FR2517068A1 - Methode et dispositif pour mettre dans une position relative determinee deux elements immerges dans un milieu liquide conducteur - Google Patents

Abstract

METHODE ET DISPOSITIF POUR METTRE DANS UNE POSITION RELATIVE DETERMINEE DEUX ELEMENTS 3 ET 4 IMMERGES DANS UN MILIEU CONDUCTEUR. ON REALISE TOUT D'ABORD UNE APPROCHE RHEOGRAPHIQUE DES ELEMENTS POUR PLACER UN POINT A D'UN ELEMENT 4 SUR L'AXE DE L'AUTRE ELEMENT 3, PUIS ON COMBINE A LA METHODE RHEOGRAPHIQUE UNE METHODE ACOUSTIQUE CE QUI PERMET DE PLACER LES ELEMENTS 3 ET 4 DANS UNE POSITION OU LEURS AXES SONT SENSIBLEMENT ALIGNES. L'INVENTION EST APPLICABLE A L'ASSEMBLAGE OU A LA DETERMINATION DE LA POSITION D'ELEMENTS IMMERGES TELS QUE CANALISATIONS, INSTALLATIONS PETROLIERES, ETC.

Description

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La présente invention, réalisée en collaboration avec Coflexip et le Laboratoire d'Automatique et d'Analyse des Systèmes, concerne une

méthode et un dispositif pour mettre dans une position relative déter-

minée deux éléments immergés dans un milieu liquide conducteur.

Lors de travaux effectués au fond de la mermon est par exemple conduit à mettre deux éléments distincts dans une position relative déterminée en vuenotammentde réaliser leur raccordement Ces éléments peuvent être deux canalisations qui doivent être fixées bout à bout par un connecteur, ou encore une canalisation et une structure immergée telle qu'un puits ou un collecteur immergé du type manifold pétrolier, etc. Ces opérations, déjà difficiles à réaliser lorsqu'elles sont effectuées sous le contrôle direct de plongeurs, posent des problèmes

lorsqu'on utilise des "robots" équipés d'au moins une caméra de télé-

vision et d'un matériel d'éclairage Dans ce cas l'opérateur, qui est

en surface, contrôle visuellement les opérations d'assemblage et com-

mande en conséquence les bras manipulateurs du robot.

Cette solution, outre son coût élevé, présente des inconvé-

nients qui résultent du fait que l'espace contrôlé visuellement par l'opérateur est de dimension relativement faible En effet, l'éclairage ne permet tout au plus une vision que dans un espace de quelques mètres de diamètre et souvent même ne dépassant pas deux mètres De plus, ce champ optique est souvent obscurci par les sédiments meubles du fond de la mer qui sont remués par le déplacement de l'eau consécutif au mouvement des pièces à assembler Enfin, la précision de l'assemblage est limitée par le fait que, le plus souvent, l'opérateur ne dispose

que d'une image à deux dimensions pour le contrôle visuel.

Pour limiter ces inconvénients, on a proposé des systèmes

de repérage utilisant au moins un émetteur-récepteur acoustique soli-

daire de l'un des éléments à assembler, l'autre élément étant pourvu de répondeurs acoustiques Cette solution permet d'approcher l'un de l'autre les deux éléments à assembler, mais ne permet pas d'assurer un positionnement suffisamment précis de ces éléments pour réaliser en toute sécurité les raccordements mécaniques que nécessitent certains

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connecteurs De plus, les particules en suspension dans l'eau, provenant par exemple du brassage des terrains meubles qui tapissent le fond de l'eau, constituent un obstacle au bon fonctionnement de ces dispositifs puisque ces particules peuvent former des écrans à la propagation des ondes acoustiques. On pourrait également envisager de déterminer la position relative des deux pièces à partir de la mesure de l'effet capacitif, mais une telle mesure n'est pas possible en milieu conducteur, et ne

peut être utilisée dans le cas considéré.

La présente invention permet la réalisation-du positionnement

relatif désiré pour les deux éléments, par une méthode et un appareil-

lage de conception simple, d'un coût relativement faible et ne présen-

tant pas les inconvénients des dispositifs antérieurs.

De façon générale, la méthode préconisée par la présente, invention pour placer deux éléments immergés dans un liquide conducteur dans une position relative déterminée, l'un de ces éléments étant pourvu

de plusieurs électrodes alimentées en courant électrique et d'émetteurs-

récepteurs d'ondes acoustiques, est caractérisée par les étapes sui-

vantes a) on mesure au moins une grandeur électrique liée au courant passant par chacune des électrodes, b) on déplace l'un des éléments par rapport à l'autre jusqu'à une position pour laquelle ladite grandeur est la même pour au moins deux électrodes, cette position correspondant sensiblement à la mise en alignement d'un point central de la face extérieure d'un élément avec l'axe de l'autre élément, c) on procède à une émission d'onde acoustique à partir d'au moins deux émetteurs- récepteurs placés sur l'un des éléments et on mesure l'intervalle de temps séparant l'émission de la réception desdites ondes de manière à déterminer la distance séparant les deux éléments et l'inclinaison de l'un par rapport à l'autre,

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d) on déplace l'un des éléments par rapport à l'autre de manière à rendre minimales les valeurs de distance et d'inclinaison entre les éléments, amenant ainsi ces derniers en position de contact

et en alignement.

