FR3081050A1 - Installation de detection de fuite, procede, utilisation, et moyens de stockage de programme d'ordinateur correspondants. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une installation de détection de fuite applicable à une paroi (1) à perméabilité sélective gaz/liquide, au moyen d'un circuit (5) de liquide de test, dans laquelle ladite paroi (1) est scellée entre deux chambres de test, à savoir : - une première chambre d'injection (10) formée en amont de ladite paroi (1), ladite première chambre d'injection étant reliée à des moyens (61, 51, 54 ; 62, 56) d'injection et de mise en pression de l'eau de test montés dans ledit circuit d'eau de test ; - une seconde chambre de contrôle (11) formée en aval de ladite paroi (1), ladite seconde chambre de contrôle étant reliée à des moyens de production de vide (3) en aval de ladite chambre de contrôle ; ladite seconde chambre de contrôle étant en outre reliée à des moyens de détection de liquide vaporisée dans ladite seconde chambre de contrôle, lesdits moyens permettant de détecter et/ou de mesurer au moins un paramètre lié à une quantité de vapeur de liquide et/ou à une variation de quantité de vapeur de liquide dans ladite seconde chambre de contrôle, ledit paramètre étant indicatif et/ou représentatif d'une situation de fuite de liquide à travers ladite paroi.
Description
(57) L'invention concerne une installation de détection de fuite applicable à une paroi (1) à perméabilité sélective gaz/ liquide, au moyen d'un circuit (5) de liquide de test, dans laquelle ladite paroi (1) est scellée entre deux chambres de test, à savoir:
- une première chambre d'injection (10) formée en amont de ladite paroi (1), ladite première chambre d'injection étant reliée à des moyens (61,51,54; 62,56) d'injection et de mise en pression de l'eau de test montés dans ledit circuit d'eau de test;
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Illllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll
Installation de détection de fuite, procédé, utilisation, et moyens de stockage de programme d’ordinateur correspondants
1. Domaine de l’invention
L’invention concerne la détection de fuites dans des parois et/ou des pièces creuses, telles que des carters, des boîtiers, ou toute autre pièce ou élément d’un objet industriel ou de consommation, par exemple et sans que ces exemples soient exhaustifs, dont l’étanchéité doit être contrôlée.
Plus particulièrement, l’invention concerne la détection de telles fuites dans des parois et/ou des pièces qui présentent une étanchéité sélective, typiquement des parois et/ou des pièces qui doivent être étanches à un liquide, tel que l’eau dans certaines conditions (par exemple : au moins jusqu’à une certaine pression d’eau donnée), mais perméables à certains gaz tel que de l’air.
L’invention trouve notamment son application dans le domaine du contrôle de qualité de fabrication de pièces étanches destinées à évoluer en milieu humide ou aqueux, par exemple à être immergées dans l’eau dans certaines circonstances.
Un exemple typique est celui des boîtiers de montres de plongée, qui revendiquent une parfaite étanchéité à l’eau dans certaines conditions, tout en autorisant des échanges gazeux pour éviter ou limiter les phénomènes de condensation interne ou autre, en fonction des cycles d’utilisation.
Un autre exemple est celui des coques de téléphones portables, ou de tout autre type d’objet électronique portatif (caméra, ..), qui doivent être étanches à l’eau, notamment pour résister à une utilisation sous la pluie, et être résistants à l’eau dans certaines conditions, comme lors d’une chute du téléphone dans une flaque d’eau.
2. Art antérieur
Dans le cadre du contrôle d’étanchéité de parois ou boîtiers à étanchéité sélective, on connaît plusieurs techniques, applicables notamment aux montres de plongée dont le boîtier présente des ouvertures munies par exemple d’une paroi externe étanche à l’eau de sorte à éviter que de l’eau s’infiltre à l’intérieur de la montre et n’abîme le mécanisme interne. De telles parois doivent être étanches à l’eau jusqu’à une certaine profondeur définie selon des caractéristiques précises dans ce domaine, (voir par exemple la norme iso 6425 des montres de plongée).
Ces montres de plongée peuvent également présenter de telles parois externes étanches qui présentent une perméabilité sélective air/eau c’est-à-dire qu’elles sont étanches à l’eau en demeurant toutefois perméables à l’air.
Ce type de membrane à perméabilité sélective laisse passer les particules de certaines substances mais empêche les autres de traverser. La sélectivité peut, par exemple, s’opérer au niveau de la taille des particules (à la façon d’un tamis microscopique par exemple), ou encore par l’entremise d’attraction ou de répulsion physique et/ou chimique, ou à la géométrie des molécules, la membrane présentant des porosités suffisamment larges pour laisser passer les molécules de gaz mais trop petites pour que la pression puisse vaincre la force de tension superficielle du liquide (typiquement quelques centaines de nanomètres de diamètre).
Des techniques connues de contrôle de l’étanchéité de parois à étanchéité sélective comprennent par exemple l’enseignement du document de brevet US 7 131 316 (pour tester l’imperméabilité de vêtements tels que des gants). Les gants à tester sont connectés à des pompes à air qui insufflent de l’air à l’intérieur des gants jusqu’à ce que ceux-ci atteignent une pression interne déterminée. Si, ayant atteint la pression déterminée, le gant est étanche à l’eau, il est validé. Dans le cas inverse, le gant est refusé.
Ce type de test, applicable à des tissus gonflables et déformables présentant des caractéristiques peu précises, reste toutefois grossier, et est insusceptible de permettre des mesures, ni même de détecter de très faibles fuites.
On connaît également une méthode consistant à boucher l’élément poreux à l’air et à ne vérifier l’étanchéité que de son assemblage et des autres éléments du produit.
Toutefois, un inconvénient de ce système est que tous les éléments ont, dans ce cas, été testés sauf l’élément poreux lui-même.
Dans le domaine des boîtiers de montre, un test d’étanchéité couramment utilisé est celui dit « de la goutte d’eau froide », consistant à mettre le boîtier de la montre sous l’eau sous pression pendant un temps donné, puis à le retirer de l’eau et à mettre une goutte d’eau froide sur le verre de montre et à constater l’apparition ou non de condensation en dessous du verre. Si une condensation se forme en dessous du verre, la montre présente un problème d’étanchéité.
Une telle technique suppose des conditions opératoires spécifiques, et permet d’obtenir simplement un résultat binaire, à savoir déterminer si la montre est étanche ou non, sans obtenir plus de détails sur le niveau d’étanchéité et sa mesure, ce qui ne le rend pas opérationnel pour de nombreux cas de mesure d’étanchéité sélective.
En outre, une telle technique nécessite que le verre soit transparent, ce qui n’est pas toujours le cas.
On connaît encore le document de brevet US 3 355 932 qui décrit un appareil et une méthode pour tester l’imperméabilité à l’eau de montres. La méthode décrite permet de tester l’étanchéité des montres selon divers procédés d’immersion du boîtier de la montre dans une atmosphère gazeuse avec une différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur du boîtier, en substitution d’une immersion dans un liquide afin d’éviter des risques de détérioration.
Le dispositif, constitué d’un circuit comprenant deux réservoirs connectés d’une part à l’enceinte contenant le boîtier à tester, et d’autre part à l’intérieur du boîtier, est présenté comme permettant plusieurs types de tests, soit en atmosphère gazeuse (avec une détection de pression différentielle instantanée ou différée), soit en présence d’eau, mais en organisant des cycles précautionneux de mise en pression qui n’autorisent qu’une entrée d’eau très limitée dans le boîtier, afin d’identifier à l’œil les traces d’eau et la localisation des fuites éventuelles.
