" Procédé et dispositif de détection " "Detection method and device"
La présente invention concerne un procédé de détection. Elle concerne aussi un dispositif associé au procédé. Pour acquérir une information sur l'état d'un produit ou d'une structure, on peut surveiller des paramètres, par exemple une température, un déplacement ou une déformation, une acidité ou encore un rayonnement nucléaire ou électromagnétique. Ces paramètres peuvent, par exemple, être mesurés, ponctuellement, régulièrement ou continûment. Ainsi, il est important de connaître l'état de santé d'une structure, notamment pour en assurer l'entretien, prévenir sa ruine ou assurer la sécurité de ses utilisateurs. Cependant ces informations sont généralement surabondantes, c'est à dire que pour obtenir une information recherchée il est nécessaire de dépouiller et interpréter un grand nombre d'informations. Des capteurs pour mesurer ces paramètres renvoient des mesures instantanées. Ces informations doivent être interprétées par un spécialiste, par exemple pour identifier une anomalie du paramètre, telle qu'une déformation excessive d'une structure. De plus, ces paramètres peuvent être mesurés par des capteurs disposés en des endroits peu ou pas accessibles, par exemple dans un environnement hostile, par exemple nucléaire. On utilise alors des moyens de transmission de type électrique et électronique, mais ceux-ci sont susceptibles d'être perturbés notamment par un rayonnement électromagnétique.The present invention relates to a detection method. It also relates to a device associated with the method. To acquire information on the state of a product or structure, parameters can be monitored, for example temperature, displacement or deformation, acidity or even nuclear or electromagnetic radiation. These parameters can, for example, be measured, punctually, regularly or continuously. Thus, it is important to know the state of health of a structure, in particular to ensure its maintenance, prevent its ruin or ensure the safety of its users. However, this information is generally superabundant, that is to say that in order to obtain sought-after information it is necessary to analyze and interpret a large amount of information. Sensors to measure these parameters return instant measurements. This information must be interpreted by a specialist, for example to identify an anomaly in the parameter, such as excessive deformation of a structure. In addition, these parameters can be measured by sensors placed in places which are difficult or inaccessible, for example in a hostile environment, for example nuclear. Transmission means of the electrical and electronic type are then used, but these are liable to be disturbed in particular by electromagnetic radiation.
Par ailleurs, le nombre de capteurs et/ou de paramètres peut être élevé, ce qui vient s'ajouter à la surabondance d'informations transmises par chaque capteur. Ainsi, la surveillance systématique des paramètres peut être particulièrement laborieuse ou même impossible avec des moyens traditionnels. Pour simplifier cette surveillance on peut utiliser des moyens de traitement des informations transmises par les capteurs, mais ces moyens, généralement informatiques ou électroniques, sont d'autant plus importants et coûteux que les informations sont nombreuses et les traitements
complexes. Il n'est donc pas envisageable d'équiper ainsi autant de structures et aussi complètement qu'il serait souhaitable.Furthermore, the number of sensors and / or parameters can be high, which is added to the overabundance of information transmitted by each sensor. Thus, systematic monitoring of parameters can be particularly laborious or even impossible with traditional means. To simplify this monitoring, it is possible to use means for processing the information transmitted by the sensors, but these means, generally computer or electronic, are all the more important and expensive the more information there is and the processing complex. It is therefore not conceivable to equip as many structures and as completely as would be desirable.
Le but de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif pour surveiller un paramètre, ou plusieurs paramètres, et particulièrement, détecter et recueillir une information recherchée relative à une mesure de ce paramètre, même à distance, avec des moyens fiables et peu coûteux.The object of the invention is to propose a method and a device for monitoring a parameter, or several parameters, and in particular, detecting and collecting desired information relating to a measurement of this parameter, even from a distance, with reliable and inexpensive means. expensive.
Selon l'invention, un tel procédé de détection d'une information relative à une mesure, est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:According to the invention, such a method for detecting information relating to a measurement, is characterized in that it comprises the following steps:
- on émet un signal à une entrée de moyens de transmission pour ce signal, et on recueille un signal résiduel à une sortie de ces moyens de transmission;- A signal is transmitted to an input of transmission means for this signal, and a residual signal is collected at an output of these transmission means;
- on détermine localement l'information à détecter; puis,- the information to be detected is locally determined; then,
- lorsque l'information apparaît localement, on altère la transmission du signal de façon à modifier notablement ledit signal résiduel; - on détecte le signal résiduel à la sortie desdits moyens de transmission.- when the information appears locally, the signal transmission is altered so as to significantly modify said residual signal; - The residual signal at the output of said transmission means is detected.
Dans un procédé préféré selon l'invention :In a preferred method according to the invention:
- on transmet le signal sous forme de lumière à une entrée d'une fibre optique, qui sert de moyens de transmission pour ce signal, et on recueille une quantité résiduelle de cette lumière à une sortie de cette fibre optique;the signal is transmitted in the form of light to an input of an optical fiber, which serves as transmission means for this signal, and a residual quantity of this light is collected at an output of this optical fiber;
- lorsque l'information apparaît localement, on modifie une courbure d'une zone, de préférence formée en boucle, de la fibre optique de façon à modifier notablement ladite quantité résiduelle;when the information appears locally, a curvature of an area, preferably formed in a loop, of the optical fiber is modified so as to significantly modify said residual quantity;
- on détecte la quantité résiduelle à la sortie de la fibre optique. En effet, une fibre optique rectiligne ou faiblement courbée ne produit pratiquement pas d'atténuation de la quantité de lumière transportée par la fibre. Par contre, au-delà d'une courbure limite, c'est à dire pour une courbure dont un rayon est localement inférieur à celui de la courbure limite, une partie au moins de la quantité de lumière est absorbée par un matériau servant, à l'endroit de la courbure, au guidage de la lumière dans la fibre. Cette courbure limite est une fonction de l'indice de réfraction du matériau et de la longueur d'onde de la lumière, si sa couleur est pure. Ainsi, au-delà de
la courbure limite, la totalité de la lumière peut être absorbée si la couleur et pure, et une autre partie rétro-diffusée. Si la couleur comprend plusieurs longueurs d'onde, chaque longueur d'onde est progressivement absorbée, au moins partiellement, à mesure que la courbure augmente au-delà de la courbure limite.- the residual quantity at the output of the optical fiber is detected. In fact, a straight or slightly curved optical fiber produces practically no attenuation of the amount of light transported by the fiber. On the other hand, beyond a limit curvature, that is to say for a curvature of which a radius is locally less than that of the limit curvature, at least part of the quantity of light is absorbed by a material serving, for the place of the curvature, at the light guide in the fiber. This limit curvature is a function of the refractive index of the material and the wavelength of light, if its color is pure. So, beyond the curvature limit, all of the light can be absorbed if the color and pure, and another part backscattered. If the color has multiple wavelengths, each wavelength is gradually absorbed, at least partially, as the curvature increases beyond the limit curvature.
En particulier, l'information à détecter peut être le franchissement d'un seuil par le paramètre surveillé, par exemple le franchissement d'une température de sécurité par un produit ou encore l'ouverture d'une fissure au- delà d'une taille prédéterminée. Ces seuils peuvent être choisis afin de garantir qu'en deçà de ces seuils il n'y a pas de risque de ruine pour la structure. Il est alors nécessaire d'être informé du franchissement de ces seuils par les paramètres surveillés.In particular, the information to be detected may be the crossing of a threshold by the monitored parameter, for example the crossing of a safety temperature by a product or the opening of a crack beyond a size. predetermined. These thresholds can be chosen to guarantee that below these thresholds there is no risk of ruin for the structure. It is then necessary to be informed of the crossing of these thresholds by the monitored parameters.
L'entrée et la sortie de la fibre peuvent constituer une même première extrémité de la fibre si une deuxième extrémité de cette fibre est équipée pour réfléchir la lumière à l'intérieur de la fibre en direction de la première extrémité. Au contraire, l'entrée et la sortie peuvent constituer chacune une extrémité différente de la fibre.The inlet and outlet of the fiber can constitute the same first end of the fiber if a second end of this fiber is equipped to reflect the light inside the fiber towards the first end. On the contrary, the input and the output can each constitute a different end of the fiber.
Dans un autre procédé selon l'invention on peut utiliser un courant électrique en tant que signal parcourant un câble électrique servant de moyens de transmission. Ce signal peut être continu ou alternatif. Il peut n'être envoyé que de temps en temps. Pour altérer ce signal on peut prévoir un interrupteur de sorte que le signal résiduel à la sortie du câble et un courant électrique nul.In another method according to the invention, an electric current can be used as a signal passing through an electric cable serving as transmission means. This signal can be continuous or alternating. It may only be sent from time to time. To alter this signal, a switch can be provided so that the residual signal at the cable outlet and a zero electric current.
Plutôt qu'un interrupteur on peut aussi utiliser des moyens pour augmenter la résistance du câble et ainsi réduire l'intensité du courant recueilli à la sortie du câble.Rather than a switch, it is also possible to use means to increase the resistance of the cable and thus reduce the intensity of the current collected at the outlet of the cable.
Selon un autre aspect de l'invention, un dispositif de détection d'une information, particulièrement du franchissement d'un seuil par une mesure d'un paramètre, est caractérisé en ce qu'il comprend localement, c'est à dire à proximité du lieu de la mesure, des moyens pour reconnaître l'information et des moyens pour altérer un signal traversant le dispositif.