Plus particulièrement, a) on associe à chacun de ces éléments un ensemble d'électrodes

disposées selon une configuration géométrique permettant de défi-

nir au moins un'premier point de l'axe de l'élément considéré,.

b) on associe à chacun de ces éléments un groupe d'organes acousti-

ques disposés selon une configuration géométrique permettant de définir au moins un second point de I'axe de l'élément considéré,

c) on porte à une première valeur le potentiel électrique des-élec-

trodes de l'un desdits ensembles et on porte à une seconde valeur différente de la première, le potentiel électrique des électrodes de l'autre ensemble,

d) on détermine les valeurs d'un paramètre lié aux courants électri-

ques traversant les électrodes de l'un au moins desdits ensembles d'électrodes, e) on fait se propager des ondes acoustiques entre les organes acoustiques des deux groupes,

f) on détermine les valeurs d'une grandeur représentative de la pro-

pagation de ces ondes acoustiques, et g) on modifie la position relative des deux éléments pour que, d'une part, les valeurs déterminées en (d) soient égales à des valeurs

prédéterminées établies en fonction des configurations géométri-

ques des électrodes et pour que, d'autre part, les valeurs de

ladite grandeur représentative de la propagation des ondes acous-

tiques atteignent des valeurs prédéterminées établies en fonction

des configurations géométriques des groupes d'organes acoustiques.

La méthode selon l'invention permet l'assemblage des deux éléments en les rapprochant l'un de l'autre

de sorte que les valeurs dudit paramètre et celles de la grandeur repré-

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sentative de la propagation des ondes acoustiques entre les deux groupes

d'organes acoustiques soient telles que les deux éléments restent ali-

gnés sur un même axe au cours du rapprochement.

Il est également possible de déterminer la position d'un élément immergé dans un milieu conducteur en mettant en oeuvre un organe déplaçable dans ledit milieu conducteur, cet organe comportant des moyens de repérage précis de sa position par rapport à un système de référence déterminé en déplaçant ledit organe selon la méthode indiquée

ci-dessus pour la placer en contact avec l'élément immergé et en dédui-

sant la position dudit élément immergé dans le système de référence.

Le dispositif selon l'invention pour mettre dans une position

relative déterminée deux éléments placés dans un milieu liquide conduc-

teur, l'un de ces éléments au moins étant associé à des moyens capables d'assurer son déplacement dans le liquide, comporte un premier ensemble d'électrodes solidaires d'un premier de ces éléments et disposées selon une configuration géométrique permettant de définir au moins un point de l'axe de cet élément, un second ensemble d'électrodes solidair Esdu second élément et disposées selon une configuration géométrique permettant de définir au moins un point de l'axe de cet élément, une source de tension électrique dont une borne de sortie est reliée électriquement aux électrodes de l'un des ensembles et dont l'autre borne de sortie est reliée électriquement aux électrodes de l'autre ensemble, des moyens de mesure des valeurs d'un paramètre lié aux courants électriques traversant les électrodes de l'un des ensembles, un premier groupe d'organes acoustiques solidaires de l'un des éléments, disposés selon une configuration géométrique permettant de définir au moins un point de l'axe de cet élément,

un second groupe d'organes acoustiques solidaires de l'autre élé-

ment, disposés selon une configuration géométrique permettant de définir au moins un point de l'axe de cet élément, les organes

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acoustiques de l'un au moins de ces groupes étant adaptés à émettre des ondes acoustiques, et

des moyens de mesure d'une grandeur caractéristique de la propaga-

tion des ondes acoustiques entre les organes acoustiques -des deux groupes. Selon un mode de réalisation les moyens de mesure des valeurs dudit paramètre lié aux courants électriques et les moyens de mesure de la grandeur caractéristique de la propagation des ondes acoustiques sont

adaptés à délivrer des signaux représentatifs des valeurs prises res-

pectivement par ledit paramètre et ladite grandeur caractéristique de la propagation des ondes acoustiques De plus, le dispositif comporte des moyens automatiques de commande qui, à la réception desdits signaux, actionnent automatiquement les moyens de déplacement pour égaliser entre elles les valeurs dudit paramètre mesurées pour les différentes électrodes et pour égaliser entre elles les valeurs de la grandeur caractéristique de la propagation des ondes acoustiques mesurées aux

différents émetteurs-récepteurs.

