FR3103022A1 - Dispositif d'inspection d'un reseau de tuyauterie - Google Patents

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Abstract

Dispositif d’inspection d’un réseau de tuyauterie La présente invention concerne un dispositif d’inspection comprenant un corps (10) comprenant au moins un segment fonctionnel (12A) comprenant un bloc d’alimentation (21) et un bloc de motorisation (22) raccordé via une liaison (30) au bloc d’alimentation (21) pour être alimenté par celui-ci et configuré pour faire avancer ledit segment fonctionnel (12A) le long d’un tuyau en tirant le bloc d’alimentation (21). Le bloc de motorisation (22) comprend au moins trois roues motrices (37A, 37B, 37C) disposées de manière homogène le long d’un cercle et un mécanisme de rappel configuré pour faire venir les roues motrices (37A, 37B, 37C) en appui contre une surface intérieure du tuyau lorsque ledit segment (12A) est à l’intérieur du tuyau. Figure pour l'abrégé : Figure 2

Description

Dispositif d’inspection d’un réseau de tuyauterie
La présente invention concerne un dispositif d’inspection d’un réseau de tuyauterie.
Le réseau de tuyauterie est notamment embarqué à bord d’un navire, par exemple d’un navire submersible. Il présente ainsi une pluralité de tuyaux communiquant entre eux éventuellement via des coudes et étant de diamètres différents. Un tel réseau est par exemple utilisable pour mettre en œuvre le fonctionnement d’un système mécanique du navire.
Il est connu que de tels réseaux de tuyauterie nécessitent d’être inspectés visuellement de l’intérieur de ceux-ci de manière régulière.
Pour ce faire, l’état de la technique propose deux solutions d’inspections.
La première solution consiste à utiliser des endoscopes.
De manière connue en soi, un endoscope d’inspection comprend un dispositif de prise d’images tel qu’une caméra qui est porté par un câble semi-rigide.
Ce câble permet de pousser la caméra pour faire avancer celle-ci à l’intérieur des tuyaux.
Toutefois, l’inspection à l’aide d’un endoscope de longs réseaux de tuyauterie est rendue difficile par le nombre de coudes sur le parcours à franchir.
En effet, au-delà d’un certain nombre de coudes (trois à sept suivant les cas) l’endoscope reste bloqué et ne peut plus pousser la caméra ou tout autre dispositif d’inspection. Cela est dû aux frottements de l’endoscope dans les coudes.
La deuxième solution consiste à utiliser des robots pouvant se déplacer de manière autonome à l’intérieur des tuyaux.
Toutefois, les robots d’inspection existants aujourd’hui présentent un encombrement important et sont généralement réservés aux tuyaux d’un diamètre minimum de 76 mm.
Ces robots ne sont donc pas applicables à des tuyaux de petits diamètres pourtant largement présents à bord d’un navire.
La présente invention a pour objectif de proposer un dispositif d’inspection d’un réseau de tuyauterie permettant d’inspecter des tuyaux de relativement petits diamètres (typiquement inférieur à 76 mm), tout en évitant leur blocage dans ces tuyaux et cela indépendamment du nombre de coudes à franchir.
À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif d’inspection d’un réseau de tuyauterie, ledit réseau comprenant au moins un tuyau définissant une surface intérieure.
Le dispositif d’inspection comprend un corps comprenant au moins un segment fonctionnel) comprenant un bloc d’alimentation ; un bloc de motorisation raccordé via une liaison au bloc d’alimentation pour être alimenté par celui-ci et configuré pour faire avancer ledit segment fonctionnel le long du tuyau en tirant le bloc d’alimentation.
Le bloc de motorisation comprend au moins trois roues motrices disposées de manière homogène le long d’un cercle et un mécanisme de rappel, le mécanisme de rappel étant configuré pour faire venir les roues motrices en appui contre la surface intérieure du tuyau lorsque ledit segment est à l’intérieur du tuyau.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le dispositif comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la liaison entre le bloc d’alimentation et le bloc de motorisation présente une liaison rigide raccordée à ce bloc d’alimentation et à ce bloc de motorisation via au moins un élément d’articulation.