Dans un dispositif préféré selon l'invention, les moyens pour altérer le signal comprennent une zone, de préférence formée en boucle, d'une fibre optique et des moyens pour modifier une courbure de ladite zone lorsque l'information est reconnue de sorte que, pour une quantité de lumière transmise à une entrée de la fibre, une quantité résiduelle de cette lumière, recueillie et détectée à une sortie de ladite fibre, varie notablement.According to another aspect of the invention, a device for detecting information, particularly when a threshold is crossed by measuring a parameter, is characterized in that it comprises locally, that is to say in the vicinity from the place of measurement, means for recognizing the information and means for altering a signal passing through the device. In a preferred device according to the invention, the means for altering the signal comprise an area, preferably formed in a loop, of an optical fiber and means for modifying a curvature of said area when the information is recognized so that, for an amount of light transmitted to an inlet of the fiber, a residual amount of this light, collected and detected at an outlet of said fiber, varies considerably.
Un tel dispositif comprend avantageusement des moyens de déclenchement sensibles à la reconnaissance de l'information et, lorsque le dispositif comprend une boucle optique, des moyens commandés par lesdits moyens de déclenchement, pour déformer la boucle optique. Lorsque la boucle est déformée, on dit que le dispositif est déclenché, c'est à dire qu'il a détecté l'apparition de l'information.Such a device advantageously comprises triggering means sensitive to the recognition of information and, when the device comprises an optical loop, means controlled by said triggering means, for deforming the optical loop. When the loop is deformed, we say that the device is triggered, that is to say that it has detected the appearance of the information.
Les moyens de déclenchement peuvent être sensibles au franchissement d'un seuil par la mesure. Le dispositif peut en outre comprendre des moyens de prédétermination d'une information recherchée, par exemple d'un seuil, ainsi que des moyens pour modifier l'information recherchée, par exemple des moyens pour régler ce seuil. Il comprend avantageusement des moyens pour lire la mesure, directement, par exemple sur une structure, ou indirectement sur un capteur pour la mesure. Le capteur peut être compris dans le dispositif.The triggering means can be sensitive to the crossing of a threshold by the measurement. The device can also comprise means for predetermining a sought information, for example a threshold, as well as means for modifying the sought information, for example means for adjusting this threshold. It advantageously comprises means for reading the measurement, directly, for example on a structure, or indirectly on a sensor for the measurement. The sensor can be included in the device.
Un seuil sera, par exemple, favorablement prédéterminé pour que des perturbations extérieures (par exemple le passage d'un convoi ferroviaire au voisinage de la structure dont on mesure un déplacement) ne provoquent pas un déclenchement intempestif du dispositif. Le dispositif peut être prévu pour détecter plusieurs informations. Ainsi, au lieu d'un seul seuil, le dispositif peut être prévu pour détecter le franchissement par une même mesure de plusieurs seuils successifs. Ces seuils peuvent par exemple être détectés grâce à des déformations successives d'une même boucle, chacune des déformations successives induisant une atténuation supplémentaire de la quantité de lumière recueillie à la sortie de la fibre optique. Selon une autre disposition chaque seuil peut correspondre à la déformation d'une boucle différente.
Le dispositif peut aussi comprendre deux seuils définissant un intervalle pour la mesure, le dispositif étant prévu pour se déclencher lorsque la mesure sort de l'intervalle en franchissant l'une ou l'autre des limites.A threshold will, for example, be favorably predetermined so that external disturbances (for example the passage of a railway convoy in the vicinity of the structure whose displacement is measured) do not cause an untimely triggering of the device. The device can be provided to detect several pieces of information. Thus, instead of a single threshold, the device can be provided to detect the crossing by a single measurement of several successive thresholds. These thresholds can for example be detected by successive deformations of the same loop, each of the successive deformations inducing an additional attenuation of the quantity of light collected at the output of the optical fiber. According to another arrangement, each threshold can correspond to the deformation of a different loop. The device can also include two thresholds defining an interval for the measurement, the device being designed to be triggered when the measurement leaves the interval by crossing one or the other of the limits.
Avantageusement, le dispositif peut être réarmable, c'est à dire qu'après avoir été déclenché, il peut être ramené dans une configuration pour laquelle il peut à nouveau détecter une nouvelle information ou la même information, par exemple le franchissement d'un seuil.Advantageously, the device can be resettable, that is to say that after being triggered, it can be brought back into a configuration for which it can again detect new information or the same information, for example crossing a threshold. .
Selon un autre aspect, l'invention porte sur une ligne de détection qui comprend un dispositif, ou plusieurs dispositifs de détection montés en série sur des même moyens de transmission du signal, de préférence entre deux extrémités d'une fibre optique. Chaque dispositif peut être prévu pour surveiller un seul paramètre mesuré. Avantageusement, la fibre optique comprend un nombre de boucles égal au nombre des paramètres surveillés.According to another aspect, the invention relates to a detection line which comprises a device, or several detection devices mounted in series on the same signal transmission means, preferably between two ends of an optical fiber. Each device can be provided to monitor a single measured parameter. Advantageously, the optical fiber comprises a number of loops equal to the number of parameters monitored.
Ainsi, en ne surveillant que la variation de la lumière à la sortie de la fibre optique on reçoit uniquement l'information nécessaire à la surveillance de nombreux paramètres, sans informations surabondantes.Thus, by monitoring only the variation of the light at the output of the optical fiber, one receives only the information necessary for monitoring many parameters, without overabundant information.
Les fibres optiques peuvent transporter la lumière sur des distances pratiquement infinies tout en étant insensibles à la plupart des perturbations, notamment électromagnétiques, contrairement aux câbles électriques. On peut donc, avec une même ligne de détection, surveiller une structure sur une longue distance, linéairement ou selon un maillage de grande dimension.Optical fibers can transport light over practically infinite distances while being insensitive to most disturbances, especially electromagnetic, unlike electric cables. It is therefore possible, with the same detection line, to monitor a structure over a long distance, linearly or according to a large mesh.
Lorsque la ligne comprend plusieurs dispositifs, il peut être nécessaire de déterminer où se trouve sur la ligne le dispositif déclenché, c'est à dire ayant détecté un franchissement de seuil. On peut pour cela utiliser un appareil du type nommé "OTDR" (Optical Time Domain Reflectometer), connu dans le domaine des télécommunications, pour mesurer le temps de rétro-diffusion de la lumière. Une autre manière de déterminer la position du dispositif déclenché, est de prévoir dans le dispositif des moyens d'avertissement, par exemple visuels. Pour des raisons pratiques de montage du dispositif ou de la ligne de détection, la fibre optique peut être constituée, soit d'un seul segment, soit de plusieurs segments connectés entre eux de sorte qu'ils puissent
transporter la lumière comme si la fibre n'était constituée que d'un seul segment. Ainsi, une boucle optique peut être formée par un segment de fibre optique compris dans un dispositif et ce segment peut comprendre des moyens de connexion pour être raccordé à d'autres segments de la fibre optique.When the line comprises several devices, it may be necessary to determine where the triggered device is located, that is to say having detected a threshold crossing. For this, it is possible to use a device of the type called "OTDR" (Optical Time Domain Reflectometer), known in the field of telecommunications, for measuring the time of backscattering of the light. Another way of determining the position of the triggered device is to provide warning means, for example visual means, in the device. For practical reasons of mounting the device or the detection line, the optical fiber can consist either of a single segment or of several segments connected together so that they can transport the light as if the fiber were made up of only one segment. Thus, an optical loop can be formed by a segment of optical fiber included in a device and this segment can comprise connection means to be connected to other segments of the optical fiber.
On peut utiliser des fibres optiques du commerce dont le coût est très faible. De préférence, on utilisera une fibre multi-modale, pour laquelle l'effet d'atténuation lors de la déformation d'une boucle est le plus notable.Commercial optical fibers can be used, the cost of which is very low. Preferably, a multi-modal fiber will be used, for which the attenuation effect during the deformation of a loop is most notable.
Le coût peu élevé d'une ligne de détection selon l'invention peut permettre d'équiper des bâtiments ou des ouvrages d'art neufs, lors de leur construction, sans en augmenter sensiblement le coût.The low cost of a detection line according to the invention can make it possible to equip new buildings or engineering structures, during their construction, without significantly increasing the cost.