L'invention pourra être bien comprise et tous ses avantages

apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit il-

lustrée par les figures annexées dans lesquelles la figure 1 représente schématiquement le dispositif de détection de position selon l'invention utilisé pour assurer l'alignement de l'axe d'une conduite avec celui d'un élément auquel la conduite doit être raccordée, la figure l A représente un mode de réalisation des électrodes, la figure 2 illustre l'agencement d'un réseau de repérage électrique, la figure 3 montre l'agencement d'un réseau de repérage acoustique utilisé en combinaison avec le réseau de repérage électrique, les figures 4 A à 4 C illustrent schématiquement le fonctionnement de l'invention,

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la figure 5 représente une variante de réalisation d'un manipulateur selon l'invention, la figure 6 montre un dispositif complémentaire de positionnement de la conduite, la figure 7 représente une variante de réalisation du dispositif complémentaire de positionnement, la figure 8 montre un exemple de réalisation, et les figures 9 et 10 montrent une autre utilisation du dispositif

selon l'invention.

Dans ce qui suit, on se réfère à l'exemple non limitatif d'utilisation du système de détection de position selon l'invention, pour l'assemblage, au fond de la mer, de l'extrémité d'une conduite ou

canalisation lavec un élément 2 reposant sur le fond de l'eau, cet assem-

blage étant réalisé à l'aide d'un raccord ou connecteur de tout type connu, composé de deux parties complémentaires 3 et 4, dont l'une est

solidaire de l'élément 2 et l'autre fixée à l'extrémité de la conduite l.

L'élément 2 pourra être, par exemple, une canalisation ou une installation fixe par rapport au fond de la mer ou reposant sur le

fond de l'eau, telle qu'une tête de puits pétrolier, un réservoir im-

mergé, un manifold pétrolier, etc Le raccordement pourra être effectué soit par des plongeurs, soit au moyen d'un robot ou manipulateur 5 télécommandé, équipé de

moyens de propulsion assurant son déplacement dans l'eau Ce manipula-

teur pourra être, par exemple, du type de celui décrit dans le brevet français NO 79 29655 déposé le 3 décembre 1979 et ayant pour titre " Dispositif commandable à distance d'intervention sur des structures

immergées, notamment de raccordement de canalisations sous-marines".

Des moyens de repérage pouvant être de tout type connu sont associés à ce manipulateur et permettent de positionner la conduite 1 de telle sorte que la distance entre les pièces 3 et 4 du connecteur soit voisine d'une valeur déterminée D, par exemple de l'ordre de 1,S à 2 mètres, sans que ces valeurs puissent être considérées comme

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limitatives, et que les axes des pièces 3 et 4 fassent entre eux un angle au plus égal à une valeur prédéterminée O< 0, qui en pratique a

atteint 450.

Le dispositif selon l'invention comporte un ensemble de détec-

tion référencé 6 sur la figure 1 Ce dispositif est solidaire de l'un des éléments à assembler Dans le cas de la figure 1, l'ensemble de détection 6 est fixé sur la partie 3 du raccord par tout moyen connu

tel que, par exemple, des vis 7 Le corps 8 de ce dispositif de détec-

tion a la forme d'une couronne dont l'alésage intérieur 9 a un diamètre supérieur au diamètre extérieur des éléments du raccord 3-4 Le corps 8 est disposé de telle sorte que son axe soit confondu avec celui de la

pièce 3 du connecteur.

Le corps 8 est équipé d'un premier réseau comprenant au moins

trois détecteurs 10 de préférence régulièrement répartis sur une cir-

conférence centrée sur l'axe du corps 8.

Le corps 8 porte un second réseau d'au moins trois détecteurs 11, de préférence régulièrement répartis sur une circonférence centrée

sur l'axe du corps 8.

Dans le cas de la figure 1, chaque réseau comporte quatre

détecteursdisposés à 90 l'un de l'autre.

Les détecteurs 10 du premier réseau sont par exemple constitués par quatre électrodes l Oa, l Ob, t Oc et l Od électriquement isolées du

corps 8.

La figure l A montre, à titre d'exemple seulement, un mode

particulier de réalisation d'une électrode qui a donné entière satis-

faction. Cette électrode est constituée d'une sphère métallique creuse recouverte d'une couche de platine Cette sphère est fixée par exemple par un filetage à l'extrémité d'une tige métallique 101 reliée électriquement à un conducteur 102 connecté à la source de courant non représentée La tige 101 est isolée électriquement par une gaine 103 et placée dans un tube isolant 104 fixé sur la couronne 8 en étant par

exemple emmanché à force dans un logement 105 prévu à cet effet l'étan-

chéité du tube est assurée par un joint 106 par exemple en silastène.

Ces électrodes 10 a à 10 d sont reliées à l'une des bornes d'une source de tension électrique alternative ou continue 12 (fig, 2) à travers un interrupteur de commande 12 a, l'autre borne de cette source étant mise à la masse Des organes de-mesurel 3 a à 13 d déterminent la valeur des courants électriques la, Ib, Ic et Id qui traversent les différentes électrodes Ces organes de-mesure 13 a à 13 d sont adaptés à

délivrer des signaux représentatifs des valeurs des courants la à Id.