- le bloc d’alimentation présente un boitier définissant au moins une paroi pourvue d’une roulette apte à rouler le long de la surface intérieure du tuyau ;
- le module d’alimentation comprend une batterie ;
- le bloc de motorisation comprend un support central et pour chaque roue motrice, un support périphérique monté rotatif autour d’un axe de support lui correspondant, sur le support central ;
- chaque support périphérique définit une première extrémité configurée pour fixer la roue motrice correspondant à ce support, le mécanisme de rappel étant configuré pour écarter les premières extrémités l’une de l’autre en faisant pivoter les supports périphériques autour des axes de support correspondants ;
- chaque roue motrice est montée rotative sur la première extrémité du support périphérique correspondant, autour d’un axe sensiblement parallèle à l’axe de support de ce support périphérique ;
- chaque support périphérique définit en outre une deuxième extrémité opposée à la première extrémité de ce support périphérique et configurée pour raccorder ce support périphérique au mécanisme de rappel ;
- le mécanisme de rappel comprenant une pluralité de ressorts travaillant en traction, chaque ressort raccordant les deuxièmes extrémités d’un couple de supports périphériques voisins ;
- le mécanisme de rappel comprend une pluralité de ressorts travaillant en compression, chaque ressort raccordant la première extrémité de l’un des supports périphériques au support central ;
- ledit segment fonctionnel comprend en outre au moins un bloc fonctionnel raccordé au bloc de motorisation du côté opposé à celui du bloc d’alimentation ou au bloc d’alimentation du côté opposé à celui du bloc de motorisation, ou entre le bloc de motorisation et le bloc d’alimentation, ou intégré dans le bloc de motorisation ou dans le bloc d’alimentation ;
le bloc fonctionnel comprend au moins un élément parmi les éléments choisis dans le groupe d’éléments :
- un dispositif de prise d’images ;
- un dispositif de centrage ;
- un dispositif de nettoyage ;
- un dispositif d’éclairage ;
- un dispositif d’aspiration ;
- un dispositif de préhension ;
- un ou plusieurs capteurs ;
- un récepteur/émetteur de signaux ultrasonores.
- un émetteur/récepteur pour fibre optique ;
- un interrupteur et/ou une prise de recharge d’une batterie.
- un module de contrôle extérieur apte à contrôler le fonctionnement du ou de chaque segment fonctionnel depuis l’extérieur du tuyau ;
- un segment fonctionnel comprend un bloc fonctionnel comprenant un récepteur/émetteur de signaux ultrasonores, le dispositif comprend en outre une tape configurée pour obturer le tuyau du côté servant à raccorder ledit segment fonctionnel au module de contrôle extérieur ;
la tape définissant un transducteur apte :
- à convertir des signaux de commande issus du module de contrôle extérieur en des signaux ultrasonores exploitables par ledit récepteur/émetteur ; et/ou
- à convertir des signaux ultrasonores issus dudit récepteur/émetteur en des signaux de retour exploitables par le module de contrôle extérieur ;
- lorsqu’au moins un segment fonctionnel comprend un bloc fonctionnel comprenant un dispositif de prise d’images, le dispositif comprend en outre une fibre optique raccordant ledit segment fonctionnel au module de contrôle extérieur et apte à transmettre vers le module de contrôle extérieur des images prises par le dispositif de prise d’images ;
- le corps comprenant plusieurs segments fonctionnels analogues et raccordés l’un à l’autre de façon modulable pour former un serpent ; et
- au moins deux segments fonctionnels différents comprennent au moins deux blocs fonctionnels différents.
Ces caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, non limitatif et faite en référence aux dessins annexés ci-dessous, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective d’un corps d’un dispositif d’inspection selon l’invention, ce corps comprenant plusieurs segments fonctionnels ;
- la figure 2 est une vue schématique en perspective de l’un des segments fonctionnels de la figure 1, ledit segment fonctionnel comprenant notamment un bloc de motorisation ;
- la figure 3 est une vue de face du bloc de motorisation de la figure 2 ;
- la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 2 illustrant un segment fonctionnel du dispositif d’inspection selon un exemple de réalisation autre que celui de la figure 2 ; et
- la figure 5 est une vue schématique d’un module de contrôle extérieur faisant partie du dispositif d’inspection de la figure 1.
On a en effet représenté sur la figure 1 un corps d’un dispositif d’inspection d’un réseau de tuyauterie. Ce corps est désigné sur cette figure par la référence 10.
Ainsi, comme cela est visible sur cette figure 1, le corps 10 du dispositif d’inspection comprend plusieurs segments fonctionnels, à savoir quatre segments fonctionnels désignés sur cette figure par les références 12A à 12D.
Parmi ces segments fonctionnels, le segment 12A est appelé segment de tête et le segment 12D est appelé segment de queue.