L'information donnée par un dispositif selon l'invention est simple. Elle est en effet de type binaire, par exemple "oui, un seuil a été franchi" ou "non, un seuil n'a pas été franchi" . Elle ne demande pas d'analyse complexe et peut être directement exploitée. Ainsi, en ne surveillant que la variation de la lumière à la sortie de la fibre optique on reçoit uniquement l'information nécessaire, même pour la surveillance de nombreux paramètres, sans informations surabondantes.The information given by a device according to the invention is simple. It is indeed of binary type, for example "yes, a threshold has been crossed" or "no, a threshold has not been crossed". It does not require complex analysis and can be used directly. Thus, by monitoring only the variation of the light at the output of the optical fiber, we receive only the information necessary, even for the monitoring of many parameters, without overabundant information.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description. ci-après, relative à des exemples non limitatifs. Aux dessins annexés :Other features and advantages of the invention will become apparent from the description. below, relating to nonlimiting examples. In the accompanying drawings:
- la figure 1 est une représentation en coupe d'un dispositif de détection selon l'invention, en position armée;- Figure 1 is a sectional representation of a detection device according to the invention, in the armed position;
- la figure 2 est une représentation en coupe du dispositif de la figure 1 dans une position intermédiaire;- Figure 2 is a sectional representation of the device of Figure 1 in an intermediate position;
- la figure 3 est une représentation en coupe du dispositif de la figure 1 après un déclenchement;- Figure 3 is a sectional representation of the device of Figure 1 after a trip;
- la figure 4 est une représentation d'une ligne de détection qui comprend plusieurs dispositifs de détection montés en série; - la figure 5 est une représentation en coupe d'un autre dispositif de détection fonctionnant selon le principe du dispositif de la figure 1 ;
- les figures 6 à 8 sont des illustrations pour des principes de déformation différents de ceux utilisés dans les dispositifs des figures 1 à 5;- Figure 4 is a representation of a detection line which comprises several detection devices connected in series; - Figure 5 is a sectional representation of another detection device operating according to the principle of the device of Figure 1; - Figures 6 to 8 are illustrations for deformation principles different from those used in the devices of Figures 1 to 5;
- La figure 9 est une représentation en coupe d'un dispositif de détection selon l'invention, différent de celui de la figure 1 , en position armée; et,- Figure 9 is a sectional representation of a detection device according to the invention, different from that of Figure 1, in the armed position; and,
- La figure 1 0 est une représentation en coupe d'un dispositif de détection selon l'invention, différent de ceux des figures 1 et 9, en position armée, mais neutralisé.- Figure 1 0 is a sectional representation of a detection device according to the invention, different from those of Figures 1 and 9, in the armed position, but neutralized.
La figure 1 représente un dispositif de détection 1 en position armée. Ce dispositif 1 comprend:FIG. 1 represents a detection device 1 in the armed position. This device 1 includes:
- un boîtier 2,- a housing 2,
- un piston 3 monté coulissant au travers d'une paroi 21 du boîtier 2, selon un axe X sensiblement perpendiculaire à cette paroi, et, à l'intérieur du boîtier: - des moyens de déclenchement 4 du dispositif sous l'action du piston- A piston 3 mounted to slide through a wall 21 of the housing 2, along an axis X substantially perpendicular to this wall, and, inside the housing: - trigger means 4 of the device under the action of the piston
3, et,3, and,
- un segment 9 d'une fibre optique, disposé pour former une boucle 7 apte à se déformer élastiquement sous l'action du dispositif de déclenchement 4. Le piston 3 comprend un fût 31 et une tige filetée 32 montée vissée à l'intérieur du fut 31 . La longueur du piston, mesurée selon l'axe X entre un culot 35 du fût 31 , à l'intérieur du boîtier, et une extrémité palpeuse 34 de la tige 32, saillante à l'extérieur du fût et du boîtier, peut être réglée en vissant plus ou moins la tige 32 dans le fût 31 , puis stabilisée par un contre-écrou 33, vissé sur la tige 32 avec serrage contre l'extrémité annulaire du fût 31 .a segment 9 of an optical fiber, arranged to form a loop 7 able to deform elastically under the action of the triggering device 4. The piston 3 comprises a barrel 31 and a threaded rod 32 mounted screwed inside the was 31. The length of the piston, measured along the X axis between a base 35 of the barrel 31, inside the housing, and a feeler end 34 of the rod 32, projecting outside the barrel and the housing, can be adjusted by screwing the rod 32 more or less into the barrel 31, then stabilized by a lock nut 33, screwed onto the rod 32 with tightening against the annular end of the barrel 31.
Les moyens de déclenchement comprennent principalement une lame élastique 5 de forme plane à l'état non-contraint, maintenue entre deux poussoirs 6 montés en translation dans des guides 1 1 formés dans le boîtier 1 suivant un axe commun Y perpendiculaire à X. Deux bords opposés de la lame 5 sont logés chacun contre le fond, traversé par l'axe Y, d'un profil concave 62 en forme de V d'un côté correspondant de l'un respectifs des poussoirs. Du côté opposé à la lame 5, chaque poussoir 6 est sollicité vers
l'autre poussoir par un ressort hélicoïdal de compression respectif 61 , de sorte que la lame 5 est sollicitée au flambement (flexion sous l'action d'une contrainte de compression longitudinale) élastique entre les deux poussoirs. Sous l'action des ressorts 61 , la lame prend l'une ou l'autre de deux positions 51 ,52 de flambement maximal.The triggering means mainly comprise an elastic blade 5 of flat shape in the unstressed state, held between two pushers 6 mounted in translation in guides 11 formed in the housing 1 along a common axis Y perpendicular to X. Two edges opposite the blade 5 are each housed against the bottom, crossed by the axis Y, of a concave profile 62 in the form of a V on a corresponding side of a respective one of the pushers. On the side opposite the blade 5, each pusher 6 is biased towards the other plunger by a respective compression helical spring 61, so that the blade 5 is subjected to buckling (bending under the action of a longitudinal compression stress) elastic between the two plungers. Under the action of the springs 61, the blade takes one or the other of two positions 51, 52 of maximum buckling.
Chacune des positions de flambement maximal 51 ,52 est définie par appui de l'une des faces de la lame 5 contre l'une des faces de chaque profil en V 62. A la figure 1 , la lame 5 est représentée dans une première position de flambement maximal 51 . La même figure montre en pointillés la deuxième position de flambement maximal, dite position de déclenchement 52 ainsi qu'une position médiane instable 50, située le long de l'axe Y dans un plan perpendiculaire à l'axe X. Une position d'armement est une position de flambement de la lame 5 comprise entre la position médiane 50 et la première position de flambement maximal 51 . Dans l'exemple de la figure 1 , la position d'armement est la position de flambement maximal 51 .Each of the maximum buckling positions 51, 52 is defined by pressing one of the faces of the blade 5 against one of the faces of each V-shaped profile 62. In FIG. 1, the blade 5 is shown in a first position of maximum buckling 51. The same figure shows in dotted lines the second position of maximum buckling, called trigger position 52 as well as an unstable middle position 50, located along the Y axis in a plane perpendicular to the X axis. An arming position is a buckling position of the blade 5 lying between the middle position 50 and the first maximum buckling position 51. In the example of FIG. 1, the arming position is the maximum buckling position 51.
A chaque extrémité du segment 9 la fibre optique traverse le boîtier 2 par deux traversées 70 pour se continuer par d'autres segments 91 ,92 de la ligne optique. Les traversées 70 correspondent l'une à l'entrée de lumière depuis la ligne optique à l'intérieur du segment 9 et l'autre à la sortie d'une lumière résiduelle après son parcours dans le segment 9.At each end of the segment 9 the optical fiber crosses the housing 2 by two crossings 70 to continue with other segments 91, 92 of the optical line. The crossings 70 correspond one to the entry of light from the optical line inside the segment 9 and the other to the exit of a residual light after its passage in the segment 9.
Le segment 9 est sensiblement disposé dans un plan qui comprend les axes X et Y. La boucle 7 formée par le segment 9 est une boucle fermée, c'est à dire que le segment forme un croisement entre les deux traversées 70 d'un côté et la boucle 7 de l'autre côté. Dans la position armée du dispositif, c'est à dire tel qu'il est représenté à la figure 1 , la boucle présente une forme déployée 71 sensiblement circulaire dont un rayon minimal a pour valeur R1 . Lorsque le dispositif est déclenché la boucle prend une forme 72 ovoïde, représentée en pointillés, dont un rayon minimal a pour valeur R2, la valeur R2 étant nettement inférieure à la valeur R1 . La boucle 7 est disposée de sorte que dans sa position déployée 71 elle interfère avec la position de déclenchement 52 de la lame 5.
Le piston 3 comprend en outre, sur la périphérie extérieure du fût 31 , par exemple sur une collerette, un épaulement 36, perpendiculaire à l'axe X et orienté vers la lame 5. Une butée 43 solidaire du boîtier 2 est placée entre l'épaulement 36 et la lame 9. Lorsque le culot 35 est sur l'axe Y il y a entre l'épaulement 36 et la butée 43 un écartement T (figure 2) correspondant à une valeur de tare propre au dispositif.The segment 9 is substantially arranged in a plane which includes the axes X and Y. The loop 7 formed by the segment 9 is a closed loop, that is to say that the segment forms a crossing between the two crossings 70 on one side and loop 7 on the other side. In the armed position of the device, that is to say as shown in FIG. 1, the loop has a substantially circular deployed form 71, the minimum radius of which has the value R1. When the device is triggered, the loop takes an ovoid shape 72, shown in dotted lines, of which a minimum radius has the value R2, the value R2 being significantly less than the value R1. The loop 7 is arranged so that in its deployed position 71 it interferes with the trigger position 52 of the blade 5. The piston 3 further comprises, on the outer periphery of the barrel 31, for example on a flange, a shoulder 36, perpendicular to the axis X and oriented towards the blade 5. A stop 43 secured to the housing 2 is placed between the shoulder 36 and the blade 9. When the base 35 is on the axis Y there is between the shoulder 36 and the stop 43 a spacing T (FIG. 2) corresponding to a tare value specific to the device.
On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif 1 en référence aux figures 1 à 3. Les figures 2 et 3 ne seront décrites qu'en ce qu'elles diffèrent de la figure 1 .We will now describe the operation of the device 1 with reference to Figures 1 to 3. Figures 2 and 3 will only be described in that they differ from Figure 1.