Cette technique ne prévoit et ne permet toutefois aucune mesure précise de fuite.
On connaît également un dispositif de test d’étanchéité à l’eau décrit dans le document de brevet US 2009 164 148 applicable au contrôle de l’étanchéité à l’eau de l’interface acoustique (microphone et/ou haut-parleur) d’un boîtier d’appareil téléphonique portable. Dans ce type de boîtier, l’étanchéité recherchée est obtenue au moyen d’une membrane à étanchéité sélective. Le contrôle d’étanchéité à l’eau est effectué en testant l’étanchéité à un flux d’air, en mesurant le débit de la fuite d’air, et en utilisant des tables de correspondance entre le débit d’air mesuré et l’étanchéité réelle à l’eau correspondante mesurée dans des objets de référence. L’étanchéité à l’eau est présumée lorsque le débit de la fuite d’air est inférieur à un seuil prédéterminé.
Ce système de test reste toutefois imprécis, sujet à aléas, et suppose que les objets de référence servant à calibrer le seuil de fuite d’air possèdent des caractéristiques analogues à celles des parois testées, ce qui est une hypothèse de travail peu fiable et inapplicable à de nombreuses situations.
Il ne permet par ailleurs aucune mesure réelle directe, ni même indirecte, de l’étanchéité à l’eau.
Dans le domaine de la détection des faibles fuites, on connaît diverses techniques, notamment par gaz traceur pour la détection et la localisation et/ou la mesure.
Il est ainsi connu de détecter, notamment les très faibles fuites, en plaçant l’intérieur d’une pièce à tester sous un vide très poussé, puis à y détecter les molécules de gaz traceur ayant pu pénétrer dans la pièce.
Un certain nombre de techniques consistent à sceller la pièce à tester, à la placer dans une enceinte, à pressuriser la pièce et à laisser l’enceinte à la pression atmosphérique puis à attendre un temps suffisamment long pour pouvoir ensuite y détecter la présence éventuelle d’un gaz traceur à l’aide d’un détecteur sensible à ce gaz.
De telles techniques, dites par accumulation, présentent l’inconvénient d’être longues à mettre en œuvre, ce qui peut se révéler incompatible avec les cadences de production des pièces à tester. A défaut, la concentration de gaz traceur après accumulation peut être trop faible pour pouvoir être détectée par les détecteurs disponibles sur le marché.
En outre, si la paroi à tester est perméable à ce type de gaz, ce gaz va nécessairement fuir, éventuellement très fortement, à travers la paroi et le test ne sera pas fiable, voire totalement inadéquat.
Il existe donc un besoin pour des procédés de détection de fuite améliorés, ou distincts de l’art antérieur, qui permettent la détection de faibles fuites de liquide de façon fiable et rapide, et qui puisse s’appliquer au cas du contrôle de fuite effectué sur des parois ou des pièces creuses devant présenter une perméabilité sélective à l’eau (ou à d’autres liquides), mais pas nécessairement à l’air et/ou à d’autres gaz, dans certaines conditions.
3. Objectifs de l'invention
L’invention a pour objectif de pallier au moins en partie certains des inconvénients de l’art antérieur.
Un des objectifs de l’invention est de détecter et mesurer de faibles fuites d’eau dans des parois et des pièces creuses devant présenter une bonne imperméabilité à l’eau dans certaines conditions d’utilisation.
Un autre objectif de l’invention est de fournir un dispositif et un procédé applicable aux parois et pièces creuses à étanchéité sélective, c.-à-d. perméables à l’air et/ou à un gaz, et imperméables à l’eau et/ou à un liquide.
L’invention a également pour objectif de fournir un dispositif et un procédé de détection de fuite offrant une précision de mesure importante pour pouvoir détecter les plus faibles problèmes d’étanchéité.
4. Exposé de l'invention
Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l’aide d’une installation de détection de fuite applicable à une paroi à perméabilité sélective gaz/liquide, au moyen d’un circuit de liquide de test, dans laquelle ladite paroi est scellée entre deux chambres de test, à savoir :
- une première chambre d’injection formée en amont de ladite paroi, ladite première chambre d’injection étant reliée à des moyens d’injection et de mise en pression du liquide de test, montés dans ledit circuit de liquide de test ;
- une seconde chambre de contrôle formée en aval de ladite paroi, ladite seconde chambre de contrôle étant reliée à des moyens de production de vide en aval de ladite chambre de contrôle ;
ladite seconde chambre de contrôle étant en outre reliée à des moyens de détection de liquide vaporisé dans ladite seconde chambre de contrôle, lesdits moyens permettant de détecter et/ou de mesurer au moins un paramètre lié à une quantité de vapeur de liquide et/ou à une variation de quantité de vapeur de liquide dans ladite seconde chambre de contrôle, et/ou un débit de vapeur de liquide , ledit paramètre étant indicatif et/ou représentatif d’une situation de fuite à travers ladite paroi.
Dans un mode d’utilisation le plus simple et fréquent de l’invention, le liquide de test est l’eau.
Avantageusement, ledit paramètre lié à une quantité de vapeur de liquide de test et/ou à une variation de quantité de vapeur de liquide appartient au groupe comprenant :
- un paramètre de détection de la présence de liquide vaporisé ;
- un paramètre indicatif du débit de vapeur de liquide ;
- un paramètre indicatif de variations de pression associées à la présence de liquide vaporisé, et
- un paramètre indicatif de vitesses de variations de pression associées à l’existence et/ou au débit de fuite de liquide au travers de la paroi.
Dans un mode de réalisation préférentiel, ledit paramètre est constitué par une mesure de la variation de pression, et lesdits moyens de détection et de mesure de vapeur de liquide dans ladite seconde chambre de contrôle sont constitués par des moyens de mesure de la pression et/ou de la variation de pression dans ladite seconde chambre de contrôle.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, ledit paramètre est constitué par une mesure de débit, et lesdits moyens de détection et de mesure de vapeur de liquide dans ladite seconde chambre de contrôle sont constitués par des moyens de mesure du débit de la vapeur de liquide en provenance de ladite seconde chambre de contrôle.
Dans un premier mode de mise en œuvre de l’invention, ladite paroi étant la paroi extérieure d’une pièce creuse, ladite chambre d’injection étant formée par l’intérieur de ladite pièce creuse, et ladite chambre de contrôle est formée par l’intérieur d’une enceinte dans laquelle est scellée ladite pièce creuse.
Dans un second mode de mise en œuvre, ladite paroi étant la paroi extérieure d’une pièce creuse, ladite chambre de contrôle étant formée par l’intérieur de ladite pièce creuse, et ladite chambre d’injection est formée par l’intérieur d’une enceinte dans laquelle est scellée ladite pièce creuse.
L’installation selon l’invention présente avantageusement les caractéristiques suivantes :
- la chambre d’injection communique avec un circuit d’alimentation en liquide de test par le biais d’un canal étanche, ledit circuit d’alimentation en liquide de test comprenant un réservoir d’alimentation en liquide ;
- ledit circuit d’alimentation en liquide comprend un filtre placé entre ledit réservoir d’alimentation en liquide et ladite chambre d’injection ;
- la partie dudit circuit de circulation de liquide, située en aval de ladite enceinte, comprend une pompe à vide et un réservoir de décharge de liquide ;
- lesdits moyens de production de vide abaissent la pression de la chambre de contrôle à une pression P2 inférieure à la pression partielle de vapeur du liquide utilisé à la température de test ;
- lesdits moyens de mise en pression assurent une mise en pression du liquide de test dans la chambre d’injection à une pression PI supérieure à la pression atmosphérique, préférentiellement supérieure à quatre (4) bars relatifs, et lesdits moyens de production de vide abaissent la pression de la chambre de contrôle à une pression P2 inférieure à 2kPa absolu, préférentiellement inférieure àIkPa ;
- l’installation comprend une unité de commande et de contrôle d’étapes successives d’une procédure de test, pilotant une pluralité de vannes de régulation du flux de liquide.