Bien entendu, et comme cela sera clair par la suite, le corps 10 du dispositif d’inspection peut comprendre un nombre quelconque de segments fonctionnels, en fonction de sa configuration courante. Il ne peut par exemple comprend qu’un seul segment fonctionnel.
Par ailleurs, comme cela sera clair également par la suite, le dispositif d’inspection présente un corps modulable dans la mesure où les segments fonctionnels peuvent être rajoutés ou/et enlevés en fonction des cas d’utilisation de celui-ci.
Dans l’exemple décrit, le réseau de tuyauterie est embarqué à bord d’un navire, par exemple un navire submersible.
Ce réseau de tuyauterie comporte au moins un tuyau 13 comprenant une extrémité ouverte via laquelle il est possible d’introduire le corps 10 du dispositif d’inspection, comme cela sera décrit par la suite.
Ce tuyau 13 présente par exemple un diamètre inférieur à 76 mm et supérieur ou égal à 60 mm et comprend par exemple plusieurs coudes (non-illustrés).
En outre, le tuyau 13 présente une surface intérieure.
Le segment fonctionnel 12A sera désormais expliqué en référence à la figure 2 présentant une vue en perspective de celui-ci.
Ainsi, comme cela est visible sur cette figure 2, le segment fonctionnel 12A comprend un bloc d’alimentation 21 et un bloc de motorisation 22.
Le bloc d'alimentation 21 présente par exemple un boîtier 25 comprenant une batterie.
Selon un autre exemple de réalisation, le bloc d'alimentation 21 comprend tout autre dispositif permettant d’alimenter le bloc de motorisation 22. Ce dispositif d’alimentation peut éventuellement être relié à une source d’alimentation extérieure par exemple par un câble adapté.
Le boîtier 25 présente toute forme adaptée pour être traîné par le bloc de motorisation 22 le long du tuyau 13 lors de l’avancement de ce bloc de motorisation 22.
Par exemple, cette forme présente dans sa section transversale une forme pouvant être inscrite au cercle définissant le plus petit diamètre du tuyau pour lequel le dispositif d’inspection 10 est conçu.
Ainsi, comme mentionné précédemment, le plus petit diamètre pour lequel le dispositif d’inspection 10 est conçu est par exemple inférieur à 76 mm et est avantageusement supérieur ou égal à 60 mm.
Avantageusement, dans chaque section transversale, le boîtier 25 présente une forme symétrique par rapport à un premier axe central X1.
En outre, le boîtier 25 présente au moins une paroi latérale 26 disposée en regard d’au moins une partie de la surface intérieure du tuyau 13 lorsque le bloc d'alimentation 21 est traîné par le bloc de motorisation 22 à l’intérieur de celui-ci.
Cette paroi latérale 26 comprend au moins une roulette 27 configurée pour faire glisser le boîtier 25 le long du tuyau 13 lorsqu’elle est en contact avec la surface intérieure de ce tuyau 13.
Dans l’exemple de la figure 2, le boîtier 25 présente dans sa section transversale la forme d’un carré en définissant ainsi quatre parois latérales.
Ainsi, dans cet exemple, chacune des quatre parois latérales est pourvue d’une roulette 27.
Le bloc de motorisation 22 présente une forme allongée selon un deuxième axe central X2et est relié au bloc d'alimentation 21 via une liaison 30.
Cette liaison 30 permet la transmission des signaux électromagnétiques et du courant électrique entre les deux blocs 21, 22.
En variante, ces signaux passent par des câbles (non-illustrés sur la figure 2) entre les blocs 21, 22 via notamment une fente formée dans le boîtier 25 du bloc 21 ou via des presse-étoupes intégrés dans la liaison 30.
La liaison 30 permet également une articulation libre de l’un des blocs 21, 22 par rapport à l’autre. Pour ce faire, la liaison 30 présente par exemple une liaison rigide raccordée à ces blocs 21, 22 via au moins un élément d’articulation.
Cet élément d’articulation présente par exemple un cardan ou une charnière permettant une articulation libre du premier axe central X1par rapport au deuxième axe central X2et/ou du deuxième axe central X2par rapport au premier axe central X1. Le premier axe central X1passe à travers le boitier 21 et ressort de l’autre côté de 21. Cela permet de faire une continuité mécanique. Cette continuité assure la résistance mécanique du robot en traction suivant les axes X1et X2, dans le cas où il serait nécessaire de tirer sur le robot pour le ramener (panne batterie, etc).
Le bloc de motorisation 22 sera désormais expliqué en détail en référence aux figures 3 et 4.