Le dispositif 1 est prévu pour détecter le rapprochement selon l'axe X d'un élément 10 relativement à une structure 20 dont le boîtier 2 est solidaire. Plus particulièrement, le dispositif permet d'alerter lorsque ce rapprochement est supérieur à un seuil prédéfini de valeur S. Pour définir le seuil dans le dispositif 1 , on place entre l'épaulement 36 et la butée 43 une cale (non représentée) dont l'épaisseur est égale à T + S où T est la valeur de tare précitée.The device 1 is provided for detecting the approximation along the axis X of an element 10 relative to a structure 20 of which the housing 2 is integral. More particularly, the device makes it possible to alert when this approximation is greater than a predefined threshold of value S. To define the threshold in the device 1, a wedge (not shown) is placed between the shoulder 36 and the stop 43 whose l 'thickness is equal to T + S where T is the aforementioned tare value.
On règle ensuite la longueur du piston 3 de façon à pincer la cale entre la butée 43 et l'épaulement 36 tandis que l'extrémité palpeuse 34 de la tige filetée 32 est en contact avec l'élément 10. Enfin, on retire la cale et l'on s'assure que la lame 5 est dans une position d'armement, ici la première position de flambement maximal 51 . Le dispositif est alors dans la position représentée à la figure 1 . Il y a alors un jeu J entre le culot 35 et la lame 5. Mais si la valeur S est inférieure ou égale à la flèche de flambement de la lame 5 dans la première position de flambement maximal 51 , le jeu J n'existe pas et le culot 35 est en contact de la lame 5.The length of the piston 3 is then adjusted so as to pinch the shim between the stop 43 and the shoulder 36 while the feeler end 34 of the threaded rod 32 is in contact with the element 10. Finally, the shim is removed and it is ensured that the blade 5 is in an arming position, here the first maximum buckling position 51. The device is then in the position shown in FIG. 1. There is then a clearance J between the base 35 and the blade 5. But if the value S is less than or equal to the buckling arrow of the blade 5 in the first position of maximum buckling 51, the clearance J does not exist and the base 35 is in contact with the blade 5.
Lorsque l'élément 10 se rapproche de la structure 20, donc du boîtier 2, le piston coulisse vers l'intérieur du boîtier 2, sous l'action exercée par l'élément 10 contre l'extrémité palpeuse 34. L'éventuel jeu initial J entre le culot 35 et la lame 5 est progressivement comblé, puis la lame 5 est repoussée jusqu'à sa position médiane 50, les poussoirs 6 étant repoussés à encontre des ressorts 61 . Le dispositif 1 est alors tel que représenté à la
figure 2. La distance entre la butée 43 et la collerette 36 est à cet instant égale à la tare T, c'est à dire que le rapprochement de l'élément 10 relativement au dispositif a atteint le seuil S. A ce stade, la lame 5 est encore écartée de la boucle 7. La position médiane 50 est une position instable pour la lame 5 c'est à dire qu'elle tend à flamber vers l'une ou l'autre de ses positions de flambement maximal 51 ,52 sous l'action combinée des poussoirs 6. La lame 5, en butée contre le culot 35 du piston 3, flambe donc jusqu'à sa position de déclenchement 52 dès que le rapprochement de l'élément 10 atteint et franchit le seuil S. Ainsi, le dispositif se déclenche.When the element 10 approaches the structure 20, therefore of the housing 2, the piston slides towards the interior of the housing 2, under the action exerted by the element 10 against the feeler end 34. The possible initial clearance J between the base 35 and the blade 5 is gradually filled, then the blade 5 is pushed back to its middle position 50, the pushers 6 being pushed against the springs 61. The device 1 is then as shown in the Figure 2. The distance between the stop 43 and the flange 36 is at this instant equal to the tare T, that is to say that the approximation of the element 10 relative to the device has reached the threshold S. At this stage, the blade 5 is still spaced from loop 7. The middle position 50 is an unstable position for blade 5, that is to say that it tends to buckle towards one or other of its positions of maximum buckling 51, 52 under the combined action of the pushers 6. The blade 5, in abutment against the base 35 of the piston 3, therefore flares up to its release position 52 as soon as the approach of the element 10 reaches and crosses the threshold S. Thus , the device is triggered.
Lors du déclenchement, la lame 5 vient comprimer radialement la boucle 7 contre une enclume 8 solidaire du boîtier 2. Lorsque la lame 5 atteint sa position de déclenchement 52, la boucle 7 est dans sa position déformée 72, et le dispositif est tel que représenté à la figure 3. La valeur R1 du rayon minimal de la boucle dans sa position 71 déployée a été choisie suffisamment grande pour que la lumière parcoure la boucle sans atténuation. La valeur R2 du rayon minimal de la boucle dans sa position déformée 72 a été choisie suffisamment petite pour que l'atténuation de la lumière soit nettement perceptible à l'issue de la boucle. Ainsi, l'atténuation de la lumière pour un observateur est le signe du franchissement du seuil S.When triggered, the blade 5 radially compresses the loop 7 against an anvil 8 secured to the housing 2. When the blade 5 reaches its trigger position 52, the loop 7 is in its deformed position 72, and the device is as shown in FIG. 3. The value R1 of the minimum radius of the loop in its deployed position 71 has been chosen large enough for the light to travel through the loop without attenuation. The value R2 of the minimum radius of the loop in its deformed position 72 has been chosen sufficiently small so that the attenuation of the light is clearly perceptible at the end of the loop. Thus, the attenuation of light for an observer is the sign of crossing the threshold S.
Pour réarmer le dispositif il suffit de ramener la lame 5 dans une position d'armement, par exemple après avoir réduit la longueur du piston 3 et/ou avoir déplacé le boîtier 2 par rapport à la structure 20. La figure 4 représente une ligne optique 90 pour la détection du franchissement de seuils lors de mouvements relatifs de dalles successives 20,200,201 ,202 d'un tablier de pont. La ligne 90 comprend trois dispositifs de détection 1 , 1 10,1 1 1 montés en série. La ligne comprend en outre un segment optique d'entrée 91 pour amener de la lumière jusqu'à un premier détecteur, deux segments optiques de liaison 92 pour amener la lumière résiduelle depuis la sortie d'un détecteur 1 ,1 1 0 jusqu'à l'entrée d'un détecteur immédiatement suivant 1 10,1 1 1 , et un segment optique de sortie
93 pour recueillir une lumière résiduelle à la sortie d'un troisième et dernier détecteur 1 1 1 .To reset the device, simply bring the blade 5 into an arming position, for example after reducing the length of the piston 3 and / or having moved the housing 2 relative to the structure 20. FIG. 4 represents an optical line 90 for the detection of crossing thresholds during relative movements of successive slabs 20,200,201, 202 of a bridge deck. Line 90 includes three detection devices 1, 1 10,1 1 1 connected in series. The line further comprises an input optical segment 91 for bringing light to a first detector, two connecting optical segments 92 for bringing residual light from the output of a detector 1, 1 1 0 to the input of a detector immediately following 1 10.1 1 1, and an optical output segment 93 to collect residual light at the exit of a third and last detector 1 1 1.
Chaque détecteur 10,1 10,1 1 1 est respectivement solidaire d'une dalle 20,200,201 et mesure son déplacement relativement à un élément 10,100,101 respectivement solidaire d'une dalle immédiatement suivante 200,201 ,202.Each detector 10,1 10,1 1 1 is respectively secured to a slab 20,200,201 and measures its displacement relative to an element 10,100,101 respectively secured to a slab immediately following 200,201, 202.
Ainsi, un observateur des intensités lumineuses entrant et sortant de la ligne peut savoir si l'un, ou plusieurs des dispositifs, est déclenché. Par exemple, si le déclenchement d'un dispositif provoque une atténuation d'environ 30%, le déclenchement de deux dispositifs provoque une atténuation d'environ 50%, et le déclenchement des trois dispositifs une atténuation d'environ 65%.Thus, an observer of the light intensities entering and leaving the line can know whether one or more of the devices is triggered. For example, if the triggering of a device causes an attenuation of approximately 30%, the triggering of two devices causes an attenuation of approximately 50%, and the triggering of the three devices an attenuation of approximately 65%.
La figure 5, qui ne sera décrite qu'en ce qu'elle diffère de la figure 1 , illustre un dispositif 1 12 en position armée. Ce dispositif est prévu pour détecter le franchissement, lors d'un déplacement relatif de l'élément 10 et de la structure 20, de l'un ou l'autre parmi deux seuils délimitant un intervalle pour ce déplacement.Figure 5, which will only be described in that it differs from Figure 1, illustrates a device 1 12 in the armed position. This device is intended to detect the crossing, during a relative displacement of the element 10 and of the structure 20, of one or the other among two thresholds delimiting an interval for this displacement.
Ainsi, le dispositif 1 12 peut détecter, comme le dispositif 1 des figures précédentes, le rapprochement relatif selon l'axe X de l'élément 10 et de la structure 20 au-delà d'un premier seuil. Mais en outre, le dispositif 1 12 détecte aussi l'éloignement relatif selon un axe X2, de l'élément et de la structure au-delà d'un deuxième seuil.Thus, the device 1 12 can detect, like the device 1 of the previous figures, the relative approximation along the axis X of the element 10 and the structure 20 beyond a first threshold. But in addition, the device 1 12 also detects the relative distance along an axis X2, of the element and of the structure beyond a second threshold.
