réalisé dans un matériau stable mécaniquement et dont les propriétés de dilatation thermique sont connues. Dans le cas où l'élément de bobinage 130 est réalisé dans l'un des matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage, il est possible de déterminer à l'aide d'un tel système de mesure 10 le coefficient de dilation du matériau dans lequel est réalisé l'élément de bobinage 130.
En effet, une variation de température au niveau de la première portion 112 de la première fibre optique 110 engendre une dilatation de l'élément de bobinage 130 et donc une variation de la déformation appliquée à la première portion 112 de la première fibre optique 110 qui est directement reliée à la dilatation de l'élément de bobinage 130. Ainsi, il est possible à partir de la mesure d'une déformation obtenue par la première fibre optique 110 au niveau de la première portion 112 et une mesure de variation de température au niveau de cette même première portion 113 au moyen de la deuxième fibre optique 150, de déterminer le coefficient de dilatation du matériau dans lequel est réalisé l'élément de bobinage 130. Selon cette dernière possibilité, il peut être prévu un élément de chauffage, non illustré, tel qu'une résistance thermique, pour modifier la température de l'élément de bobinage et ainsi provoquer une variation de température pour mesurer le coefficient de dilatation du matériau dans lequel est réalisé l'élément de bobinage. Selon une autre possibilité de l'invention, similaire à celle de ce deuxième mode réalisation et qui est mise en oeuvre sur un système de mesure 10 selon le premier mode de réalisation, la première fibre optique 110 peut être adaptée pour autoriser une mesure de déformations, telle qu'une mesure Brillouin ou Rayleigh et une mesure de température indépendante, donc décorrélée des contraintes, telle qu'une mesure Raman. Un système de mesure 10 selon cette possibilité offre les mêmes avantages que celui d'un système de mesure selon le deuxième mode de réalisation sans présenter les inconvénients liés à la nécessité de prévoir une deuxième fibre optique 150.
Si dans les deux modes de réalisation décrits ci-dessus, il n'est prévu qu'un seul élément de bobinage 130 sur lequel est bobiné une ou plusieurs portions de la première fibre optique, il est également envisageable, sans que l'on sorte du cadre de l'invention que le système de mesure 10 comporte une pluralité d'éléments de bobinage 130. Cette possibilité est particulièrement avantageuse puisqu'elle fournit plusieurs points d'étalonnage spatial et permet de combiner des éléments de bobinage réalisés dans des matériaux différents. Ainsi, par exemple, un système de mesure selon l'application particulière peut aisément comprendre au moins un élément de bobinage en béton pour évaluer l'évolution du matériau de l'ouvrage et au moins un élément de bobinage dans un matériau mécaniquement stable dans le temps pour offrir une précontrainte stable autorisant un étalonnage en déformation.
Claims (16)
- REVENDICATIONS1. Système de mesure (10) de déformations à fibre optique auto- étalonné spatialement et/ou en déformation dans un ouvrage (1), ledit système comprenant : - au moins une première fibre optique (110) équipant ledit ouvrage (1), - un dispositif de mesure optique (120) adapté pour mesurer une caractéristique optique de la première fibre optique (110) pour déterminer les déformations appliquées à au moins une partie (111) de la première fibre optique (110) avec une résolution spatiale d, le système de mesure (10) étant caractérisée en ce que la première fibre optique (110) est agencée précontrainte avec une contrainte spatialement monotone le long d'une première portion (112) de la première fibre optique (110) comprise dans la partie (111) de la première fibre optique (110), la première portion (112) présentant une longueur de fibre optique au moins égale à la résolution spatiale d du dispositif de mesure optique (120).
- 2. Système de mesure (10) selon la revendication 1, dans laquelle il est prévu en outre un élément de bobinage (130) autour duquel la première portion (112) de la première fibre optique (110) est enroulée avec une tension de bobinage sensiblement monotone de manière à ce que la première portion (110) soit précontrainte avec une contrainte spatialement monotone.
- 3. Système de mesure (10) selon la revendication précédente, dans laquelle l'élément de bobinage (130) est réalisé dans l'un des matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage (1).
- 4. Système de mesure (10) selon la revendication 2, dans laquelle l'élément de bobinage (130) est réalisé dans un matériau sensiblement mécaniquement stable dans le temps et/ou avec la température.
- 5. Système de mesure (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans laquelle l'élément de bobinage (130) présente une symétrie axiale de section transverse sensiblement courbe, l'élément de bobinage (130) présentant préférentiellement une forme sélectionnée parmi les formes cylindriques de révolution, tronconiques, cylindriques à base ellipsoïdale.
- 6. Système de mesure (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle il est en outre prévu des moyens d'isolation mécanique adaptés pour dissocier mécaniquement la première portion (112) de la première fibre optique (110) du reste de l'ouvrage (1).