Ainsi, comme cela est visible sur ces figures 3 et 4, le bloc de motorisation 22 comprend un support central 33 allongé suivant le deuxième axe central X2et au moins trois supports périphériques 34A à 34C disposés de manière homogène autour du support central 33, chaque support périphérique 34A à 34C étant pourvu d’une roue motrice, respectivement 37A à 37C.
Le support central 33 présente par exemple une forme cylindrique souple reliée directement à la liaison 30.
Dans l’exemple décrit, le support central 33 comprend un module de commande 35 permettant de commander le fonctionnement des roues motrices 37A à 37C.
En particulier, le module de commande 35 est apte à recevoir des signaux de commande transmis notamment via la liaison 30 afin de commander une rotation synchrone des roues 37A à 37C pour faire avancer ou reculer le bloc 22 ou une rotation asynchrone des roues 37A à 37C pour faire tourner le bloc 22 par exemple dans un coude.
Selon d’autres exemples de réalisation, le module de commande 35 est disposé dans le bloc d’alimentation 21 et est relié notamment aux roues motrices 37A à 37C via des câbles. Ces câbles passent par exemple entre les blocs 21, 22 via la liaison 30 et puis, à l’intérieur du support central 33. Dans ces exemples de réalisation, ce support central 33 est par exemple creux et rigide.
Chaque support périphérique 34A à 34C définit une forme allongée, par exemple sensiblement parallélépipédique, présentant une première extrémité et une deuxième extrémité.
Entre les deux extrémités, chaque support périphérique 34A à 34C définit un point de montage sur le support central 33.
Ce point de montage est configuré de sorte à assurer une rotation de chaque support périphérique 34A à 34C autour d’un axe de support P1à P3propre à ce support.
À cet effet, le point de montage présente par exemple une charnière.
Comme cela est visible sur la figure 3, les axes de support P1à P3forment un polygone régulier autour du support central 33. Dans l’exemple présenté, ces axes forment alors un triangle équilatéral.
Les roues 37A à 37C sont montées sur les premières extrémités des supports périphériques 34A à 34C correspondants.
En particulier, chaque roue 37A à 37C est montée sur le support périphérique 34A à 34C correspondant de manière rotative autour d’un axe sensiblement parallèle à l’axe de support P1à P3de ce support périphérique 34A à 34C.
Ici, le terme « sensiblement » signifie qu’un décalage de quelques degrés est possible entre ces axes. Cela permet en particulier d’obtenir un meilleur alignement du plan de la roue avec l’axe radial du tuyau 13. Cela donne donc un meilleur contact roue/tuyau et une meilleure tenue mécanique.
Par ailleurs, chaque roue 37A à 37C est par exemple actionnée par un motoréducteur contenu dans le support 34A à 34C correspondant à cette roue.
Selon l’invention, le bloc de motorisation 22 comprend en outre un mécanisme de rappel 40 configuré pour écarter les premières extrémités des supports périphériques 34A à 34C l’une de l’autre et donc du deuxième axe central X2de sorte que les roues 37A à 37C viennent en appui contre la surface intérieure du tuyau 13 lorsque ce bloc de motorisation 22 est placé à l’intérieur du tuyau 13.
Autrement dit, le mécanisme de rappel 40 est configuré pour faire venir les roues motrices 37A à 37C en appui contre la surface intérieure du tuyau 13 quel que soit le diamètre de ce tuyau 13.
Cela est fait en faisant pivoter les supports périphériques 34A à 34C autour de leur axe de support P1à P3.
Pour ce faire, le mécanisme de rappel 40 est configuré pour actionner les premières extrémités des supports périphériques 34A à 34C et est composé par exemple de trois ressorts 41 à 43 reliant ces extrémités au support central 33.
En particulier, chacun de ces ressorts est agencé entre le support central 33 et la première extrémité du support périphérique 34A à 34C afin de pousser directement cette extrémité contre la surface intérieure du tuyau 13. Chacun de ces ressorts travaille alors en compression.
Par ailleurs, dans l’exemple illustré, le ressort 41 est disposé perpendiculairement à l’axe P1, le ressort 42 est disposé perpendiculairement à l’axe P2et le ressort 43 est disposé perpendiculairement à l’axe P3.
Selon d’autres exemples de réalisation (non-illustrés), le mécanisme de rappel 40 est configuré pour actionner les deuxièmes extrémités des supports périphériques 34A à 34C.