Ces signaux sont transmis à un circuit 14 qui assure la transmission de

ces signaux de façon connue en soi L'utilité de ces signaux sera indi-

quée plus loin.

Les détecteurs du second réseau sont par exemple constitués par quatre émetteurs-récepteurs lla, llb, llc et lld d'ondes acoustiques

(figure 3) Ces émetteurs sont par exemple du type piézo-électrique.

A la réception d'un signal électrique produit par un circuit de commande 15, par exemple télécommandé, chaque émetteur-récepteur émet un train d'ondes acoustiques et à la réception d'une onde acoustique chaque récepteur produit un signal électrique transmis à un circuit de

traitement 16 synchronisé avec le circuit de commande 15 -

Ce circuit de traitement, dont la réalisation est à la portée

du technicien, élabore pour chaque émetteur-récepteur un signal repré-

sentatif de l'intervalle de temps séparant l'émission de la réception de l'onde acoustique Un circuit 17 assure la transmission de ces signaux

de façon connue en soi.

Bien entendu, les signaux-acoustiques pourront être carac-

téristiques de l'émetteur-récepteur qui les a produit, cette caractéris-

tique pouvant être par exemple la fréquence, un codage particulier des impulsions constituant le train d'onde acoustique, etc

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Les diagrammes d'émission des émetteurs-récepteurs sont choisis pour que ces émetteurs-récepteurs puissent fonctionner comme indiqué

plus loin.

Les figures 4 A à 4 C illustrent schématiquement la mise en oeuvre de l'invention. Tout d'abord, par télécommande du manipulateur 5, l'extrémité 4

de la conduite 1 est approchée à une distance déterminée D ou à une dis-

tance inférieure à D, de l'extrémité de la pièce 3 (figure 4 A) Cette

distance est, par exemple, de l'ordre de 1,5 m à 2 m L'axe de la con-

duite 1 fait alors avec l'axe de l'élément 2 un angle ctau plus égal à

une valeur déterminée -4.

La pièce 4 est maintenue au potentiel électrique de la masse.

On relie les électrodes l Oa à l Od à la source de tension électrique 12 en fermant l'interrupteur 12 a Il s'établit alors un courant électrique entre chaque électrode l Oa à l Od et la pièce 4 Les courants Ia, Ib, Ic et Id sont mesurés On actionne alors le manipulateur 5 pour que ces

différents courants électriques soient sensiblement égaux A cet ins-

tant, le centre de l'extrémité de la pièce 4 est sensiblement sur l'axe de l'élément 2 (figure 4 B) Autrement dit, les axes des éléments 1 et 2

sont concourants enun point A situé à l'extrémité de la pièce 4.

A cet instant, le réseau de détecteurs acoustiques est activé.

Chaque émetteur-récepteur émet un signal acoustique qui se réfléchit sur la face terminale de la pièce 4 perpendiculaire -à l'axe de cette pièce On mesure pour chaque émetteur-récepteur, l'intervalle de temps séparant l'émission de la réception de l'onde acoustique et on actionne le manipulateur 5 pour que ces intervalles de temps soient sensiblement égaux Lorsque ces conditions sont remplies l'axe de l'élément 1 est

sensiblement confondu avec l'axe de l'élément 2 (figure 4 C).

Le manipulateur est actionné pour déplacer la conduite 1 dans le sens de la flèche F de manière qu'à chaque instant les conditions indiquées cidessus soient respectées, c'est-à-dire que simultanément les courants électriques émis par chaque électrode l Oa à l Od restent

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sensiblement égaux et que les temps de parcours des ondes acoustiques entre les émetteurs et l'extrémité de la pièce 4 restent sensiblement

identiques entre eux.

Comme cela apparait dans ce qui précède, le diagramme d'émis-

sion des émetteurs-récepteurs acoustiquesdans une direction sensiblement parallèle à l'axe de la pièce de raccordement 3, doit permettre la réflexion des ondes acoustiques jusqu'à ce que l'extrémité de la pièce 4

soit sensiblement dans le plan contenant les émetteurs L'emboîtement fi-

nal des pièces 3 et 4 du connecteur sera facilité en leur donnant des formes complémentaires comportant au moins une surface de révolution,

-par exemple conique.

Le positionnement de la pièce 4 pourra être contrôlé-jusqu'à ce que le raccordement avec la pièce 3 soit entièrement réalisé en utilisant une plaque plane 18 réfléchissant les ondes acoustiques, par

exemple fixée au manipulateur 5, perpendiculairement à l'axe de l'élé-

ment 2 (figure 5) en association avec des émetteurs-récepteurs ayant

des diagrammes d'émission directifs.