Pour cela le dispositif 1 12 comprend un deuxième piston 30, mobile en translation dans le boîtier 2 suivant un axe X2 parallèle à l'axe X. Le piston 30 est réglable en longueur par des moyens analogues à ceux décrits pour le piston 3. Une extrémité palpeuse 340 de la tige de réglage est maintenue en contact avec l'élément 10 grâce à un ressort 370 comprimé entre le boîtier 2 et un culot 350 du deuxième piston 30. Le deuxième piston comprend en outre, à proximité de son culot 350, une gorge latérale 360 définie par exemple entre deux collerettes jumelles faiblement distantes l'une de l'autre et perpendiculaires à l'axe X2.
Le dispositif comprend encore un balancier 80 monté en rotation, dans le plan formé par les deux axes X,X2, autour d'un pivot 83 solidaire du boîtier 2 et perpendiculaire à ce plan. Le balancier comprend de part et d'autre du pivot 83, une branche 81 engagée dans la gorge 360 et une branche 82 appuyée sur un deuxième épaulement 336 du premier piston 3. L'épaulement 336 est par exemple formé sur la face arrière de la collerette définissant l'épaulement 36. Les première 81 et deuxième 82 branches sont respectivement pourvues d'un renflement circulaire à leur extrémité libre. Un déplacement du deuxième piston 30 selon l'axe X2 provoque une rotation du balancier 80 autour du pivot 83.For this, the device 1 12 comprises a second piston 30, movable in translation in the housing 2 along an axis X2 parallel to the axis X. The piston 30 is adjustable in length by means similar to those described for the piston 3. A feeler end 340 of the adjustment rod is kept in contact with the element 10 by means of a spring 370 compressed between the housing 2 and a base 350 of the second piston 30. The second piston further comprises, near its base 350, a lateral groove 360 defined for example between two twin flanges slightly spaced from each other and perpendicular to the axis X2. The device also comprises a balance 80 mounted in rotation, in the plane formed by the two axes X, X2, around a pivot 83 secured to the housing 2 and perpendicular to this plane. The balance comprises on either side of the pivot 83, a branch 81 engaged in the groove 360 and a branch 82 supported on a second shoulder 336 of the first piston 3. The shoulder 336 is for example formed on the rear face of the flange defining the shoulder 36. The first 81 and second 82 branches are respectively provided with a circular bulge at their free end. A displacement of the second piston 30 along the axis X2 causes the balance 80 to rotate around the pivot 83.
On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif 1 1 2 de la figure 5 en ce qu'il diffère de celui du dispositif 1 de la figure 1 .We will now describe the operation of the device 1 1 2 of FIG. 5 in that it differs from that of the device 1 of FIG. 1.
L'intervalle est défini par deux seuils S et S2 représentant respectivement une distance de rapprochement et une distance d'éloignement de part et d'autre d'une position relative initiale de l'élémentThe interval is defined by two thresholds S and S2 respectively representing a distance of approach and a distance of distance on either side of an initial relative position of the element.
10 et de la structure 20. On qualifie d'initial l'état au moment du réglage des seuils.10 and of structure 20. The state is described as initial when the thresholds are adjusted.
Pour le réglage des seuils on commence par régler le seuil d'éloignement S2. Afin que le réglage de ce seuil ne soit pas gêné par le contact de l'extrémité palpeuse 34 du premier piston 3 sur l'élément 10, on réduit préalablement et suffisamment la longueur du piston 3. On place ensuite une deuxième cale (non représentée) d'épaisseur T + S2 entre la butée de référence 43 et l'épaulement 36 du premier piston 3, puis on règle la longueur du deuxième piston 30 de sorte que lorsque la deuxième cale est pincée entre la butée 43 et l'épaulement 36, la deuxième branche 82 soit en contact avec le deuxième épaulement 336 et l'extrémité 340 du deuxième piston 30 soit en contact avec l'élément 10. Après avoir retiré la deuxième cale, on règle la longueur du premier piston 3 de la façon décrite en référence à la figure 1 . Si T + S est plus petit que T + S2 (exemple représenté à la figure 5), il en résulte un jeu entre l'épaulement 336 et la deuxième branche 82, comme représenté. Si T + S = T + S2, ce jeu disparaît. Si T + S est plus grand que T + S2, la mise en place de la cale T + S n'est possible que si
l'épaulement 336 pousse le balancier 80 dans le sens anti-horaire. Ceci sollicite le deuxième piston 30 dans le sens de la compression du ressort 370 et d'un écartement entre l'extrémité palpeuse 340 et l'élément 10. Après retrait de la cale T + S, le ressort 370 réapplique l'extrémité palpeuse 340 contre l'élément 10 et, par l'intermédiaire du balancier 80, fait apparaître un jeu entre l'extrémité palpeuse 34 et l'élément 10.To set the thresholds, first set the distance threshold S2. So that the adjustment of this threshold is not hampered by the contact of the feeler end 34 of the first piston 3 on the element 10, the length of the piston 3 is reduced beforehand and sufficiently. A second shim is then placed (not shown) ) of thickness T + S2 between the reference stop 43 and the shoulder 36 of the first piston 3, then the length of the second piston 30 is adjusted so that when the second wedge is pinched between the stop 43 and the shoulder 36 , the second branch 82 is in contact with the second shoulder 336 and the end 340 of the second piston 30 is in contact with the element 10. After removing the second wedge, the length of the first piston 3 is adjusted as described with reference to Figure 1. If T + S is smaller than T + S2 (example shown in FIG. 5), this results in play between the shoulder 336 and the second branch 82, as shown. If T + S = T + S2, this game disappears. If T + S is larger than T + S2, the T + S shim can only be installed if the shoulder 336 pushes the pendulum 80 counterclockwise. This urges the second piston 30 in the direction of compression of the spring 370 and a spacing between the feeler end 340 and the element 10. After removal of the wedge T + S, the spring 370 reapplies the feeler end 340 against the element 10 and, via the pendulum 80, reveals a clearance between the feeler end 34 and the element 10.
En cas de rapprochement de l'élément 10, le fonctionnement du dispositif 1 1 2 est identique au fonctionnement précédemment décrit en référence aux figures 1 à 3, à l'exception d'une éventuelle phase initiale de rattrapage du jeu précité entre l'extrémité palpeuse 34 et l'élément 10 lorsque T + S >T + S2.In the event of the element 10 moving closer together, the operation of the device 1 1 2 is identical to the operation previously described with reference to FIGS. 1 to 3, with the exception of a possible initial phase of taking up the above play between the end feeler 34 and element 10 when T + S> T + S2.
Lorsque l'élément 10 s'éloigne de la structure 20 et donc du boîtier 2, selon l'axe X2, l'extrémité palpeuse 340 du deuxième piston 30 est maintenue en contact avec l'élément 10 par la pression du ressort 370, c'est à dire que le deuxième piston 30 coulisse au travers de la paroi 21 , et entraîne en rotation le balancier 80. Après rattrapage de l'éventuel (lorsque T + S est plus petit que T + S2) jeu entre la deuxième branche 82 et le deuxième épaulement 336, la deuxième branche 82 repousse le premier piston 3 en direction de la lame 5, à mesure que l'élément 10 s'éloigne, et le premier piston 3 pousse la lame 5 vers la position médiane 50.When the element 10 moves away from the structure 20 and therefore from the housing 2, along the axis X2, the feeler end 340 of the second piston 30 is kept in contact with the element 10 by the pressure of the spring 370, c 'is to say that the second piston 30 slides through the wall 21, and rotates the pendulum 80. After catching up with the possible (when T + S is smaller than T + S2) clearance between the second branch 82 and the second shoulder 336, the second branch 82 pushes the first piston 3 in the direction of the blade 5, as the element 10 moves away, and the first piston 3 pushes the blade 5 towards the middle position 50.
Lorsque l'élément 10 a effectué dans le sens de l'éloignement un déplacement égal à la valeur S2 du seuil d'éloignement, la lame 5 est dans la position médiane 50 et le dispositif se déclenche.When the element 10 has carried out in the direction of the distance a displacement equal to the value S2 of the distance threshold, the blade 5 is in the middle position 50 and the device is triggered.
Les figures 6 à 8, représentent d'autres modes de déformation pour des boucles 7 formées par des segments optiques 9. Pour chaque figure, le dessin de gauche représente une boucle avant sa déformation et le dessin de droite représente la même boucle après sa déformation.Figures 6 to 8 show other modes of deformation for loops 7 formed by optical segments 9. For each figure, the drawing on the left represents a loop before its deformation and the drawing on the right represents the same loop after its deformation .
La boucle 7 de la figure 6 est sensiblement identique à celle précédemment décrite. Elle est du type boucle fermée. C'est son mode de déformation qui diffère. Ainsi les moyens de déclenchement 4 comprennent des moyens pour pincer symétriquement la boucle et en augmenter une
courbure en réduisant un rayon R1 initial, jusqu'à un rayon R2 provoquant une atténuation de la lumière parcourant la boucle 7.The loop 7 of Figure 6 is substantially identical to that previously described. It is of the closed loop type. It is its mode of deformation which differs. Thus the triggering means 4 comprise means for symmetrically pinching the loop and increasing one curvature by reducing an initial radius R1, to a radius R2 causing attenuation of the light passing through the loop 7.