En particulier, dans ce cas, les ressorts 41 à 43 relient par exemple les deuxièmes extrémités entre elles et forment un triangle autour du support central 33 ou de la liaison 30.
Lorsque les roues motrices 37A à 37C sont appuyées contre la surface intérieure du tuyau 13, ces roues se trouvent disposées de manière homogène le long d’un cercle C visible par exemple sur la figure 3 et présentant une section transversale de ce tuyau 13.
Selon l’invention, les autres segments fonctionnels du corps 10, à savoir les segments fonctionnels 12B à 12D présentent une structure similaire à celle du segment fonctionnel 12A. Ces segments sont reliés entre eux par des liaisons similaires à la liaison 30 décrites précédemment.
En particulier, chacun de ces segments 12B à 12D comprend un bloc de motorisation analogue au bloc de motorisation 22 décrit précédemment et un bloc d'alimentation analogue au bloc d'alimentation 21 décrit précédemment.
En variante, au moins certains des segments fonctionnels 12B à 12D peuvent être dépourvus au moins de bloc d'alimentation.
Enfin, selon l’invention, au moins un des segments fonctionnels 12A à 12D comprend en outre au moins un bloc fonctionnel donnant des fonctionnalités spécifiques au dispositif d’inspection.
Ainsi, par exemple, le segment fonctionnel 12A comprend en outre un bloc fonctionnel présentant un dispositif de prise d’images 50 tel qu’une caméra.
Ce dispositif de prise d’images 50 est par exemple monté sur le support central 33 du bloc de motorisation 22 de ce segment 12A du côté opposé à celui du bloc d'alimentation 21.
Ce dispositif 50 est monté par exemple via des moyens de réglage actionnables par exemple par le module de commande 35.
Selon l’exemple de réalisation illustré sur la figure 4, le dispositif de prise d’images 50 est monté dans un support 51 monté sur le support central 33 qui est par exemple creux dans ce cas.
Ainsi, les câbles raccordant le dispositif de prise d’images 50 passent par la partie creuse du support central 33 et puis, éventuellement par la liaison 30 qui peut être souple ou rigide.
Le support 51 est équipé de patins périphériques 52 visibles également sur la figure 4. Ces patins 52 sont configurés pour entrer en contact avec la surface intérieure du tuyau 13.
En particulier, lorsque l’un de ces patins entre en contact avec cette surface intérieure, le dispositif de prise d’images 50 est poussé dans le sens opposé au contact patin/tuyau. Cet effet permet de diriger le centre de visé du dispositif de prise d’images 50 vers le centre du tuyau 13. Cet effet est utile lorsque ce dispositif 50 passe par exemple dans un coude.
Le segment fonctionnel 12A peut comprendre en outre un autre bloc fonctionnel présentant un dispositif de centrage 53 visible également dans les deux exemples de réalisations représentés sur les figures 2 et 4.
Ce dispositif de centrage 53 est par exemple agencé entre le bloc d’alimentation 21 et le bloc de motorisation 22, par exemple sur le deuxième axe central X2.
Ainsi, dans l’exemple illustré sur la figure 4, ce dispositif de centrage 53 se présente sous la forme d’une étoile.
Le dispositif de centrage 53 permet de centrer notamment le bloc de motorisation 22 dans des coudes du tuyau 13.
Pour ce faire, le dispositif de centrage 53 définit une pluralité de branches 54 s’étendant à partir d’un centre 55 et pourvues chacune d’une roulette à son extrémité. Ces branches 54 sont par exemple au nombre de cinq. Les roulettes ou tout autre dispositif convenable permet de réduire le frottement lors des contacts avec la surface intérieure du tuyau 13.
Le centre 55 comprend des moyens de fixation sur le deuxième axe central X2et par exemple sur le support central 33.
Ce centre 55 présente en outre une empreinte carré permettant d’éviter la rotation du dispositif 53 autour de son centre.
Enfin, entre les branches 54, un espace 56 est réservé pour faire passer les câbles entre les blocs 21 et 22.
Outre un couple de branches 54 adjacentes, chacun des espaces 56 est délimité par exemple par une languette souple 57.
Enfin, dans l’exemple de la figure 4, le segment fonctionnel 12A comprend en outre un dispositif d’éclairage se présentant par exemple sous la forme d’une pluralité de dispositifs LED 58 montés sur les supports périphériques 34A à 34C.
Chacun de ces dispositifs LED 58 peut être commandé indépendamment afin de générer des effets d’éclairage différents : rasant, uniforme, etc.