La transmission des signaux à partir des dispositifs de trans-

mission 14 et 17 peut être effectuée par câble ou avantageusement par

trains d'ondes acoustiques codés, ce qui supprime toute liaison maté-

rielle. Cette transmission peut s'effectuer vers la surface o la valeur des signaux peut être affichée et servir d'information à l'opé

rateur qui télécommande le manipulateur 5.

Toutefois, selon un mode particulier de réalisation les moyens de transmission 14 et 17 assurent une transmission acoustique des informations vers un récepteur porté par le manipulateur 5 Des circuits d'asservissement reliés au récepteur et dont la réalisation est à la portée du technicien, actionnent automatiquement les moyens de déplacement du manipulateur 5 pour maintenir alignés les axes des

éléments 1 et-2 pendant la phase de rapprochement de ces éléments.

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Bien entendu, le dispositif 6 peut être également solidaire de

la pièce 4 ou du manipulateur 5.

Les essais réalisés ont permis de maintenir l'alignement des axes dans les limites suivantes angle formé entre les axes des éléments 1 et 2 inférieur à 30,

décentrage des axes inférieur à lcm.

Néanmoins, il est parfois nécessaire d'obtenir un alignement

plus précis des axes des éléments 1 et 2 au moment de leur raccordement.

Dans ce cas il peut être intéressant d'utiliser en combinaison avec les réseaux de détection décrits ci-dessus un réseau de centrage

commpémentaire illustré schématiquement sur la figure 6 Ce réseau com-

porte au moins trois émetteurs-récepteurs acoustiques disposés dans l'alésage 9 du corps 8 et dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de la pièce 3 du connecteur Ces émetteurs-récepteurs émettent

radialement.

Pour une position de la pièce 4 on mesure alors pour chaque émetteurrécepteur l'intervalle de temps séparant l'émission de l'onde acoustique de la réception de l'onde acoustique réfléchie, puis, après un déplacement axial A L de la pièce 4, on répète les mesures et on modifie la position du manipulateur 5 pour que les temps de parcours

mesurés pour tous les émetteurs-récepteurs soient identiques, c'est-à-

dire pour mettre en coïncidence les axes des pièces 3 et 4.

Selon un autre mode de réalisation illustré par la figure 7, le réseau de centrage complémentaire comporte au moins deux couples d'émetteursrécepteurs 20 et 21 disposés dans l'alésage 9 du corps 8 et émettant radialement L'un des couples est placé dans un premier plan

perpendiculaire à l'axe de la pièce 3 et le second couple est placé dans-

un second plan perpendiculaire à ce même axe Les deux couples sont

situés dans des plans radiaux différents Dans ces conditions l'aligne-

ment des axes des pièces 3 et 4 peut être réalisé en mesurant pour chaque émetteur-récepteur l'intervalle de temps séparant l'émission de l'onde

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acoustique de la réception de l'onde acoustique réfléchie et en modifiant

la position de la pièce 3 pour que ces intervalles de temps soient égaux.

On atteint alors un décentrage inférieur au dixième de millimètre et un

angle formé par les axes des éléments inférieurs à 0015.

Des modifications pourront être apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention En effet, dans ce qui précède on a considéré l'assemblage de deux pièces 3 et 4 ayant des formes de

révolution centrées sur les axes qui doivent être alignés.

Dans le cas o il n'en serait pas ainsi, il serait aisé d'as-

socier à la pièce 4 des électrodes réparties judicieusement autour de -

l'axe de cette pièce, ces électrodes étant maintenues à un même poten-

tiel électrique différent de celui appliqué aux électrodes l Oa à l Od.

Il serait également possible d'associer à la pièce 4 des récep-

teurs acoustiques et de mesurer le temps de parcours des ondes acousti-

ques entre les émetteurs portés par la pièce 3 et les récepteurs soli-

daires de la pièce 4.

De façon générale, les électrodes et les organes acoustiques associés à l'un des éléments seront disposés selon une configuration géométrique déterminant au moins un point de l'axe de cet élément, les

grandeurs mesurées relatives aux courants électriques et à la propaga-

tiorn des ondes acoustiques devant avoir des valeurs prédéterminées en fonction des configurations géométriques, lorsque les axes des deux

éléments sont alignés.

De plus, la répartition des électrodes ou des organes acous-

tiques autour des axes de l'élément auquel ils sont associés, pourra être choisie judicieusement, non seulement pour permettre l'alignement

des axes des deux éléments, mais également pour permettre un position-

nement relatif déterminé de ces éléments autour de l'axe d'alignement.

Dans ce qui précède, on a indiqué que l'on mesure le courant électrique émis par les électrodes l Oa De façon générale, on mesure

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une grandeur liée au courant électrique telle que, par exemple, la tension des électrodes, la résistance électrique entre les électrodes l Oa et la pièce 4 etc

A titre d'exemple, on a réalisé un dispositif selon l'inven-

tion comportant quatre électrodes l Oa, l Ob, l Oc, 10 d disposées sur la

couronne 8 et diamétralement opposées deux à deux.