L’invention concerne également un procédé de détection de fuite d’une paroi à perméabilité sélective gaz/liquide, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- sceller ladite paroi entre deux chambres de test ménagées à l’intérieur d’une enceinte, à savoir une première chambre d’injection et une seconde chambre de contrôle ;
- remplir ladite chambre d’injection formée en amont de ladite paroi avec un volume de liquide de test portée à une pression PI par des moyens de mise en pression du liquide de test ;
- créer un niveau de pression P2 dans ladite chambre de contrôle de sorte que ladite pression PI de ladite chambre d’injection soit supérieure à la pression P2 de ladite chambre de contrôle et que toute fuite de liquide entre ladite chambre d’injection à ladite chambre de contrôle amène le liquide de fuite à s’évaporer dans ladite chambre de contrôle ;
- rechercher la présence de vapeur de liquide provenant de ladite chambre d’injection dans ladite chambre de contrôle par la détection et/ou la mesure d’au moins un paramètre lié à une quantité de vapeur de liquide et/ou à une variation de quantité de vapeur de liquide dans ladite seconde chambre de contrôle, et/ou un débit de vapeur de liquide de ladite enceinte vers le dispositif de mise à pression P2, ledit paramètre étant indicatif et/ou représentatif d’une situation de fuite à travers ladite paroi.
Dans le cas où la paroi constitue l’enveloppe d’une pièce creuse, le procédé selon l’invention comprend préférentiellement les étapes suivantes :
- sceller ladite pièce creuse formant ladite chambre d’injection ménagée à l’intérieur d’une enceinte formant ladite chambre de contrôle ;
- remplir ladite chambre d’injection avec un volume F de liquide porté à ladite pression PI ;
- créer un niveau de pression P2 dans ladite enceinte de sorte que ladite pression PI à l’intérieur de ladite pièce creuse soit supérieure à la pression P2 de ladite enceinte, et que toute fuite de liquide entre ladite pièce creuse à ladite enceinte amène le liquide de fuite à s’évaporer dans ladite enceinte
- rechercher la présence de vapeur de liquide provenant de ladite pièce creuse dans ladite enceinte par la détection et/ou la mesure d’au moins un paramètre lié à une quantité de vapeur de liquide et/ou à une variation de quantité de vapeur de liquide dans ladite seconde chambre de contrôle, et/ou un débit de vapeur de liquide de ladite enceinte vers le dispositif de mise à pression P2, ledit paramètre étant indicatif et/ou représentatif d’une situation de fuite à travers ladite paroi.
Dans l’un ou l’autre cas, le procédé comprend tout ou partie des phases suivantes :
- ladite phase d’injection et de mise en pression de liquide de test dans ladite première chambre d’injection ;
- une phase de production de vide dans ladite seconde chambre de contrôle
- une phase optionnelle de stabilisation ;
- une phase de recherche d’une augmentation de vapeur de liquide dans la chambre de contrôle, par détection et/ou de mesure dudit paramètre ;
- une phase de détente et d’évacuation du liquide de test.
Avantageusement, le procédé de l’invention comprend en outre une phase de purge et/ou une phase de calibration préalablement à ladite phase d’injection et de mise en pression de liquide de test dans ladite première chambre d’injection.
Dans un mode de réalisation particulier du procédé selon l’invention, ladite phase d’injection et de mise en pression de liquide de test dans ladite première chambre d’injection est effectuée en deux temps, à savoir :
- une première étape de remplissage du circuit de liquide de test à une première pression d’injection faible, généralement inférieure à 0,2bar relatif, préférentiellement de 0,05bar relatif et d’évacuation de l’air dans le circuit de remplissage ;
- une seconde étape de mise en pression du liquide de test à une seconde pression de test généralement supérieure à la pression atmosphérique et préférentiellement égale à 4 bar relatif.
Avantageusement, ladite phase de production de vide dans ladite seconde chambre de contrôle consiste à abaisser la pression de la chambre de contrôle à une pression P2 inférieure à la pression partielle de vapeur du liquide utilisé à la température de test, typiquement une pression inférieure à 2kPa, préférentiellement inférieure à IkPa.
Préférentiellement, ladite phase de la recherche d’augmentation de vapeur de liquide comprend :
- soit une sous-étape de mesure de la variation de la pression P2 à l’intérieur de ladite chambre de contrôle ;
- soit une sous-étape de mesure du débit de la vapeur de liquide passant de ladite enceinte vers le dispositif de mise à pression P2
De façon avantageuse, le procédé selon l’invention utilise de l’eau comme liquide de test.
L’invention vise également à couvrir une installation mettant œuvre tout ou partie des caractéristiques du procédé de l’invention, et munie le cas échéant de moyens de commande de cycles de test activant sélectivement tout ou partie des phases dudit procédé.
L’invention a également pour objet différentes utilisations spécifiques du procédé et/ou de l’installation en question, à savoir notamment l’application du procédé et/ou de l’installation aux tests de parois comprenant au moins un orifice obturé par une membrane à perméabilité sélective, typiquement une membrane constituée en GoreTex, en ePTFE ou en matériau équivalent.
Dans une variante indirecte, le principe de l’invention peut également trouver à s’appliquer aux cas dans lesquels la phase d’injection et de mise en pression de liquide de test est effectuée lors d’une étape antérieure distincte, en amont de la procédure de test, la pièce creuse étant remplie de liquide et scellée préalablement à la procédure de test.
Enfin, l’invention a également pour objet un médium de stockage lisible par ordinateur et non transitoire, stockant un programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions exécutables par un ordinateur ou un processeur pour mettre en œuvre le procédé de l’invention.
5. Liste des Figures
L’invention, ainsi que les différents avantages qu’elle présente, seront plus facilement compris, à la lumière de la description qui va suivre d’un mode de réalisation illustratif et non limitatif de celle-ci, et des dessins annexés parmi lesquels :
la figure 1 est une vue schématique simplifiée d’une installation selon un mode de réalisation de l’invention ;
la figure 2 est une vue schématique complète d’une installation selon le mode de réalisation de la figure 1 ;
la figure 3 est une vue schématique d’une installation selon le mode de réalisation de la figure 1, lors d’une phase d’étalonnage (ou calibration) ;
la figure 4 est un diagramme d’état de l’eau en fonction de la température et de la pression ;
la figure 5 est un graphique présentant une série de tests d’étalonnage réalisés sur une installation selon l’invention ;
la figure 6 est un graphique présentant une série de tests de détection et de mesure typiques de fuite effectués sur un lot de pièces creuses, à l’aide d’une l’installation et selon un procédé selon l’invention, et ;
la figure 7 est un tableau illustrant les configurations successives des principales vannes d’une installation selon la figure 2, lors des phases successives de déroulement d’un procédé de test selon l’invention.
6. Description détaillée d’un mode de réalisation de l’installation et du procédé selon l’invention
On décrit maintenant, en relation avec les figures 1 à 5, un mode de réalisation de l’invention, ainsi que quelques variantes possibles.