Les autres segments fonctionnels 12B à 12D peuvent alors comprendre d’autres types de blocs fonctionnels.
Chacun de ces blocs fonctionnels comprend au moins un élément choisi parmi les éléments dans le groupe d’éléments suivant :
- dispositif de nettoyage ;
- dispositif d’éclairage ;
- dispositif d’aspiration ;
- dispositif de préhension ;
- dispositif de centrage ;
- une pluralité de capteurs ;
- récepteur/émetteur de signaux ultrasonores ;
- émetteur/récepteur pour fibre optique ;
- interrupteur et/ou une prise de recharge d’une batterie.
Bien entendu, un bloc fonctionnel peut comprendre plusieurs de ces éléments précités.
Avantageusement, selon l’invention, les segments fonctionnels 12A à 12D diffèrent l’un de l’autre uniquement par leur bloc fonctionnel.
Par ailleurs, avantageusement selon l’invention, les blocs d’alimentation de différents segments fonctionnels sont tous mutualisés. Autrement dit, ces blocs d’alimentation sont montés en parallèle. Cela permet d’augmenter la capacité globale, réduire les effets néfastes de pics de courant sur la batterie et. palier une éventuelle décharge différente d’un bloc d’alimentation par rapport à un autre.
Pour pouvoir contrôler au moins certains des segments fonctionnels 12A à 12D, le dispositif d’inspection comprend en outre un module de contrôle extérieur 60 distant du corps 10 et permettant de contrôler le fonctionnement de ces segments fonctionnels à partir de l’extérieur du tuyau 13.
Ainsi, ce module de contrôle 60 se présente par exemple sous la forme d’une interface homme-machine permettant à un opérateur de saisir des commandes et d’avoir un retour visuel ou autre de ces commandes.
Ces commandes sont par exemple transmises aux segments fonctionnels correspondants via des signaux électromagnétiques, optiques et/ou sonores en utilisant des liaisons filaires et/ou sans fil.
Dans l’exemple de la figure 5, le module de contrôle 60 est apte à transmettre des commandes vers le segment de queue 12D d’abord via une liaison filaire 62 à l’extérieur du tuyau 13, puis à l’intérieur du tuyau 13, via une liaison sans fil en utilisant par exemple des signaux ultrasonores.
Pour ce faire, le dispositif d’inspection 10 comprend en outre une tape 64 configurée pour obturer l’extrémité du tuyau 13 après l’introduction du corps 10 dans celui-ci.
Cette tape 64 définit au moins un transducteur qui est apte à transformer des signaux issus de la liaison filaire 62 en des signaux ultrasonores destinés au segment de queue 12D et à transformer les signaux ultrasonores issus du tuyau en des signaux de commande destinés au module de contrôle 60.
Avantageusement, la tape est équipée d’un capteur permettant de mesurer la distance parcourue par le dispositif dans le tuyau 13, en mesurant la longueur déroulée de fibre optique.
Il est clair que dans ce cas, le segment de queue 12D comprend un bloc fonctionnel présentant un récepteur/émetteur de signaux ultrasonores.
Avantageusement, ce récepteur/émetteur de signaux ultrasonores est apte à recevoir des signaux ultrasonores issus de la tape 64 et à les transformer en des signaux électromagnétiques destinés aux autres segments fonctionnels 12A à 12C via les liaisons filaires entre ces différents segments fonctionnels.
Au moins certains des segments fonctionnels 12A à 12D sont aptes en outre à transmettre des signaux de retour vers le module de contrôle 60.
Ces signaux de retour sont par exemple transmis également d’abord sous la forme de signaux ultrasonores à l’intérieur du tuyau 13 puis au moyen du transducteur de la tape 64, sous la forme de signaux électromagnétiques via la liaison filaire 62.
En complément, le dispositif d’inspection 10 comprend en outre une fibre optique 66 raccordant directement le module de contrôle 60 à au moins certains des segments fonctionnels 12A à 12D à l’intérieur et à l’extérieur du tuyau 13, par exemple au segment fonctionnel 12D. Selon un exemple de réalisation, la fibre optique 66 s’étend jusqu’à une carte électronique convertissant un signal vidéo en signal optique et le transmettant via la fibre.
Cette fibre optique 66 est notamment utilisée pour transmettre des signaux optiques correspondant aux images prises par le dispositif de prise d’images 50 disposé alors sur le segment de tête 12A.