La détection était effectuée en associant deux à-deux les électrodes comme le montre la figure 8 Les deux électrodes l Oa et l Oc étaient alimentées en parallèle par une source de courant alternatif

107 à travers deux résistances égales R Les courants émis par les élec-

trodes l Oa et l Ob se refermaient sur la pièce 4 Les résistances P 1 et P 2 existant entre la pièce 4 et les électrodes l Oa et l Oc constituaient

avec les résistances R un pont de wheatstone.

La tension interélectrodes U représentait ainsi la position de la pièce 4 par rapport aux électrodes et s'annulait lorsque le centre de la pièce 4 était placé sur la médiatrice du segment délimité

par les deux électrodes Cette tension traitée par un convertisseur -

alternatif/continu 108 qui délivrait une tensionu permettrait de

visualiser sur un écran cathodique la position de la pièce 4.

Dans les exemples illustrés par les figures précédentes,-l'en-

semble de détection 6 est porté par celle des pièces à assembler qui est immobile Bien entendu, on ne sortirait pas du cadre de la présente

invention en fixant le dispositif 6 sur la pièce mobile 4.

Dans ce qui précède, on a admis que l'extrémité de l'un des

éléments à assembler était déplaçable de façon à effectuer le raccor-

dement entre ces deux éléments Dans la pratique, cela n'est pas toujours possible du fait du poids et des dimensions de ces éléments Par exemple, après immersion au fond de la mer, il est difficile de déplacer,l'une par rapport à l'autre, les deux extrémités de deux tronçons de conduite de très grandes longueurs Souvent, après immersion, les extrémités de deux tronçons 3 et 4 (figure 9) sont à proximité l'un de l'autre, mais ne peuvent être raccordés directement On utilise alors un raccord intermédiaire 109 représenté en trait interrompu sur la figure 9 Ce raccord souvent désigné par le terme de #manchette est réalisé sur mesure après qu'un plongeur ait relevé la position relative des extrémités

des éléments 3 et 4 grâce à un gabarit.

La présente invention permet de supprimer l'intervention du plongeur et rend cette méthode de raccordement utilisable même par

grande profondeur là o l'intervention de plongeurs n'est pas possible.

Pour cela, le dispositif 6 selon l'invention est associé à un organe de déplacement 110 de tout type connu et dont la position peut être à tout instant déterminée avec précision par rapport à un système

de référence. Ainsi, comme le montre la figure 10, l'organe 110 est déplacé comme

indiqué précédemment pour que le dispositif 6 selon l'invention soit positionné à l'extrémité de l'élément 3 comme représenté en trait mixte sur la figure 10 On repère alors la position de l'organe 110 par rapport au système de référence, cette position étant représentative de

l'extrémité de l'élément 3 dans le système de référence.

Puis on déplace l'organe 110 pour que le dispositif 6 soit

placé à l'extrémité de l'élément 4 (position schématisée en trait inter-

rompu sur la figure 10) On repère alors la nouvelle position de l'organe

dans ledit système de référence, cette nouvelle position étant repré-

sentative de l'extrémité de l'élément 4 dans ce système de référence.

Il est alors aisé de fabriquer une nouvelle manchette -109

capable d'assurer la liaison entre les deux éléments 3 et 4 Cette man-

chette peut alors être mise en place par exemple par un robot manipu-

lateur non représenté.

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Claims (10)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1 Méthode pour placer deux éléments immergés dans un liquide conducteur dans une position relative déterminée, l'un de ces éléments étant pourvu de plusieurs électrodes alimentées en courant électrique et d'émetteursrécepteurs d'ondes acoustiques, caractérisée par les étapes suivantes: a) on mesure au moins une grandeur électrique liée au courant passant par chacune des électrodes,

b) on déplace l'un des éléments par rapport à l'autre jusqu'à une po-

sition pour laquelle ladite grandeur est la mgme pour au moins

deux électrodes, cette position correspondant sensiblement à la-

mise en alignement d'un point central de la face extérieure d'un élément avec l'axe de l'autre élément, c) on procède à une émission d'onde acoustique à partir d'au moins deux émetteurs-récepteurs placés sur l'un des éléments et on mesure l'intervalle de temps séparant l'émission de la réception desdites ondes de manière à déterminer la distance séparant les deux éléments et l'inclinaison de l'un par rapport à l'autre, d) on déplace l'un des éléments par rapport à l'autre de manière à rendre minimales les valeurs de distance et d'inclinaison entre les éléments, amenant ainsi ces derniers en position de contact

et en alignement -

2 Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que a) on associe à chacun de ces éléments un ensemble d'électrodes disposées selon une configuration géométrique permettant de définir au moins un premier point de l'axe de l'élément considéré, b) on associe à chacun de ces éléments un groupe d'organes acoustiques disposés selon une configuration géométrique permettant de définir au moins un second point de l'axe de l'élément considéré,

c) on porte à une première valeur le potentiel électrique des élec-

trodes de l'un desdits ensembles et on porte à une seconde valeur, différente de la première, le potentiel électrique des électrodes