Dans le mode de réalisation décrit, la paroi décrite est une paroi à perméabilité sélective air/eau.
Toutefois, l’invention ne se limite pas aux parois à perméabilité sélective air/eau mais peut s’appliquer à d’autres parois à perméabilité sélective gaz/liquide.
On notera également qu’on entend par pression absolue la pression par rapport à la pression zéro dans le vide. Par pression relative, on entend la pression par rapport à la pression barométrique ambiante du moment, ici la pression atmosphérique.
6.1- description d’un mode de réalisation préférentiel d’une installation de détection de fuite selon l’invention
Les figures 1 et 2 illustrent un mode de réalisation simplifié de l’installation pour la détection de fuite d’une paroi 1 à perméabilité sélective air/eau.
Dans le cas où la paroi 1 est une pièce creuse, la chambre d’injection 10 est formée par l’intérieur de la pièce creuse tandis que la chambre de contrôle 11 est formée par l’intérieur d’une enceinte 2 dans laquelle est scellée la pièce creuse.
On pourrait toutefois prévoir des modes de réalisation dans lesquels la chambre de contrôle est formée par l’intérieur de la pièce creuse tandis que la chambre d’injection est formée par l’intérieur d’une enceinte 2 dans laquelle est scellée la pièce creuse.
La paroi 1 est de préférence une paroi à perméabilité sélective air/eau, imperméable à l’eau mais perméable à l’air. Une telle paroi permet ainsi, en fonctionnement normal, de ne pas laisser passer d’eau ou, dans le cas d’une pièce creuse, de ne pas laisser entrer l’eau à l’intérieur de la pièce creuse pour ne pas détériorer les éléments de cette pièce. Elle permet aussi de laisser sortir de l’air qui serait dans la pièce creuse de sorte à éviter les phénomènes de condensation.
Par exemple, dans le cas d’une montre de plongée, le corps de la montre doit être étanche à l’eau, au moins jusqu’à une certaine profondeur (et donc une certaine pression) afin de ne pas détériorer le mécanisme. Toutefois, le boîtier de la montre doit pouvoir laisser entrer et/ou sortir de l’air afin d’harmoniser les conditions de température, de pression et de composition de l’air entre l’intérieur et l’extérieur du corps de la montre pour éviter par exemple que de la condensation se forme sur la vitre de la montre.
La première chambre d’injection 10 est formée en amont de la paroi 1 tandis que la seconde chambre 11 de contrôle est formée en aval de cette paroi 1.
De ce fait, la paroi 1 à tester scinde en deux parties une enceinte 2 dans laquelle elle est placée avec d’un côté amont la première chambre d’injection et d’un côté aval la seconde chambre de contrôle 11.
L’installation comporte également des moyens de détection d’eau vaporisée dans la seconde chambre de contrôle 11.
Ces moyens permettent de détecter et/ou de mesurer au moins un paramètre lié à une quantité de vapeur d’eau et/ou à une variation de quantité de vapeur d’eau dans la seconde chambre de contrôle.
Ce paramètre, étant indicatif et/ou représentatif d’une situation de fuite à travers la paroi, donne une indication sur la perméabilité ou non de la paroi 1.
Selon les différents modes de réalisation, ce paramètre lié à une quantité de vapeur d’eau de test et/ou à une variation de quantité de vapeur d’eau peut être l’un des paramètres appartenant au groupe comprenant :
- un paramètre de détection de la présence d’eau vaporisée ;
- un paramètre indicatif de variations de pression associées à la présence d’eau vaporisée,
- un paramètre indicatif du débit d’eau vaporisée, et
- un paramètre indicatif de vitesses de variations de pression associées à l’existence de fuite d’eau dans la paroi.
Dans le mode de réalisation illustré, ce paramètre est constitué par une mesure de la variation de la pression dans la chambre de contrôle 11.
Lors de la mise en œuvre du procédé de détection de fuite de la paroi 1, on scelle la paroi 1 entre les deux chambres de test ménagées à l’intérieur de l’enceinte 2, à savoir la première chambre d’injection 10 et la seconde chambre de contrôle 11.
Lorsque la paroi 1 est une pièce creuse, on scelle la pièce creuse 1 formant la première chambre d’injection 10, qui est placée à l’intérieur de l’enceinte 2 formant la seconde chambre de contrôle 11.
Par la suite, on remplit la chambre d’injection 10 formée en amont de ladite paroi 1 avec un volume F d’eau de test portée à une pression PI par les moyens de mise en pression 61, 62 de l’eau de test.
Le moyen de mise en pression 61, qui est dans cet exemple une conduite de pression à 0,1 bar, permet d’initialiser le circuit d’eau et de chasser l’air résiduel dans le circuit.
Cette conduite est reliée au circuit d’eau par l’intermédiaire d’une vanne 57 permettant, selon l’ouverture ou la fermeture de la vanne, de connecter ou déconnecter cette conduite du circuit.
De sorte à amener le volume F d’eau de test jusqu’à la première chambre d’injection 10, celle-ci communique avec un circuit d’alimentation 5 en eau par le biais d’un canal 50 étanche traversant l’enceinte 2 et débouchant à l’endroit de la première chambre d’injection 10.
Dans l’hypothèse où la paroi à tester est une pièce creuse, le canal étanche traverse l’enceinte 2 est et débouchant à l’endroit de la pièce creuse 1.
Comme illustré plus particulièrement sur la figure 2, le circuit d’alimentation en eau comprend également un réservoir 51 d’alimentation en eau, qui permet de faire parvenir l’eau de test à l’intérieur de la première chambre d’injection 10.
Ce circuit d’alimentation en eau comprend en outre un réservoir 52 de décharge d’eau permettant de recueillir l’eau résiduelle du circuit sortant de la première chambre d’injection 10 par la sortie du circuit d’eau, au moment de l’initialisation et de la vidange de l’installation à la fin du test.
L’eau de test ici utilisée doit être une eau qui ne détériore pas les propriétés physiques des parois à tester et qui n’encrasse pas non plus ces parois.
Par exemple, on peut prévoir l’utilisation d’eau distillée, ou purifiée au moins en partie de certains minéraux et organismes, de façon à éviter des effets de minimisation de la mesure de fuite par des phénomènes d’accumulation, de sédimentation et/ou d’obturation temporaire ou autre.
Afin que l’eau de test ne présente pas d’impuretés susceptibles de perturber les tests, le circuit d’alimentation en eau comprend également un filtre 53 placé entre le réservoir 51 d’alimentation en eau et la chambre d’injection 10.
Enfin, le circuit comprend, dans ce mode de réalisation, plusieurs vannes 54, 55, 56, 57 disposées à proximité du réservoir d’alimentation en eau, du réservoir de décharge d’eau, et d’une entrée d’air, pour pouvoir réguler le flux F d’eau circulant à travers le circuit d’alimentation en eau. Le circuit comprend également une vanne 30.
Dès que l’eau est détectée après la vanne 55, celle-ci est fermée. La vanne 5 est également fermée tandis que la vanne 56 permettant de pressuriser l’eau, par l’intermédiaire notamment des moyens de mise en pression 62, est ouverte.
L’eau de test est donc acheminée vers la chambre d’injection 10 par ces différents moyens d’injection, puis est mise en pression par l’intermédiaire notamment des moyens de mise en pression 62 qui assurent une mise en pression à une pression supérieure à 1 bar relatif, préférentiellement supérieure à 4 bars relatifs.