Les boucles 7 des figures 7 et 8 sont des boucles ouvertes, c'est à dire que le segment optique 9, situé à l'intérieur du boîtier 2, comprend de part et d'autre de la boucle 7 des régions 98,99 qui ne se croisent pas. Le segment 9 a ainsi sensiblement une forme en U.The loops 7 of FIGS. 7 and 8 are open loops, that is to say that the optical segment 9, located inside the housing 2, comprises on either side of the loop 7 regions 98.99 which do not cross. The segment 9 thus has a substantially U shape.
A la figure 7, le segment 9 contourne, au voisinage de la boucle 7, un mandrin 88 solidaire du boîtier 2. Le rayon du mandrin est R2. Le segment 9 comprend sur ses régions 98,99, des manchons 89 situés au voisinage de l'entrée et de la sortie du segment au travers d'une paroi du boîtier 2.In FIG. 7, the segment 9 bypasses, in the vicinity of the loop 7, a mandrel 88 secured to the housing 2. The radius of the mandrel is R2. The segment 9 comprises on its regions 98.99, sleeves 89 located in the vicinity of the inlet and the outlet of the segment through a wall of the housing 2.
Dans une position armée les manchons ne sont pas ou que peu visibles à l'extérieur du boîtier 2. Les moyens de déclenchement 4 sont conçus pour entraîner, au moins partiellement, les régions 98,99 à l'extérieur du boîtier de sorte que les manchons 89 apparaissent. Dans le même temps, la longueur du segment 9 à l'intérieur du boîtier étant réduite, la boucle vient se plaquer sur le mandrin 88 et s'y déforme en prenant le rayon R2 du mandrin.In an armed position, the sleeves are not or only slightly visible outside the housing 2. The triggering means 4 are designed to drive, at least partially, the regions 98.99 outside the housing so that the sleeves 89 appear. At the same time, the length of the segment 9 inside the housing being reduced, the loop is pressed against the mandrel 88 and is deformed there by taking the radius R2 of the mandrel.
Le principe de déformation illustré à la figure 8 est sensiblement identique à celui décrit en référence à la figure 7. Cependant seule l'une 99 des régions 98,99 du segment optique 9 est équipée d'un manchon 89 destiné à être entraîné par les moyens de déclenchement 4 alors que l'autre région 98 est immobilisée au travers de la paroi du boîtier 2.The principle of deformation illustrated in FIG. 8 is substantially identical to that described with reference to FIG. 7. However, only one of the regions 99 99 of the optical segment 9 is equipped with a sleeve 89 intended to be driven by the trigger means 4 while the other region 98 is immobilized through the wall of the housing 2.
Sur une ligne comportant plusieurs boîtiers, la visibilité des manchons à l'extérieur du boîtier permet de repérer le boîtier déclenché sans utiliser d'OTDR. Pour colorer les manchons, on choisira de préférence une couleur très visible, par exemple fluorescente, afin de permettre leur repérage rapide. La figure 9 est la représentation d'un autre dispositif de détection 501 selon l'invention, qui sera décrit en ce qu'il diffère des dispositifs des figures 1 à 3 et 5. Le dispositif 501 est représenté armé.On a line comprising several boxes, the visibility of the sleeves outside the box allows the triggered box to be located without using an OTDR. To color the sleeves, it is preferable to choose a very visible color, for example fluorescent, in order to allow their rapid identification. Figure 9 is the representation of another detection device 501 according to the invention, which will be described in that it differs from the devices of Figures 1 to 3 and 5. The device 501 is shown armed.
Le dispositif 501 comprend un piston 503 monté coulissant dans un boîtier 2. Comme dans les dispositifs précédant, l'extrémité 34 du piston est maintenue en appui sur l'élément 10. Dans l'exemple de la figure 9 c'est un ressort de compression 570 qui permet de maintenir l'extrémité 34 en appui.
Les moyens de déclenchement 4 comprennent un vérin 505 constitué d'un plateau 550, d'une tige cylindrique 561 liée au plateau 550 et s'étendant perpendiculairement à celui-ci en direction et perpendiculairement à l'axe X du piston 503. La tige 561 est montée coulissante dans un palier 508 du boîtier 2.The device 501 comprises a piston 503 slidably mounted in a housing 2. As in the preceding devices, the end 34 of the piston is held in abutment on the element 10. In the example of FIG. 9 it is a spring of compression 570 which allows the end 34 to be supported. The trigger means 4 comprise a jack 505 consisting of a plate 550, a cylindrical rod 561 linked to the plate 550 and extending perpendicularly to the latter in the direction and perpendicular to the axis X of the piston 503. The rod 561 is slidably mounted in a bearing 508 of the housing 2.
Les moyens de déclenchement 4 comprennent en outre un ressort de déclenchement 560, monté en compression entre le plateau 550 et le boîtier 2, de sorte qu'il tend à entraîner le plateau depuis une position d'armement 551 , qui est représentée en trait plein à la figure 9, jusqu'à une position de déclenchement 552, représentée en traits pointillés. Dans la position de déclenchement, le plateau 550 est plus proche du piston qu'en position armée.The trigger means 4 further comprise a trigger spring 560, mounted in compression between the plate 550 and the housing 2, so that it tends to drive the plate from an arming position 551, which is shown in solid lines. in Figure 9, to a trigger position 552, shown in dotted lines. In the release position, the plate 550 is closer to the piston than in the armed position.
Le piston 503 comprend deux orifices cylindriques 532,533 le traversant diamétralement, perpendiculairement à l'axe X. Le diamètre des orifices 532,533 est sensiblement égal au diamètre de la tige 561 du vérin 505. Le piston est immobilisé en rotation autour de l'axe X de sorte que les orifices soient maintenus parallèles à la tige 561 . Les positions des orifices relativement à l'extrémité 34 du piston et leur entraxe E définissent les limites d'un intervalle pour le déplacement de l'élément 10 selon l'axe X. Le boîtier 2 comprend une enclume 8, qui s'étend parallèlement au plateau 550 au-delà de sa position de déclenchement 552 relativement à sa position armée 551 . Dans la position de la figure 9, la boucle 71 est formée pour s'étendre entre le plateau 550 et l'enclume 8.The piston 503 comprises two cylindrical orifices 532,533 passing through it diametrically, perpendicular to the axis X. The diameter of the orifices 532,533 is substantially equal to the diameter of the rod 561 of the jack 505. The piston is immobilized in rotation around the axis X of so that the holes are kept parallel to the rod 561. The positions of the orifices relative to the end 34 of the piston and their center distance E define the limits of an interval for the movement of the element 10 along the axis X. The housing 2 comprises an anvil 8, which extends in parallel to the plate 550 beyond its trigger position 552 relative to its armed position 551. In the position of FIG. 9, the loop 71 is formed to extend between the plate 550 and the anvil 8.
Lorsque le dispositif de détection est armé, une extrémité libre 562 de la tige 561 est en contact, sous l'action du ressort de déclenchement 560, avec le fût 531 du piston 503, entre les orifices 532,533.When the detection device is armed, a free end 562 of the rod 561 is in contact, under the action of the trigger spring 560, with the barrel 531 of the piston 503, between the orifices 532,533.
Si l'élément 10 se déplace selon l'axe X, le piston 503 suit ce déplacement, et le fût 531 se déplace devant l'extrémité libre 562. Lorsque au cours de ce déplacement l'un des orifices est aligné avec la tige 561 du vérin 505, c'est à dire que l'élément 10 a atteint une des limites prédéfinies, l'extrémité libre 362 n'est plus retenue par le fût 531 . Sous l'action du ressort de déclenchement 560, la tige 561 du vérin pénètre alors dans
l'orifice et le plateau 550 se déplace depuis la position d'armement 551 jusqu'à la position de déclenchement 552. La boucle 7 est alors déformée entre le plateau et l'enclume, et prend une forme 72 représentée par des traits pointillés à la figure 9. Lorsque le dispositif est déclenché, l'extrémité libre 562 traverse le fûtIf the element 10 moves along the axis X, the piston 503 follows this movement, and the barrel 531 moves in front of the free end 562. When during this displacement one of the orifices is aligned with the rod 561 of the jack 505, that is to say that the element 10 has reached one of the predefined limits, the free end 362 is no longer retained by the barrel 531. Under the action of the trigger spring 560, the rod 561 of the jack then enters the orifice and the plate 550 moves from the arming position 551 to the trigger position 552. The loop 7 is then deformed between the plate and the anvil, and takes a shape 72 represented by dotted lines at Figure 9. When the device is triggered, the free end 562 crosses the barrel
531 au travers de l'orifice et au-delà du fût sort du boîtier 2 au travers d'un palier 509. L'extrémité ainsi apparente de la tige, comme dans le cas des figures 7 et 8, permet de repérer visuellement le dispositif 501 lorsqu'il est déclenché. Lorsque le dispositif est déclenché, il peut être prévu des moyens de sécurité pour éviter que le dispositif ne soit détruit lors d'un déplacement de l'élément 10 alors que le piston est bloqué en déplacement par la tige 561 du vérin 505. Par exemple on peut prévoir que les orifices oblongs du côté extérieur à l'entraxe E. La figure 10 est la représentation d'un autre dispositif de détection 601 selon l'invention, qui sera décrit en ce qu'il diffère des dispositifs des figures 1 à 3 et 5 et 9. Le dispositif 601 est représenté armé mais neutralisé, c'est à dire comme on l'expliquera ensuite, qu'il ne peut être déclenché.531 through the orifice and beyond the barrel emerges from the housing 2 through a bearing 509. The end thus apparent of the rod, as in the case of FIGS. 7 and 8, makes it possible to visually locate the device 501 when triggered. When the device is triggered, security means can be provided to prevent the device from being destroyed during movement of the element 10 while the piston is blocked in movement by the rod 561 of the jack 505. For example provision may be made for the oblong orifices on the outside side at the center distance E. FIG. 10 is the representation of another detection device 601 according to the invention, which will be described in that it differs from the devices in FIGS. 3 and 5 and 9. The device 601 is shown armed but neutralized, that is to say as will be explained later, that it cannot be triggered.