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de l'autre ensemble,

d) on détermine les valeurs d'un paramètre lié aux courants électri-

ques traversant les électrodes de l'un au moins desdits ensembles d'électrodes, e) on fait se propager des ondes acoustiques entre les organes acous- tiques des deux groupes, f) on détermine les valeurs d'une grandeur représentative de là propagation de ces ondes acoustiques, et g) on modifie la position relative des deux éléments pour que, d'une part les valeurs déterminées en (d) soient égales à des valeurs

prédéterminées établies en fonction des configurations géométri-

ques des électrodes et pour que, d'autre part, les valeurs de

ladite grandeur représentative de la propagation des ondes acous-

tiques atteignent des valeurs prédéterminées établies en fonction

des configurations géométriques des groupes d'organes acoustiques.

3 Méthode selon la revendication 2 permettant l'assemblage des deux éléments, caractérisée en ce qu'on rapproche ces éléments l'un de l'autre de sorte que les valeurs dudit paramètre et celles de la grandeur représentative de la propagation des ondes acoustiques entre

les deux groupes d'organes acoustiques soient telles que les deux élé-

ments restent-alignés sur un même axe au cours du rapprochement.

4 Méthode pour aligner les axes de deux éléments immergés dans

un milieu liquide conducteur, un premier de ces éléments étant élec-

triquement conducteur et ayant à son extrémité une forme de révolution centrée sur l'axe de l'élément, caractérisée en ce que a) on associe au second élément au moins trois électrodes disposées

autour de l'axe de cet élément dans un plan sensiblement per-

pendiculaire à cet axe,

b) on associe à l'un des éléments une surface acoustiquement réflé-

chissante, sensiblement perpendiculaire à l'axe de cet élément et on associe à l'autre élément au moins trois émetteurs-récepteurs d'ondes acoustiques disposés autour de l'axe de cet élément dans

un plan sensiblement perpendiculaire à cet axe, ces émetteurs-

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récepteurs pouvant émettre directement des ondes acoustiques dans une direction sensiblement parallèle à l'axe de cet élément, c) on porte à une première valeur le potentiel électrique des trois électrodes et à une seconde valeur différente de la première, le potentiel électrique de l'extrémité du premier élément,

d) on mesure les valeurs d'une grandeur liée aux courants électri-

ques traversant les trois électrodes, e) on actionne les trois émetteursrécepteurs d'ondes acoustiques et f) on modifie la position relative des deux éléments pour que les valeurs mesurées dudit paramètre soient sensiblement égales, g) on mesure pour chaque émetteur-récepteur l'intervalle de temps séparant l'émission de l'onde acoustique de la réception de l'onde acoustique réfléchie par la surface réfléchissante, et h) on modifie la position relative des deux éléments pour que les intervalles de temps mesurés pour chaque émetteur-récepteur soient sensiblement identiques entre eux tout en maintenant sensiblement

égales les valeurs des courants électriques.

Méthode d'assemblage de deux éléments par rapprochement de

ceux-ci, après leur mise en alignement préliminaire selon la revehdica-

tion 4, caractérisée en ce qu'on réalise un alignement plus précis des axes des éléments au moment de leur assemblage, au moyen d'au moins

trois émetteurs-récepteurs acoustiques disposés dans un même plan per-

pendiculaire à l'axe de cet élément et émettant radialement par rapport à cet axe, en mesurant pour au moins deux positions successives de l'autre élément et pour chaque émetteur-récepteur, l'intervalle entre l'instant d'émission et l'instant de réception de l'onde acoustique qui s'est réfléchie sur l'autre élément, et en modifiant la position relative des deux éléments en fonction des valeurs mesurées desdits intervalles de temps pour faire coïncider avec précision les axes des

deux éléments.

6 Méthode d'assemblage de deux éléments par rapprochement de ceux-ci après leur mise en alignement préliminaire conformément à la

revendication 4, caractérisée en ce qu'on réalise un alignement plus.

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précis des axes des éléments au moment de leur assemblage, au moyen d'au moins deux couples d'émetteurs-r écepteurs acoustiques, disposés dans deux plans distincts perpendiculaires à l'axe d'un des éléments, les deux couples d'émetteurs-récepteurs émettant radialement par rapport à cet axe et n'étant pas contenus dans un même plan contenant l'axe de l'élément, en ce qu'on mesure pour chaque émetteur-récepteur l'intervalle

entre l'instant d'émission et l'instant de réception de l'onde acousti-

que qui s'est réfléchie sur l'autre élément et en ce qu'on modifie la position relative des deux éléments en fonction desdits intervalles de temps mesurés, pour mettre en coïncidence exacte les axes des deux éléments. 7 Méthode pour déterminer la position d'un élément immergé dans un milieu conducteur mettant en oeuvre un organe déplaçable dans ledit milieu conducteur, cet organe comportant des moyens de repérage précis

de sa position par rapport à un système de référence déterminé, carac-

térisée en ce qu'on déplace ledit organe selon la méthode de la reven-

dication 1 pour le placer en contact avec l'élément imemrgé et on en

déduit la position dudit élément immergé dans le système de référence.