Selon une variante de réalisation, la fibre optique 66 est utilisée également pour transmettre des signaux de commande et/ou des signaux de retour à la place donc de la liaison sans fil et la liaison filaire 62.
Cette fibre optique 66 est par exemple équipée d’étoiles (ressemblant à l’étoile des segments). Elles sont régulièrement réparties sur toute la longueur de la fibre optique 66 et permettent de garder la fibre centrée dans le tube 13 et donc de réduire les frottements entre fibre et tube.
Le fonctionnement du dispositif d’inspection 10 sera désormais expliqué.
Tout d’abord, l’opérateur définit la configuration du dispositif d’inspection nécessaire pour inspecter le réseau de tuyauterie.
Cette configuration comprend notamment le nombre de segments fonctionnels nécessaires dans ce dispositif pour inspecter le tuyau 13 ainsi que les blocs fonctionnels devant être montés dans ces segments fonctionnels.
Puis, l’opérateur fait le montage du dispositif en rassemblant d’abord les segments fonctionnels éventuellement avec un ou plusieurs blocs fonctionnels puis en rassemblant entre eux les segments fonctionnels pour former un corps 10 présentant alors un serpent.
Puis, l’opérateur introduit le corps 10 via l’extrémité libre du tuyau 13 et obture éventuellement le tuyau avec la tape 64.
Puis, l’opérateur contrôle l’avancement du corps 10 via le dispositif de contrôle 60 qui envoie alors des signaux de commande aux segments fonctionnels concernés.
Éventuellement, au moins certains des segments fonctionnels 12A à 12D renvoient des signaux de retour via la même liaison que les signaux de commande reçus ou via la fibre optique 66.
En particulier, les images issues du dispositif de prise d’images 50 sont transmises au module de contrôle 60 via la fibre optique 66.
Ainsi, l’opérateur peut contrôler l’avancement du serpent à l’intérieur du tuyau 13 et éventuellement de le faire reculer ou tourner en actionnant de manière appropriée les roues motrices 37A à 37C des différents segments fonctionnels 12A à 12D.
On conçoit alors que la présente invention présente un certain nombre d’avantages.
Tout d’abord, la disposition des roues dans le bloc de motorisation permet à ce bloc de s’adapter automatiquement au diamètre du tuyau correspondant. Ainsi, ce bloc de motorisation peut franchir des tuyaux de différents diamètres ce qui évite son blocage dans ces passages ainsi que dans les coudes.
En outre, les segments fonctionnels selon l’invention sont peu encombrants ce qui permet leur utilisation dans des tuyaux ayant un diamètre relativement petit, notamment un diamètre inférieur à 76 mm.
Ceci présente alors un avantage particulier de l’invention.
Bien entendu de nombreux autres exemples de réalisation de l’invention sont également possibles.

Claims (15)

  1. Dispositif d’inspection d’un réseau de tuyauterie, ledit réseau comprenant au moins un tuyau (13) définissant une surface intérieure ;
    le dispositif d’inspection comprenant un corps (10) comprenant au moins un segment fonctionnel (12A,…,12D) comprenant :
    - un bloc d’alimentation (21) ;
    - un bloc de motorisation (22) raccordé via une liaison (30) au bloc d’alimentation (21) pour être alimenté par celui-ci et configuré pour faire avancer ledit segment fonctionnel (12A) le long du tuyau en tirant le bloc d’alimentation (21) ;
    le bloc de motorisation (22) comprenant au moins trois roues motrices (37A, 37B, 37C) disposées de manière homogène le long d’un cercle (C) et un mécanisme de rappel (40), le mécanisme de rappel (40) étant configuré pour faire venir les roues motrices (37A, 37B, 37C) en appui contre la surface intérieure du tuyau (13) lorsque ledit segment (12A) est à l’intérieur du tuyau (13).
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la liaison (30) entre le bloc d’alimentation (21) et le bloc de motorisation (22) présente une liaison rigide raccordée à ce bloc d’alimentation (21) et à ce bloc de motorisation (22) via au moins un élément d’articulation.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le bloc d’alimentation (21) présente un boitier (25) définissant au moins une paroi (26) pourvue d’une roulette (27) apte à rouler le long de la surface intérieure du tuyau (13).
  4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module d’alimentation (21) comprend une batterie.
  5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bloc de motorisation (22) comprend un support central (33) et pour chaque roue motrice (37A, 37B, 37C), un support périphérique (34A, 34B, 34C) monté rotatif autour d’un axe de support (P1, P2, P3) lui correspondant, sur le support central (33).