Le dispositif 601 comprend, en temps que moyens de lecture des déplacements de l'élément 10, parallèlement à une direction DX relativement à la structure 20, un balancier 632 et une navette 630. La navette est fixée sur l'élément 1 0. Elle est disposée dans un guide 602, solidaire du boîtier 2, qui lui permet de se mouvoir en translation selon la direction DX. La navette 630 comprend une évidemment sphérique 631 pour y maintenir ajustée une première extrémité en forme de sphère 633 du balancier. Ainsi, la navette 630 entraîne le balancier en fonction les déplacements relatifs de l'élément et de la structure selon la direction DX.The device 601 comprises, as means for reading the displacements of the element 10, parallel to a direction DX relative to the structure 20, a pendulum 632 and a shuttle 630. The shuttle is fixed on the element 1 0. It is disposed in a guide 602, integral with the housing 2, which allows it to move in translation in the direction DX. The shuttle 630 includes a spherical recess 631 for maintaining there fitted a first sphere-shaped end 633 of the pendulum. Thus, the shuttle 630 drives the balance according to the relative displacements of the element and the structure in the direction DX.
Le balancier 632 est monté dans une articulation 641 servant de pivot entre la première extrémité 633 sphérique et une deuxième extrémité 634 de ce balancier, de sorte qu'un déplacement de la première extrémité du provoque un déplacement proportionnel de la deuxième extrémité.The pendulum 632 is mounted in a joint 641 serving as a pivot between the first spherical end 633 and a second end 634 of this pendulum, so that a displacement of the first end of causes a proportional displacement of the second end.
L'articulation 641 fait partie d'un chariot 640 dont une face 642, parallèle au
balancier, est crantée et la face opposée 643 est lisse. Le chariot est positionné entre une paroi crantée 644 et une paroi lisse 645 du boîtier 2, de sorte que la face lisse 643 est en contact avec la paroi lisse 645 et que des crans de la face 642 coopèrent avec des crans sur la paroi 644 pour positionner le chariot, donc l'articulation 641 , longitudinalement le long du balancier. On fixe ainsi un coefficient de proportionnalité K pour le déplacement de la deuxième extrémité 634 du balancier relativement au centre de la sphère formant sa première extrémité 633, tel que K = D2 / D1 , où D1 est la distance entre le centre de l'extrémité sphérique 633 et l'articulation 641 et où D2 est la distance entre cette articulation et le centre. La deuxième extrémité est une languette butoir d'épaisseur EP1 selon le sens de déplacement de la deuxième extrémité lorsque la première est entraînée selon la direction DX.The articulation 641 is part of a carriage 640 including one face 642, parallel to the pendulum, is notched and the opposite face 643 is smooth. The carriage is positioned between a notched wall 644 and a smooth wall 645 of the housing 2, so that the smooth face 643 is in contact with the smooth wall 645 and that notches of the face 642 cooperate with notches on the wall 644 for position the carriage, therefore the joint 641, longitudinally along the balance. A coefficient of proportionality K is thus fixed for the displacement of the second end 634 of the pendulum relative to the center of the sphere forming its first end 633, such that K = D2 / D1, where D1 is the distance between the center of the end spherical 633 and the joint 641 and where D2 is the distance between this joint and the center. The second end is a stopper tab of thickness EP1 in the direction of movement of the second end when the first is driven in the direction DX.
Les moyens de déclenchement du dispositif de la figure 10, comprennent principalement un bras 650 et un ressort 660. Le bras est monté mobile en rotation par rapport au boîtier 2 dans un pivot 651 . Le pivot est à une racine 652 du bras. Le ressort est disposé entre le boîtier 2 et le bras 650 de sorte que le ressort tend à entraîner le bras en rotation par rapport au boîtier. Une extrémité 653 du bras 650, opposée à la racine 652, comprend languette 654 qui s'étend selon une tangente à un cercle décrit par l'extrémité 653 du bras lors de la rotation du bras. Ladite languette sert de tampon au bras. La languette tampon 654 a une épaisseur EP2 mesurée sans le plan de rotation du bras selon une direction perpendiculaire.The triggering means of the device of FIG. 10 mainly comprise an arm 650 and a spring 660. The arm is mounted movable in rotation relative to the housing 2 in a pivot 651. The pivot is at a root 652 of the arm. The spring is disposed between the housing 2 and the arm 650 so that the spring tends to cause the arm to rotate relative to the housing. One end 653 of the arm 650, opposite the root 652, comprises tongue 654 which extends in a tangent to a circle described by the end 653 of the arm during the rotation of the arm. Said tongue serves as a buffer for the arm. The buffer tab 654 has a thickness EP2 measured without the plane of rotation of the arm in a perpendicular direction.
Les axes de rotation du balancier 630 et du bras 650, respectivement définis par l'articulation 641 et le pivot 651 sont parallèles.The axes of rotation of the pendulum 630 and of the arm 650, respectively defined by the articulation 641 and the pivot 651 are parallel.
Dans la position armée représentée à la figure 10, la languette butoir 634 du balancier 630 s'étend parallèlement à la languette tampon du bras et les deux languettes sont en vis à vis et en contact bout à bout selon leurs épaisseurs respectives. Le ressort 660 tend à maintenir la languette tampon 654 en appui contre la languette butoir 634. Ainsi, le bras ne peut être en rotation tant que la languette tampon 654 est en appui sur l'épaisseur de la languette butoir 634.
Lors d'un déplacement de l'élément 10 selon la direction DX, la languette butoir 634 se déplace perpendiculairement à la tangente le long de l'épaisseur EP2 de la languette tampon 654 jusqu'à ne plus être en contact avec cette épaisseur EP2, libérant la languette tampon 654 et autorisant la rotation de l'arbre 650.In the armed position shown in FIG. 10, the stopper tongue 634 of the balance 630 extends parallel to the buffer tongue of the arm and the two tongues are opposite and in end-to-end contact according to their respective thicknesses. The spring 660 tends to hold the buffer tongue 654 in abutment against the stopper tongue 634. Thus, the arm cannot be in rotation as long as the buffer tongue 654 is in abutment on the thickness of the stopper tongue 634. When the element 10 is displaced in the direction DX, the stop tab 634 moves perpendicular to the tangent along the thickness EP2 of the buffer tab 654 until it is no longer in contact with this thickness EP2, releasing the buffer tongue 654 and authorizing the rotation of the shaft 650.
La position relative initiale des deux languettes 634,654, leurs épaisseurs EP1 ,EP2 et le coefficient de proportionnalité K définissent l'intervalle au delà duquel le dispositif est déclenché.The initial relative position of the two tongues 634,654, their thicknesses EP1, EP2 and the coefficient of proportionality K define the interval beyond which the device is triggered.
Dans le cas représenté à la figure 10, les languettes sont parfaitement en vis à vis, leurs épaisseurs sont identiques de valeur égale à 2,5 mm et le coefficient K = 0,3. Ainsi, il faut que la languette butoir ait parcouru 2,5 mm sur la languette tampon, dans un sens ou dans l'autre, pour déclencher le dispositif, soit un déplacement correspondant de 0,3 x 2,5 mm = 0,75 mm pour l'élément 10 selon la direction DX, dans un sens ou dans l'autre, relativement à la structure 20. on définit ainsi un intervalle de 1 ,5 mm pour le déplacement de l'élément 10 relativement à la structure 20 selon la directionIn the case represented in FIG. 10, the tongues are perfectly opposite, their thicknesses are identical with a value equal to 2.5 mm and the coefficient K = 0.3. Thus, the stopper tab must have traveled 2.5 mm on the buffer tab, in one direction or the other, to trigger the device, a corresponding displacement of 0.3 x 2.5 mm = 0.75 mm for the element 10 in the direction DX, in one direction or the other, relative to the structure 20. so an interval of 1.5 mm is defined for the movement of the element 10 relative to the structure 20 according to The direction
Dx à partir d'une position initiale médiane dans l'intervalle. Plus généralement l'intervalle est défini par la sommes des épaisseurs des languettes et les seuils détectés limitant l'intervalle sont définis pas la position initiale d'une languette relativement à l'autre.Dx from a median initial position in the interval. More generally, the interval is defined by the sum of the thicknesses of the tongues and the detected thresholds limiting the interval are defined by the initial position of one tongue relative to the other.