8 Dispositif pour mettre dans une position relative déterminée deux éléments placés dans un milieu-liquide conducteur, l'un de ces éléments au moins étant associé à des moyens capables d'assurer son déplacement dans le liquide, caractérisé en ce qu'il comporte: un premier ensemble d'électrodes solidaires d'un premier de ces

éléments et disposées selon une configuration géométrique permet-

tant de définir au moins un point de l'axe de cet élément, un second ensemble d'électrodes solidaires du second élément et disposées selon une configuration géométrique permettant de définir au moins un point de l'axe de cet élément, une source de tension électrique dont une borne de sortie est reliée électriquement aux électrodes de l'un des ensembles et dont l'autre borne de sortie est reliée électriquement aux électrodes-de l'autre ensemble, des moyens de mesure des valeurs d'un paramètre lié aux courants électriques traversant les électrodes de l'un des ensembles,

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un premier groupe d'organes acoustiques solidaires de l'un des éléments, disposés selon une configuration géométrique permettant de définir au moins un point de l'axe de cet élément, un second groupe d'organes acoustiques solidaires de l'autre élément, disposés selon une configuration géométrique permettant de définir au moins un point de l'axe de cet élément, les organes acoustiques de l'un au moins de ces groupes étant adaptés à émettre des ondes acoustiques, et

des moyens de mesure d'une grandeur caractéristique de la propaga-

tion des ondes acoustiques entre les organes acoustiques des deux groupes. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de mesure des valeurs dudit paramètre lié aux courants électriques et les moyens de mesure de la grandeur caractéristique de la propagation des ondes acoustiques sont adaptés à délivrer des signaux représentatifs

des valeurs prises respectivement par ledit paramètre et ladite gran-

deur caractéristique de la propagation des ondes acoustiques, et en ce qu'il comporte des moyens automatiques de commande qui à la réception desdits signaux actionnent automatiquement les moyens de déplacement pour égaliser entre elles les valeurs dudit paramètre mesurées pour les différentes électrodes et pour égaliser entre elles les valeurs de la grandeur caractéristique de la propagation des ondes acoustiques

mesurées aux différents émetteurs-récepteurs.

Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que

chaque ensemble d'électrodes comporte au moins trois électrodes régu-

lièrement réparties sur une circonférence centrée sur l'axe de l'élé-

ment dont ces électrodes sont solidaires et perpendiculaire à celui-ci.

Il Dispositif selon la revendication 8 dans lequel l'une des extré-

mités du second élément a une forme de révolution autour de son axe et est électriquement conductrice, caractérisé en ce que ladite extrémité remplace ledit second ensemble d'électrodes, et en ce que ledit premier ensemble d'électrodes comporte au moins trois électrodes régulièrement

réparties sur une circonférence perpendiculaire à l'axe du premier élé-

ment et centrée sur cet axe.

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12 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les organes acoustiques de l'un des groupes sont constitués par au moins

trois émetteurs-récepteurs d'ondes acoustiques répartis régulièrement -

sur une circonférence centrée sur l'axe de l'élément dont ces organes acoustiques sont solidaires et perpendiculaire à cet axe,-et en ce que lesdits émetteurs-récepteurs émettent des ondes acoustiques dans une

direction sensiblement parallèle à l'axe de cet élément.

13 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le groupe d'organes acoustiques de l'autre élément est constitué par une surface acoustiquement réfléchissante et disposée perpendiculairement à l'axe de l'élément dont elle est solidaire, et en ce que la grandeur caractéristique de la propagation des ondes acoustiques est l'intervalle de temps séparant l'émission des ondes acoustiques de leur réception par lesdits émetteurs-récepteurs après réflexion sur ladite surface

réfléchissante.

14 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que

ladite surface réfléchissante est la face avant de l'élément corres-

pondant.

Dispositif selon les revendications Il et 13, caractérisé en

ce qu'il comporte un corps de forme annulaire solidaire du premier

élément, et en ce que lesdites électrodes et lesdits émetteurs-

récepteurs sont portés par ledit corps et sont répartis sur une même circonférence. 16 Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il

comporte dans l'alésage dudit corps une pluralité d'émetteurs-

récepteurs acoustiques placés -dans au moins un plan perpendiculaire à l'axe de ce corps et émettant radialement, et des moyens associés à chaque émetteur-récepteur pour déterminer l'intervalle de temps entre l'instant d'émission et l'instant de réception de l'onde acoustique

réfléchie.