Il est à noter que moins le volume d’eau à l’intérieur du circuit sera important, moins il y aura d’eau à vidanger en cas de fuite d’eau importante. De ce fait, pour que les cycles de test soient les plus courts possibles, notamment si l’appareil vise à tester des objets dans une chaîne de fabrication ou de test, il est préférable d’avoir un volume d’eau minimal dans le circuit d’eau.
Ensuite, par l’intermédiaire des moyens 3 de production d’un niveau de vide suffisamment fort pour garantir l’évaporation totale de l’eau placés en aval de la seconde chambre de contrôle 11, on crée une pression P2 dans la seconde chambre de contrôle 11 de sorte que la première chambre d’injection 10 présente une pression PI supérieure à la pression P2 de la seconde chambre de contrôle 11, et que toute fuite d’eau entre la chambre d’injection 10 à ladite chambre de contrôle 11 amène l’eau de fuite à s’évaporer dans la chambre de contrôle 11.
Selon le mode de réalisation illustré, ces moyens de production de vide se présentent sous la forme d’une pompe à vide d’air 3.
Cette pompe à vide d’air 3 permet de placer la chambre de contrôle 11 à une pression P2 inférieure à 2kPa absolu, préférentiellement inférieure à IkPa (ces valeurs indicatives étant données pour des conditions de test où la température ambiante est autour de 20°C). Une telle pression, correspondant à un vide poussé, permet en effet de mieux détecter la présence d’eau dans la chambre de contrôle, comme on le verra ci-après.
Selon le principe de l’invention, la pression PI de la première chambre d’injection 10 étant très grandement supérieure à la pression P2 de l’enceinte 2, qui est pour sa part proche du vide, l’eau de fuite éventuelle va fuir de la pièce, et la pression proche du vide permet à cette eau qui fuit de s’évaporer en passant de la première chambre d’injection 10 à la seconde chambre d’injection 11 à travers la paroi 1.
L’évaporation de l’eau de fuite résulte directement du fait que la seconde chambre de contrôle 11 se trouve sous un vide poussé, typiquement inférieur à IkPa, dans des conditions de températures dans lesquelles cette pression est inférieure ou égale à la pression d’évaporation de l’eau.
La notion de vide suffisamment fort pour garantir l’évaporation totale de l’eau est décrite en relation avec la figure 4 présentant le diagramme d’état de l’eau en fonction de la température et de la pression.
En effet, le phénomène physique d’évaporation du liquide de test est directement lié à la pression partielle de vapeur du liquide utilisé à la température de test (ou, autrement dit, une pression de vide telle qu’à la température de test le liquide soit en phase gazeuse).
En se plaçant à une température de 20 degrés Celsius, on voit sur la figure 4 que la pression d’évaporation de l’eau se situe à environ 20 hPa, soit 2kPa.
De sorte à garantir l’évaporation totale de l’eau, on peut également choisir de prendre une « marge de sécurité » par rapport à la pression d’évaporation en produisant un vide de pression sensiblement égale à 15 hPa, soit l,5kPa.
L’étape suivante consiste ensuite à rechercher la présence d’eau dans la seconde chambre de contrôle 11 par détection et/ou mesure de vapeur d’eau dans la seconde chambre de contrôle 11.
Dans le mode de réalisation illustré par les dessins, la recherche de vapeur d’eau est réalisée par le biais d’une mesure de la variation de la pression P2 à l’intérieur de la seconde chambre de contrôle 11.
Cette mesure de la variation de la pression P2 à l’intérieur de la seconde chambre de contrôle 11 est effectuée par des moyens 4 de mesure de la pression. Un moyen de mesure de la pression peut par exemple être l’appareil ATEQ F28LPV®.
Il est à noter que, pendant cette phase de mesure de pression, il est préférable que la chambre de contrôle 11 soit fermée (vanne 30) pour permettre une mesure précise de la variation de pression.
On pourrait toutefois mettre en œuvre d’autres moyens de mesure de l’augmentation de la vapeur d’eau dans la chambre de contrôle, par exemple au moyen d’un débitmètre.
Dans cette variante de réalisation de l’installation selon l’invention, les dits moyens de détection et de mesure de vapeur d’eau dans ladite seconde chambre de contrôle 11 sont donc constitués par des moyens 4 de mesure du débit de la vapeur d’eau en provenance de ladite seconde chambre de contrôle 11, et en direction de la pompe à vide chargée d’amener la chambre de contrôle 11 à la pression P2. Dans ce cas la chambre de contrôle 11 n’est pas fermée, mais reste en liaison avec le système de mise sous vide : la pression n’augmente pas comme dans la revendication précédente, elle est maintenue et la vapeur arrivante se traduit donc par un débit extrait et non une augmentation de pression.
L’appareil de mesure ATEQ F28LPV® présente une résolution d’un dixième de pascal.
Ce moyen de mesure de la pression présente également une interface utilisateur déportée permettant d’obtenir à l’aide d’un PC les différentes informations sur la mesure de la pression ainsi que sur la variation de la mesure de la pression.
Une telle caractéristique permet d’améliorer sensiblement la sensibilité de la détection de fuites d’eau, même infimes par la possibilité de mesurer précisément des variations de pression de l’ordre de dizaines de pascals.
En effet, une faible variation de la pression, par exemple de l’ordre de quelques pascals, représente une très faible fuite au niveau de la paroi 1.
A titre illustratif, Imol d’eau s’évapore pour donner 24sL (pour standard liters, soit litres sous pression atmosphérique standard) de vapeur d’eau. De ce fait, une fuite d’eau présentant un débit de 300pg/min représente une fuite de vapeur de 0,4sccm (pour standard cubic centimeter per minute, soit centimètre cube par minute). Ainsi, avec un test sur un volume de lOcc, cela représente une variation de pression de 67 pascals par seconde.
La mesure de l’hygrométrie dans la seconde chambre de contrôle 11 par la mesure de la variation de la pression P2 permet donc de détecter des faibles variations de cette pression P2, mesurées en pascal, et ainsi de déterminer l’étanchéité ou non de la paroi 1 à partir de la détection de fuites de seulement quelques dizaines de microgrammes d’eau par minute.
En considérant X comme étant la valeur en grammes par mol, de la masse molaire de l’eau, on obtient que le taux de mol dn qui passe par la fuite pour un temps dt est égal à :
dn dm 1 __ _ _ _ dt dt X
Avec dm correspondant à la masse d’eau qui est passée par la fuite en un temps dt.
En considérant que la vapeur d’eau est un gaz parfait, on peut donc appliquer la loi des gaz parfaits. Cela correspond donc à un taux d’augmentation de pression dP égal à :
VdP = dn* RT dP dn RT <=> — = — * — dt dtV dm VdP <=> —;— = X * —— * —— dt RTdt avec R étant égale à 8,314 kg.m^s^.K'1.mol'1 et correspondant à la constante des gaz parfaits, avec X comme étant la valeur en grammes, de la masse d’une mole d’eau, soit 18g.mol'1.
De ceci, on obtient que, pour une température de référence de 25 degrés C, dm dP = 0,44 * V * — dt dt avec V étant le volume libre de l’enceinte, en cm3, c’est-à-dire le volume total de l’enceinte moins le volume occupé par la pièce creuse 1.
Ainsi, avec un volume donné de la seconde chambre de contrôle 11, on a une relation directe entre la différence de pression au sein de la seconde chambre de contrôle 11, et la masse d’eau qui a été ajoutée pendant le temps d’attente, correspondant à la masse d’eau qui est passée par la fuite au travers de paroi 1.