  6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel chaque support périphérique (34A, 34B, 34C) définit une première extrémité configurée pour fixer la roue motrice (37A, 37B, 37C) correspondant à ce support, le mécanisme de rappel (40) étant configuré pour écarter les premières extrémités l’une de l’autre en faisant pivoter les supports périphériques (34A, 34B, 34C) autour des axes de support (P1, P2, P3) correspondants.
  7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel chaque roue motrice (37A, 37B, 37C) est montée rotative sur la première extrémité du support périphérique (34A, 34B, 34C) correspondant, autour d’un axe sensiblement parallèle à l’axe de support (P1, P2, P3) de ce support périphérique (34A, 34B, 34C).
  8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, dans lequel chaque support périphérique (34A, 34B, 34C) définit en outre une deuxième extrémité opposée à la première extrémité de ce support périphérique (34A, 34B, 34C) et configurée pour raccorder ce support périphérique (34A, 34B, 34C) au mécanisme de rappel (40);
    le mécanisme de rappel (40) comprenant une pluralité de ressorts (41, 42, 43) travaillant en traction, chaque ressort (41, 42, 43) raccordant les deuxièmes extrémités d’un couple de supports périphériques (34A, 34B, 34C) voisins.
  9. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le mécanisme de rappel (40) comprend une pluralité de ressorts (41, 42, 43) travaillant en compression, chaque ressort (41, 42, 43) raccordant la première extrémité de l’un des supports périphériques (34A, 34B, 34C) au support central (33).
  10. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit segment fonctionnel (12A) comprend en outre au moins un bloc fonctionnel raccordé au bloc de motorisation (22) du côté opposé à celui du bloc d’alimentation (21) ou au bloc d’alimentation (21) du côté opposé à celui du bloc de motorisation (22), ou entre le bloc de motorisation (22) et le bloc d’alimentation (21), ou intégré dans le bloc de motorisation (22) ou dans le bloc d’alimentation (21) ;
    le bloc fonctionnel comprend au moins un élément parmi les éléments choisis dans le groupe d’éléments :
    - un dispositif de prise d’images (50) ;
    - un dispositif de centrage (53) ;
    - un dispositif de nettoyage ;
    - un dispositif d’éclairage ;
    - un dispositif d’aspiration ;
    - un dispositif de préhension ;
    - un ou plusieurs capteurs ;
    - un récepteur/émetteur de signaux ultrasonores.
    - un émetteur/récepteur pour fibre optique ;
    - un interrupteur et/ou une prise de recharge d’une batterie.
  11. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un module de contrôle extérieur (60) apte à contrôler le fonctionnement du ou de chaque segment fonctionnel (12A,…,12D) depuis l’extérieur du tuyau (13).
  12. Dispositif selon la revendication 11, lorsqu’au moins un segment fonctionnel (12A,…,12D) comprend un bloc fonctionnel comprenant un récepteur/émetteur de signaux ultrasonores, le dispositif (10) comprend en outre une tape (64) configurée pour obturer le tuyau (13) du côté servant à raccorder ledit segment fonctionnel (12A,…,12D) au module de contrôle extérieur (60) ;
    la tape (64) définissant un transducteur apte :
    - à convertir des signaux de commande issus du module de contrôle extérieur (60) en des signaux ultrasonores exploitables par ledit récepteur/émetteur ; et/ou
    - à convertir des signaux ultrasonores issus dudit récepteur/émetteur en des signaux de retour exploitables par le module de contrôle extérieur (60).
  13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, dans lequel lorsqu’au moins un segment fonctionnel (12D) comprend un bloc fonctionnel comprenant un dispositif de prise d’images (50), le dispositif comprend en outre une fibre optique (66) raccordant ledit segment fonctionnel (12D) au module de contrôle extérieur (60) et apte à transmettre vers le module de contrôle extérieur (60) des images prises par le dispositif de prise d’images (50).
  14. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps (10) comprenant plusieurs segments fonctionnels (12A,…,12D) analogues et raccordés l’un à l’autre de façon modulable pour former un serpent.
  15. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 11 à 13 prise en combinaison avec la revendication 14, dans lequel au moins deux segments fonctionnels (12A,…,12D) différents comprennent au moins deux blocs fonctionnels différents.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4006359A (en) * 1970-10-12 1977-02-01 Abs Worldwide Technical Services, Inc. Pipeline crawler
US20040173116A1 (en) * 2001-10-17 2004-09-09 William Marsh Rice University Autonomous robotic crawler for in-pipe inspection
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