Grâce au chariot cranté, le coefficient K peut varier de 0,1 en 0,1 , correspondant à un intervalle entre deux crans de la paroi crantée 644, de sorte que l'on peut détecter un déplacement relatif de l'élément 10 et de la structure 20 à 0,25 mm près. Le boîtier 2 comprend en outre deux plots cylindriques 608, perpendiculaires au plan de rotation du bras 650, et disposés sur un même rayon par rapport au pivot 651 , du côté où se rabat le bras 650 lorsque le dispositif 601 est déclenché. Le bras comprend un crochet 655 qui s'étend jusqu'entre les deux plots 608 le long d'un cylindre axé sur le pivot 651 de sorte que lors du déclenchement, le crochet 655 circule à égale distance des deux plots. La longueur du crochet est choisie de sorte que la boucle 7, dans une position 71 avant déclenchement, forme entre les deux plots 608 un
segment droit 671 traversant le crochet 655 au travers d'une ouverture 656 du crochet 655.Thanks to the notched carriage, the coefficient K can vary from 0.1 to 0.1, corresponding to an interval between two notches of the notched wall 644, so that one can detect a relative displacement of the element 10 and the structure 20 to 0.25 mm. The housing 2 further comprises two cylindrical studs 608, perpendicular to the plane of rotation of the arm 650, and arranged on the same radius relative to the pivot 651, on the side where the arm 650 folds down when the device 601 is triggered. The arm comprises a hook 655 which extends up between the two studs 608 along a cylinder centered on the pivot 651 so that, when triggered, the hook 655 circulates at equal distance from the two studs. The length of the hook is chosen so that the loop 7, in a position 71 before tripping, forms between the two studs 608 a straight segment 671 passing through the hook 655 through an opening 656 of the hook 655.
Lors d'un déclenchement, le crochet entraîne le segment 671 entre les plots 608. Le segment initialement droit se déforme pour former autour des plots 608 et du crochet 655, des méandres 72 contribuant à l'atténuation de la lumière traversant la boucle 7.When triggered, the hook drives the segment 671 between the studs 608. The initially straight segment deforms to form around the studs 608 and the hook 655, meanders 72 contributing to the attenuation of the light passing through the loop 7.
Le dispositif de la figure 10 est équipé de moyens de neutralisation. Ces moyens de neutralisation comprennent un loquet 670, coulissant dans le boîtier 2, et un taquet 639, solidaire du balancier 632, prévu pour coopérer avec le loquet. Lorsqu'un opérateur pose le dispositif, c'est à dire lorsque l'on fixe le boîtier 2 sur la structure 20 et la navette 630 sur l'élément 10, en vue d'en détecter un déplacement relatif, on maintient ce dispositif en position initiale à l'aide du loquet 670. Dans sa position de neutralisation, tel que dessiné à la figure 10, le loquet coopère avec le taquet 639 pour maintenir le balancier dans sa position initiale. Lorsque le dispositif est posé dans sa position initiale, l'opérateur fait coulisser le loquet de façon à libérer le taquetThe device of Figure 10 is equipped with neutralization means. These neutralization means comprise a latch 670, sliding in the housing 2, and a cleat 639, integral with the balance 632, intended to cooperate with the latch. When an operator places the device, that is to say when the box 2 is fixed on the structure 20 and the shuttle 630 on the element 10, in order to detect a relative displacement, this device is maintained in initial position using the latch 670. In its neutralization position, as drawn in FIG. 10, the latch cooperates with the cleat 639 to maintain the balance in its initial position. When the device is placed in its initial position, the operator slides the latch to release the cleat
639, donc le balancier 630. Le balancier peut alors bouger sous l'action de la navette 630, entraînée par l'élément 10.639, therefore the balance 630. The balance can then move under the action of the shuttle 630, driven by the element 10.
Pour une meilleure lecture des figures, celles-ci ne sont pas à l'échelle. Les dimensionnements donnés ci-dessous le sont à titre d'exemple. Ainsi, dans l'exemple d'une fibre optique multi-modale du commerce, on peut former une boucle ayant un rayon de 20 millimètres qui ne présente pas d'atténuation notable. On déformera avantageusement cette boucle afin que son plus petit rayon de courbure soit de l'ordre de 3 millimètres. Dans ces conditions l'atténuation pour une boucle est de l'ordre de 0,3 décibels. Pour une source lumineuse de 40 ou 50 décibels, l'information reste lisible même si l'on place sur une même ligne 50 détecteurs susceptibles d'être déclenchés simultanément, provoquant une atténuation maximale de 1 5 décibels. A fortiori, l'atténuation reste lisible pour des détecteurs se déclenchant successivement, sans qu'il soit nécessaire de réarmer ceux qui sont déjà déclenchés.
Pour la surveillance de la déformation d'une structure du type bâtiment ou pont (tel l'exemple de la figure 4), on peut choisir de détecter des mouvements de structure de l'ordre d'au moins 300 microns ou par pas d'au moins 300 microns, afin d'éviter de détecter des mouvements vibratoires naturels ou encore des déformations non préjudiciables, qui provoqueraient un déclenchement intempestif du détecteur.For a better reading of the figures, they are not to scale. The dimensions given below are by way of example. Thus, in the example of a commercially available multimodal optical fiber, it is possible to form a loop having a radius of 20 millimeters which does not exhibit any significant attenuation. This loop will advantageously be deformed so that its smallest radius of curvature is of the order of 3 millimeters. Under these conditions the attenuation for a loop is of the order of 0.3 decibels. For a light source of 40 or 50 decibels, the information remains legible even if 50 detectors capable of being triggered simultaneously are placed on the same line, causing a maximum attenuation of 1 5 decibels. A fortiori, the attenuation remains legible for detectors which are triggered successively, without the need to rearm those which have already been triggered. For monitoring the deformation of a structure of the building or bridge type (such as the example in FIG. 4), it is possible to choose to detect movements of the structure of the order of at least 300 microns or in steps of at least 300 microns, in order to avoid detecting natural vibrational movements or even non-detrimental deformations, which would cause an untimely triggering of the detector.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. En particulier l'invention n'est pas limitée à la mesure de déplacements, elle peut être utilisée pour mesurer d'autres paramètres tels que des températures. Une même ligne peut aussi être utilisée pour détecter des franchissements de seuils pour différents paramètres. Ainsi une même ligne peut comprendre en série plusieurs capteurs de déplacement et plusieurs capteurs de température, ou plus généralement plusieurs capteurs sensibles à des paramètres différents.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous modifications can be made to these examples without departing from the scope of the invention. In particular, the invention is not limited to the measurement of displacements, it can be used to measure other parameters such as temperatures. The same line can also be used to detect crossing of thresholds for different parameters. Thus the same line can comprise in series several displacement sensors and several temperature sensors, or more generally several sensors sensitive to different parameters.
Un dispositif pour détecter un seuil de température peut comprendre un capteur de température bilame dont une déformation est prévue pour provoquer le déclenchement du dispositif. Tels que décrits précédemment, les moyens de déformation, c'est à dire la lame, sont compris dans les moyens de déclenchement. Un dispositif selon l'invention peut aussi comprendre, entre les moyens de déclenchement et la boucle, des moyens de déformation spécifiques. Par exemple un marteau mu par un électro-aimant peut servir de moyens de déformation et être commandé par des moyens de déclenchement électroniques.A device for detecting a temperature threshold may include a bimetal temperature sensor, a deformation of which is provided to cause the device to trip. As described above, the deformation means, that is to say the blade, are included in the triggering means. A device according to the invention can also comprise, between the triggering means and the loop, specific deformation means. For example, a hammer moved by an electromagnet can serve as deformation means and can be controlled by electronic triggering means.
Par exemple, l'invention peut être appliquée à la surveillance d'une falaise, d'une digue, d'un dispositif de soutènement ou d'une maçonnerie. Elle peut aussi servir à la détection d'une intrusion. Le vieillissement de la fibre et son opacification étant sans effet sur la détection de la variation de la quantité de lumière recueillie, l'invention peut être utilisée dans des milieux radioactifs. Elle peut encore être utilisée pour vérifier le franchissement de
positions par des éléments de sécurité, par exemple détecter, dans l'industrie pétrolière, l'ouverture de vannes de dégazage du pétrole.For example, the invention can be applied to monitoring a cliff, a breakwater, a support device or a masonry. It can also be used to detect an intrusion. The aging of the fiber and its clouding having no effect on the detection of the variation in the amount of light collected, the invention can be used in radioactive media. It can still be used to check the crossing of positions by security elements, for example detecting, in the petroleum industry, the opening of petroleum degassing valves.
Au lieu d'augmenter la courbure de la boucle on peut choisir de diminuer la courbure pour provoquer, lorsque le dispositif est déclenché, une augmentation de la quantité de lumière qui traverse le dispositif.Instead of increasing the curvature of the loop, one can choose to decrease the curvature to cause, when the device is triggered, an increase in the amount of light passing through the device.
Les modes de déformation d'une boucle ne sont pas limitatifs. Par exemple, en variante de la figure 7 ou de la figure 8, le déclenchement pourrait tirer le mandrin 88 vers l'intérieur du boîtier en faisant disparaître dans le boîtier un ou plusieurs manchons initialement apparents. Le déplacement du mandrin pourrait aussi faire apparaître un signal visible à l'extérieur du boîtier.The modes of deformation of a loop are not limiting. For example, as a variant of FIG. 7 or of FIG. 8, the trigger could pull the mandrel 88 towards the interior of the housing by making one or more initially visible sleeves disappear in the housing. Moving the chuck could also cause a visible signal to appear outside the housing.
Le mode de déformation pourrait consister à provoquer une sinuosité dans une zone initialement rectiligne de la fibre, ou inversement à redresser une zone initialement sinueuse.
The deformation mode could consist in causing a sinuosity in an initially rectilinear zone of the fiber, or conversely in straightening an initially sinuous zone.