Avant d’utiliser l’installation pour un test réel, il est utile d’effectuer au préalable à une phase de calibration (ou étalonnage) de l’installation.
Pour cette phase de calibration (ou étalonnage), on procède par exemple de la même manière que pour une détection de fuite d’une paroi, mais en injectant de l’air à la place de l’eau de test.
Un montage spécifique de l’installation à l’étape de calibration est schématisé en figure 3.
Pour cette étape de calibration, on utilise une pièce de test « factice » en heu et place de la paroi à tester.
De telles pièces « factices » peuvent par exemple être des fausses pièces usinées munies ou non d’un orifice étalon.
La pièce « factice » est placée dans l’enceinte de test formant la chambre de contrôle et le robinet 58 est ouvert de sorte à faire entrer de l’air dans la chambre d’injection en lieu et place de l’eau de test. Les vannes 56, 30 sont également ouvertes et l’appareil 4 de mesure de la pression également, de sorte à effectuer la calibration de l’installation.
Ainsi, en contrôlant à l’entrée la pression d’air, en mesurant à la sortie la remontée de pression, et en connaissant par ailleurs la valeur du débit grâce au certificat d’étalonnage de l’orifice étalon, on peut en déduire le volume de test de l’installation.
Le volume ainsi calibré est ensuite utilisé dans les formules décrites cidessus pour mesurer la fuite d’eau:
dm dP = 0,44 * V * — dt dt
Ainsi, l’installation de l’invention telle qu’illustrée par la description du mode de réalisation ci-dessus, permet, en mesurant la variation de pression dans la seconde chambre de contrôle, de détecter une présence de vapeur d’eau dans cette seconde chambre, provenant de première chambre d’injection et ainsi de détecter et mesurer une fuite éventuelle à travers la paroi et/ou la pièce testée. De ce fait, l’invention permet de contrôler l’imperméabilité à l’eau de la paroi.
On pourrait également mettre en l’œuvre l’invention dans le cadre de la détection de fuite d’autres liquides que de l’eau pour des parois à perméabilité sélective autres que gaz/eau. Dans ce cas, un tel procédé de détection et de mesure des fuites ne comprendrait pas d’étape de mesure de la quantité de vapeur d’eau dans la seconde chambre de contrôle, mais plutôt une étape de mesure de la quantité de gaz lié au fluide pour lequel la paroi doit être perméable, une telle détection étant également possible par la mesure de la variation de la pression à l’intérieur de la seconde chambre de contrôle.
Ainsi, le procédé et l’installation selon l’invention peuvent trouver une application aux tests de parois comprenant au moins un orifice obturé par une membrane à perméabilité sélective.
Selon un mode de réalisation préférentiel, la paroi à perméabilité sélective est constituée en GoreTex, en ePTFEou en matériau équivalent.
On notera que, dans une variante indirecte, l’invention peut aussi trouver à s’appliquer au test de l’étanchéité de produits dont les parois doivent être étanches même à l’air ou à un autre gaz. Dans ce cas, la détection et/ou la mesure de l’augmentation de vapeur de liquide dans la chambre de contrôle est représentative de l’étanchéité générale de la paroi testée. Ce type d’utilisation peut être mis en œuvre par exemple dans le cas de pièces remplies de liquide dont on veut vérifier l’étanchéité des parois.
6.2- description d’un mode de réalisation préférentiel du cycle de fonctionnement du procédé de test
On présente maintenant, en relation avec la figure 7, un cycle de fonctionnement préférentiel du procédé de test.
Dans le tableau de la figure 7, on présente l’état des différents composants du circuit de test (robinets, vannes, appareil de mesure,..) aux différentes étapes de la procédure de test. La lettre « 0 » signifie que le robinet ou la vanne est ouverte (ou que l’appareil est en fonctionnement), et la lettre « F » indique que le robinet ou la vanne est fermée (ou que l’appareil n’est pas en utilisation)
Comme décrit précédemment, le procédé de détection de fuite comprend avantageusement tout ou partie des étapes suivantes :
- une phase d’injection et de mise en pression d’eau de test dans ladite première chambre d’injection 10 ;
- une phase de production de vide dans ladite seconde chambre de contrôle 11 ;
- une phase de stabilisation ;
- une phase de recherche de présence ou d’augmentation de vapeur d’eau dans la chambre de contrôle, par détection et/ou de mesure du dit paramètre d’augmentation de pression, et
- une phase de détente et d’évacuation de l’eau de test.
Préalablement à la phase d’injection et de mise en pression pour le premier test de détection de fuite, il peut être nécessaire de mettre en œuvre une phase de calibration de sorte à bien étalonner l’installation, comme déjà discuté.
Le cycle de test inclut une phase d’injection et de mise en pression d’eau de test dans la première chambre d’injection 10.
Cette phase d’injection et de mise en pression d’eau de test dans la première chambre d’injection est effectuée en deux temps, à savoir :
- une première étape d’injection d’eau de test et d’évacuation de l’air, à une première pression d’injection ;
- une seconde étape de mise en pression de l’eau à une seconde pression de test.
Lors de la première étape d’injection d’eau de test, les robinets 57, 58 ainsi que la vanne 54 d’entrée d’eau propre dans le circuit 5 d’eau de test et la vanne 55, permettant à l’air de s’évacuer parle réservoir de décharge, sont en position ouverte. Les vannes 30, 56 et l’appareil de mesure 4 sont, quant à elles, fermées.
Ensuite, le procédé comprend une phase de mise sous vide de l’enceinte de contrôle. La vanne 30 est ouverte, permettant au moyen 3 de production de vide de mettre en pression la seconde chambre de contrôle 11. Si la pression cible ne peut être atteinte, c’est qu’il y a une grosse fuite d’eau et le système passe à la dernière phase d’évacuation de l’eau directement.
Il est à noter que cette phase de mise sous vide de l’enceinte de contrôle pourrait également se dérouler avant la première étape d’injection d’eau de test.
Par la suite, la seconde étape de mise en pression de l’eau à une seconde pression de test à lieu, correspondant également à la mise en pression de la première chambre d’injection 10. Durant cette seconde étape, le robinet 57 et la vanne 54 permettant de faire entrer de l’eau propre dans le circuit 5 d’alimentation, ainsi que la vanne 55 de purge sont fermées tandis que la vanne 56 permettant la mise en pression de la chambre d’injection est ouverte.
S’ensuit le cas échéant une phase dite de stabilisation. Durant cette phase, les différents éléments de l’installation restent tels que dans la phase précédente. La phase de stabilisation permet au système de s’équilibrer et aux fuites de s’établir en régime continu, pour permettre une mesure fiable du taux de variation de pression, et donc de la « taille » de la fuite (cf. ci-après).
Incidemment, il est à noter que pendant la phase de test proprement dite, le liquide de test subit un refroidissement lors de son passage en phase gazeuse, qui fait baisser la température du milieu de test par rapport à la température ambiante, et dont il faut le cas échéant tenir compte pour les opérations de mesure.
Ensuite, le test comprend une phase de mesure du taux de variation de la vapeur d’eau par une mesure de la variation de la pression au sein de la seconde chambre de contrôle 11. Dans cette phase, les différentes pressions souhaitées étant atteintes, la vanne 30 reliant les moyens 3 de production de vide au circuit est désactivée tandis que les moyens 4 de mesure sont activés. L’étape de mesure se déroule telle que décrit dans le mode de réalisation illustré.