- 7. Système de mesure (10) selon la revendications précédente dans laquelle les moyens d'isolation mécanique comprennent au moins une première couche (141) de matériau flexible agencée pour faire interface entre la première portion (112) de la première fibre optique (110) et le reste de l'ouvrage (1).
- 8. Système de mesure (10) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans laquelle les moyens d'isolation comprennent au moins un récipient (142) en matériau flexible dans lequel est logé la première portion (112) de la première fibre optique (110), ledit récipient (142) présentant une face ouverte (143) de remplissage afin d'autoriser la pénétration d'un matériau dans lequel l'ouvrage (1) est aménagé lors de l'aménagement de l'ouvrage (1).
- 9. Système de mesure (10) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans laquelle le matériau flexible est un géotextile.
- 10. Système de mesure (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif de mesure optique (130) est adapté pour faire une mesure de température, dite indépendante, au niveau de la première portion (112) de la première fibre optique (110), la mesure de température indépendante étant indépendante des contraintes mécaniques s'exerçant dans l'ouvrage (1).
- 11. Système de mesure (10) selon la revendication précédente, dans laquelle la mesure de température indépendante est réalisée par mesure Raman le long de la première fibre optique (110) ou le long d'une deuxième fibre optique (140) s'étendant le long de la première fibre optique (110) au moins au niveau de la première portion (112) de la première fibre optique (110).
- 12. Système de mesure (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la première fibre optique (110) comporte en outre une deuxième portion de la première fibre optique (110) précontrainte avec une contrainte différente de celle de la première portion (112) de la première fibre optique (110).
- 13. Procédé d'étalonnage spatial d'un système de mesure (10) de déformations selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant les étapes suivantes : - réalisation d'une mesure de déformations le long de la première fibre optique (110), - détection dans la mesure de déformations d'au moins une variation monotone de déformations signature de la précontrainte de la première portion (112) de la première fibre optique (110), - mise en correspondance de l'emplacement géographique de la première portion (112) de première fibre optique (110) dans l'ouvrage (1) avec la détection de la variation monotone de déformations de manière à obtenir un étalonnage spatial de la mesure de déformations.
- 14. Procédé d'étalonnage en déformation d'un système de mesure (10) de déformations selon la revendication 4 ou l'une quelconque des revendications 5 à 12 en combinaison avec la revendication 4, comportant les étapes suivantes : - réalisation d'une mesure de déformations le long de la fibre optique (110),- détection et détermination dans la mesure de déformations d'au moins une variation monotone de déformations signature de la précontrainte de la première portion (112) de la première fibre optique (110), - étalonnage de la mesure de déformations en comparant la mesure de déformations au niveau de la première portion (112) de la première fibre optique (110) avec une valeur attendue déterminée à partir de la précontrainte avec laquelle la première portion (112) de la première fibre optique (110) a été agencée.
- 15. Procédé de surveillance de l'évolution d'un matériau d'un ouvrage (1) mis en oeuvre sur un système de mesure selon la revendication 3 ou selon l'une quelconque des revendication 5 à 12 en combinaison avec la revendication 3, dans lequel il est prévu les étapes suivantes : - réalisation d'une mesure de déformations le long de la fibre optique, - détection et détermination dans la mesure de déformations d'au moins une variation monotone de déformations signature de la précontrainte de la première portion de la première fibre optique, - utilisation de l'évolution de la valeur de déformation mesurée au niveau de la variation monotone de déformations par rapport à une valeur attendue déterminée à partir de la précontrainte avec laquelle la première portion (112) de la première fibre optique (110) a été agencée pour en déduire l'état du matériau constituant l'élément de bobinage représentatif de l'un des matériaux dans lesquels est aménagé l'ouvrage (1).
- 16. Procédé d'aménagement d'un ouvrage (1) comportant un système de mesure (10) de déformations selon l'une des revendications 2 ou l'une quelconque des revendications 3 à 12 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel il est prévu les étapes suivantes : - aménagement d'une première partie de l'ouvrage (1), - formation d'un élément de bobinage (130), - fourniture une première fibre optique (110),- bobinage d'une première portion (112) de la première fibre optique (110) autour de l'élément de bobinage (130) en appliquant pendant le bobinage une tension de bobinage sensiblement monotone, - installation de la première fibre optique (110) sur la première partie de l'ouvrage (1) avec l'élément de bobinage (130) positionné à un emplacement précis de la première partie de l'ouvrage (1), - aménagement du reste de l'ouvrage (1) avec la première fibre optique (110) équipant l'ouvrage (1), l'emplacement de la première portion (112) de la première fibre optique (110) étant bien défini.
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