Enfin, lorsque la phase de mesure du taux de variation de la vapeur d’eau est terminée, le cycle de test entame une phase d’arrêt de la mesure de pression et de vidange du circuit 5 d’eau de test. La vanne 55 est ouverte pour permettre à l’eau sortant de la chambre d’injection d’être évacuée vers le réservoir 52 de décharge, ainsi que la vanne 30 d’accès à la pompe à vide 3. Le robinet 58 ainsi que la vanne 56 restent également ouverts.
A noter que, en cas de fuite importante entraînant une forte teneur en liquide, il faut l’évacuer par la vanne 55, puis fermer toutes les vannes ; il est alors nécessaire de continuer à tirer au vide jusqu’à ce que le niveau de vide souhaité soit atteint, prouvant que le circuit a bien été séché et qu’on est prêt pour le test suivant.
Il est à noter que, selon un mode de réalisation de l’invention, la phase d’injection et de mise en pression de liquide de test pourrait être effectuée lors d’une étape antérieure distincte, en amont de la procédure de test. Dans ce cas de figure, la pièce creuse se trouve remplie de liquide et scellée préalablement à la procédure de test.
En d’autres termes, un mode de réalisation alternatif à celui illustré mais inclut dans l’invention peut comprendre une étape antérieure distincte d’injection et de mise en pression de liquide de test, dans laquelle la pièce est remplie de liquide et scellée dans une station distincte de la station de test, en amont de la station de test dans la chaîne de fabrication des pièces à tester.
6.3 résultats d’essais du procédé de détection
On décrit ci-après, en relation avec les figures 3 et 4, des résultats typiques d’essai effectués avec une installation telle que décrite précédemment utilisée selon le procédé de test ci-dessus.
Avant d’effectuer les mesures de fuite par mesure de variation dans la chambre de contrôle, on a procédé au préalable à une phase de calibration de l’installation, comme décrit précédemment.
La figure 3 représente des résultats typiques de test sur fausses pièces d’étalonnage non fuyardes sans membrane, sous forme d’un diagramme fournissant le lien entre la variation de pression mesurée et la fuite d’eau correspondante calculée en masse par minute, pour un volume de chambre de contrôle égal à 15 cm3, dans les conditions d’étalonnage discutées précédemment.
On peut voir sur ce diagramme que, en l’absence de fuites, la valeur mesurée peut avoisiner les 20pg/min pour une différence de pression de l’ordre de 2 pascals, ce qui équivaut à une valeur résiduelle pouvant correspondre à la limite de stabilité du système de mesure.
La figure 4 présente des résultats typiques de tests menés sur un lot de pièces, dont certaines présentent effectivement des fuites.
Notamment, comme illustré sur ce diagramme, les résultats pour une première série de parois, comprenant les tests numérotés 14, 22 et 26 montrent respectivement des valeurs mesurées de fuites d’eau par minute égales à >500pg/min, 305pg/min et 310pg/min. De ce fait, ces parois semblent présenter des fuites d’eau significatives.
Quant aux autres tests, ils montrent des valeurs mesurées de fuites d’eau par minute comprises entre 40 et 50pg/min. Cette valeur correspond à la pression partielle de vapeur d’eau fuyant au travers de la paroi.
La différence entre la première série et les autres tests est significative, et la quantification permise par l’invention, associée à un seuil déterminé par l’opérateur, permet bien de discriminer les pièces étanches à l’eau des pièces qui ne le sont pas.
A cet égard, même en l’absence de fuite d’une membrane, on observera toujours de la vapeur dans la chambre de contrôle, et la mesure ne sera pas zéro, en relation avec la notion de « pression partielle de vapeur » discutée plus haut en relation avec la Figure 4.
Il en résulte le besoin de tenir compte d’un « offset » dans les mesures réalisées.
Exemple : niveau de vide = IkPa absolu
Pression partielle de vapeur = 2kPa absolu
Membrane sans fuite : 2kPa de vapeur soumises à un delta P de 2-l=lkPa passent à travers la membrane avec un certain débit qui dépend des caractéristiques de la membrane. Ce débit de vapeur est mesuré et correspond à l’offset.
Membrane avec fuite : en plus du débit précédent, un certain débit d’eau fuit et se retrouve de l’autre côté de la membrane sous un vide de IkPa, s’évapore complètement et est mesuré, donc en plus de l’offset précédent.
Le choix du seuil de discrimination entre pièces conformes et pièces fuyardes doit donc tenir compte de cet offset.
Claims (27)
- REVENDICATIONS1. Installation de détection de fuite applicable à une paroi (1) à perméabilité sélective gaz/liquide, au moyen d’un circuit (5) de liquide de test, dans laquelle ladite paroi (1) est scellée entre deux chambres de test (10, 11), à savoir :- une première chambre d’injection (10) formée en amont de ladite paroi (1), ladite première chambre d’injection étant reliée à des moyens (61, 51, 54 ; 62, 56) d’injection et de mise en pression du liquide de test, montés dans ledit circuit de liquide de test ;- une seconde chambre de contrôle (11) formée en aval de ladite paroi (1), ladite seconde chambre de contrôle étant reliée à des moyens de production de vide (3) en aval de ladite chambre de contrôle ;ladite seconde chambre de contrôle étant en outre reliée à des moyens de détection de liquide vaporisé dans ladite seconde chambre de contrôle, lesdits moyens permettant de détecter et/ou de mesurer au moins un paramètre lié à une quantité de vapeur de liquide et/ou à une variation de quantité de vapeur de liquide dans ladite seconde chambre de contrôle, et/ou un débit de vapeur de liquide , ledit paramètre étant indicatif et/ou représentatif d’une situation de fuite à travers ladite paroi.
- 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit paramètre lié à une quantité de vapeur de liquide de test et/ou à une variation de quantité de vapeur de liquide appartient au groupe comprenant :- un paramètre de détection de la présence de liquide vaporisé ;- un paramètre indicatif du débit de vapeur de liquide ;- un paramètre indicatif de variations de pression associées à la présence de liquide vaporisé, et- un paramètre indicatif de vitesses de variations de pression associées à l’existence et/ou au débit de fuite de liquide au travers de la paroi.
- 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit paramètre est constitué par une mesure de la variation de pression, et en ce que lesdits moyens de détection et de mesure de vapeur de liquide dans ladite seconde chambre de contrôle (11) sont constitués par des moyens (4) de mesure de la pression et/ou de la variation de pression dans ladite seconde chambre de contrôle (H)·
- 4. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit paramètre est constitué par une mesure de débit, et en ce que lesdits moyens de détection et de mesure de vapeur de liquide dans ladite seconde chambre de contrôle (11) sont constitués par des moyens (4) de mesure du débit de la vapeur de liquide en provenance de ladite seconde chambre de contrôle (11).
- 5. Installation selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite paroi (1) est une pièce creuse, ladite chambre d’injection (10) étant formée par l’intérieur de ladite pièce creuse (1), et en ce que ladite chambre de contrôle (11) est formée par l’intérieur d’une enceinte (2) dans laquelle est scellée ladite pièce creuse (1).
- 6. Installation selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite paroi (1) est une pièce creuse, ladite chambre de contrôle (11) étant formée par l’intérieur de ladite pièce creuse (1), et en ce que ladite chambre d’injection (10) est formée par l’intérieur d’une enceinte (2) dans laquelle est scellée ladite pièce creuse (1).
- 7. Installation selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la chambre d’injection communique avec un circuit (5) d’alimentation en liquide de test par le biais d’un canal (50) étanche, ledit circuit d’alimentation en liquide de test comprenant un réservoir (51) d’alimentation en liquide.
- 8. Installation selon la revendication 7, ledit circuit d’alimentation en liquide comprenant en outre un filtre (53) placé entre ledit réservoir (51) d’alimentation en liquide et ladite chambre d’injection (10).
- 9. Installation selon l’une des quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la partie dudit circuit (5) de circulation de liquide, située en aval de ladite enceinte (2), comprend une pompe à vide et un réservoir (52) de décharge de liquide.
- 10. Installation selon l’une des quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que lesdits moyens de production de vide (3) abaissent la pression de la chambre de contrôle (11) à une pression (P2) inférieure à la pression partielle de vapeur du liquide utilisé à la température de test.
- 11. Installation selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que lesdits moyens de mise en pression (61, 62) assurent une mise en pression du liquide de test dans la chambre d’injection (10) à une pression (PI) supérieure à la pression atmosphérique, préférentiellement supérieure à quatre (4) bars relatifs, et en ce que lesdits moyens de production de vide (3) abaissent la pression de la chambre de contrôle (11) à une pression (P2) inférieure à 2kPa absolu, préférentiellement inférieure à IkPa.
- 12. Installation selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu’elle comprend une unité de commande et de contrôle d’étapes successives d’une procédure de test, pilotant une pluralité de vannes (54, 55, 56) de régulation du flux (F) de liquide.
- 13. Installation selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit liquide de test est de l’eau.
- 14. Procédé de détection de fuite d’une paroi (1) à perméabilité sélective gaz/liquide, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :- sceller ladite paroi (1) entre deux chambres de test ménagées à l’intérieur d’une enceinte (2), à savoir une première chambre d’injection (10) et une seconde chambre de contrôle (11) ;- remplir ladite chambre d’injection (10) formée en amont de ladite paroi (1) avec un volume (F) de liquide de test portée à une pression (PI) par des moyens de mise en pression (61,62) du liquide de test ;- créer un niveau de pression (P2) dans ladite chambre de contrôle (11) de sorte que ladite pression (PI) de ladite chambre d’injection (10) soit supérieure à la pression (P2) de ladite chambre de contrôle (11) et que toute fuite de liquide entre ladite chambre d’injection (10) à ladite chambre de contrôle (11) amène le liquide de fuite à s’évaporer dans ladite chambre de contrôle (11) ;- rechercher la présence de vapeur de liquide provenant de ladite chambre d’injection (10) dans ladite chambre de contrôle (11) par la détection et/ou la mesure d’au moins un paramètre lié à une quantité de vapeur de liquide et/ou à une variation de quantité de vapeur de liquide dans ladite seconde chambre de contrôle, et/ou un débit de vapeur de liquide de ladite enceinte (2) vers le dispositif de mise à pression (P2), ledit paramètre étant indicatif et/ou représentatif d’une situation de fuite à travers ladite paroi.
- 15. Procédé de détection de fuite selon la revendication 14, ladite paroi (1) étant une pièce creuse, le procédé comprenant les étapes suivantes :- sceller ladite pièce creuse (1) formant ladite chambre d’injection (10) ménagée à l’intérieur d’une enceinte (2) formant ladite chambre de contrôle (11) ;- remplir ladite chambre d’injection (10) avec un volume (F) de liquide porté à ladite pression (PI) ;- créer un niveau de pression (P2) dans ladite enceinte (2) de sorte que ladite pression (PI) à l’intérieur de ladite pièce creuse (1) soit supérieure à la pression (P2) de ladite enceinte (2), et que toute fuite de liquide entre ladite pièce creuse (1) à ladite enceinte (2) amène le liquide de fuite à s’évaporer dans ladite enceinte (2) ;- rechercher la présence de vapeur de liquide provenant de ladite pièce creuse (1) dans ladite enceinte (2) par la détection et/ou la mesure d’au moins un paramètre lié à une quantité de vapeur de liquide et/ou à une variation de quantité de vapeur de liquide dans ladite seconde chambre de contrôle, et/ou un débit de vapeur de liquide de ladite enceinte (2) vers le dispositif (3) de mise à pression P2, ledit paramètre étant indicatif et/ou représentatif d’une situation de fuite à travers ladite paroi.
- 16. Procédé selon l’une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce qu’il comprend tout ou partie des phases suivantes :- ladite phase d’injection et de mise en pression de liquide de test dans ladite première chambre d’injection (10) ;- une phase de production de vide dans ladite seconde chambre de contrôle (11) ;- une phase optionnelle de stabilisation ;- une phase de recherche d’une augmentation de vapeur de liquide dans la chambre de contrôle, par détection et/ou de mesure dudit paramètre ;- une phase de détente et d’évacuation du liquide de test.
- 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu’il comprend en outre, préalablement à ladite phase d’injection et de mise en pression de liquide de test dans ladite première chambre d’injection (10), au moins l’une des phases suivantes :- une phase de purge ;- une phase de calibration.
- 18. Procédé selon l’une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que ladite phase d’injection et de mise en pression de liquide de test dans ladite première chambre d’injection est effectuée en deux temps, à savoir :- une première étape de remplissage du circuit de liquide de test à une première pression d’injection faible, généralement inférieure à 0,2bar relatif, préférentiellement de 0,05bar relatif et d’évacuation de l’air dans le circuit de remplissage- une seconde étape de mise en pression du liquide de test à une seconde pression de test généralement supérieure à la pression atmosphérique et préférentiellement égale à 4 bar relatif
- 19. Procédé selon l’une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que ladite phase de production de vide dans ladite seconde chambre de contrôle (11) consiste à abaisser la pression de la chambre de contrôle à une pression (P2) inférieure à la pression partielle de vapeur du liquide utilisé à la température de test, typiquement une pression inférieure à 2kPa, préférentiellement inférieure à IkPa.
- 20. Procédé selon l’une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que ladite phase de la recherche d’augmentation de vapeur de liquide comprend une sous-étape appartenant au groupe comprenant :- une sous-étape de mesure de la variation de la pression (P2) à l’intérieur de ladite chambre de contrôle (11)- une sous-étape de mesure du débit de la vapeur de liquide passant de ladite enceinte (2) vers le dispositif (3) de mise à pression P2.
- 21. Procédé selon l’une quelconque des revendications 14 à 20, caractérisé en ce que ledit liquide de test est de l’eau.
- 22. Installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 14 à 21.
- 23. Installation selon la revendication 22 caractérisée en ce qu’elle comprend des moyens de commande de cycles de test activant sélectivement tout ou partie des phases d’au moins une des revendications 16 et 17.
- 24. Utilisation du procédé selon l’une quelconque des revendications 14 à 21 ou de l’installation de l’une quelconque des revendications 1 à 13, 22 et 23, aux tests de parois comprenant au moins un orifice obturé par une membrane à perméabilité sélective.
- 25. Utilisation selon la revendication 24 caractérisée en ce que ladite membrane à perméabilité sélective est constituée en GoreTex, en ePTFE ou en matériau équivalent.
- 26. Utilisation du procédé selon l’une quelconque des revendications 15 à 21 ou de l’installation selon l’une quelconque des revendications 5 à 13, 22 et 23, dans laquelle ladite phase d’injection et de mise en pression de liquide de test est effectuée lors d’une étape antérieure distincte, en amont de la procédure de test, ladite pièce creuse étant remplie de liquide et scellée préalablement à ladite procédure de test.
- 27. Médium de stockage lisible par ordinateur et non transitoire, stockant un programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions exécutables par un ordinateur ou un processeur pour mettre en œuvre le procédé selon l’une des revendications 13 à 21.
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