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Mis à jour : 11 mars 2023

 

Lors d'un article précédent nous décrivions un modèle de nouvelles cuves étanche destinées à être enterrées pour abriter des capteurs sismologiques de petit diamètre. Ce projet a été baptisé "NoCuS".

Ces cuves existent dans 3 configurations possibles de sortie de câbles et associées à une réelle réflexion d'enfouissement. Elles ont été mises en oeuvre notamment sur 3 sites large-bande Résif en moyenne Durance.

Pour plus d'informations voir:

•  La page du projet NoCuS

•  La station BLAF

•  La station BSTF

•  La mise en puits des capteurs dans les cuves NoCuS

 

Une nouvelle version de ce concept vient d'être développée par l'Observatoire sismologique afin d'apporter plusieurs évolutions telles que:

► L'augmentation du diamètre des capteurs pouvant être installés

► Le matériau des cuves elles-mêmes, désormais en Inox

► La simplification des types de couvercles possibles.

 

Cette évolution est baptisée "NoCuS-W" (W pour "wide"). Désormais le diamètre interne des cuves est de 213,1 mm. Sa hauteur est inchangée: 1000 mm.

Initialement 3 types de couvercles étaient proposés, en fait à l'usage nous n'avons pas conservé le modèle de couvercle pouvant accueillir des raccords du type CAPRILOK 48.

Nous avons donc conservé le modèle de couvercle à presse-étoupe standard et celui équipé de presse-étoupe étanche SCANSTRUT. Le matériau des couvercles et réhausses est toulours en Aluminium anodisé; de couleur noire pour cette évolution de conception.

Ces nouvelles cuves ont été définies pour accueillir des capteurs de grand diamètre destinés éventuellement à aller en puits. Par exemple:

• Les capteurs de la gamme Nanometrics Trillium 120

• Le nouveau capteur Nanometrics Horizon

 

Bien évidemment tout capteur de diamètre inférieur à 210 mm est installable. L'étanchéité entre le couverce et la cuve se fait toujours grâce à un joint torique compressé selon une norme d'écrasement.

Un outil spécifique a par ailleurs été défini et conçu pour assurer en même temps le centrage et l'azimutage des capteurs Horizon dans les cuves Nocus-W.

 

Voici quelques photos permettant d'illustrer les divers éléments du système:

Tout d'abord une cuve équipée de son couvercle avec presse-étoupe marine Scantrust:

Les couvercles sont fermés par 8 vis Inox M8

 

Le trait orange matérialise le niveau du fond du regard en PVC et le niveau max de sablage

 

Le haut de la cuve sans joint ni couvercle:

 

 

Gros plan sur un couvercle de type PE-DS40 équipé d'un presse-étoupe Scantrust:

 

Voici le couvercle de type PE-M20 équipé d'un presse-étoupe métallique de 20 mm:

Il est équipé de sa vis de repérage rouge pour le Nord

 

Deux trous M6 permettent de postionner 2 vis de repérage (Rouge pour le Nord et plate pour le Sud). Ces trous peuvent aussi accueuillir 2 vis de décollage du couvercle.

Un disque métallique en aluminium de 4 mm d'épaisseur a été aussi conçu pour permettre l'azimutage et le nivellement de la cuve lors de son installation. Ces cuves sont prévues pour être enchassées dans du béton. 2 petites marques sont usinées sur le haut des cuves pour matérialiser la direction Nord-Sud.

 

Le disque d'azimutage en gros plan:

Le disque est équipé d'une tige filetée M8 de 40 cm pour son calage + nivelage lors de son installation sur site

Les 2 traits noirs sont destinés à l'alignement de l'ensemble au moyen d'un niveau laser.

 

L'outil d'azimutage et de centrage est usiné de façon à se fixer directement sur le bord de la cuve. Le capteur est accroché et verrouillé par une clef d'accrochage en forme de T qui entre dans le logement prévu de la poignée du capteur Horizon.

Une fois solidarisé de l'azimuteur le capteur n'a plus qu'un seul degré de liberté: La descente verticale centrée dans l'axe du tube.

Le verrouillage de la clef d'accrochage se fait au moyen d'une poignée d'azimutage et d'un bouton de serrage. L'azimuteur-centreur se compose de 2 parties:

•  Un adaptateur fixé sur le haut de la cuve au moyen de 2 vis M8 TF

•  Un outil de centrage-azimutage s'enclenchant dans l'adaptateur et équipé du système de verrouillage du capteur

 

Voici une photo de l'outil de centrage-azimutage réalisé en tube d'aluminum de 40 mm:

La cuve est équipée de l'adaptateur de centrage-azimutage

 

Un gros-plan de l'adaptateur:

Un frein équipé de 2 boutons moletés permet de bloquer l'outil à n'importe quelle hauteur.

 

En gros plan le système en forme de T d'accrochage-verrouillage du capteur:

 

Une vue globale de l'ensemble cuve-adaptateur-outil:

 

C'est en fonction du type de câble que l'on choisit d'équiper les cuves de couvercles à presse-étoupe Scantrust ou bien de simple presse-étoupe.

 

Etapes en photos du verrouillage d'un capteur type Trillium Horizon

 

Tout d'abord la clef de l'outil d'azimutage juste au-dessus de la poignée du capteur:

 

L'outil d'azimutage avec sa clef non encore verrouillée:

 

L'outil d'azimutage avec sa clef verrouillée et non encore serrée:

 

Gros plan sur l'outil d'azimutage avec sa clef verrouillée et serrée:

 

Le capteur avec son outil d'azimutage verrouillé:

 

Une fois verrouillé et serré sur l'outil d'azimutage le capteur sera automatiquement correctement azimuté et centré dans la cuve gràce à l'adaptateur d'azimutage.

 

Comme les capteurs peuvent être installés sur un lit de sable un outil de nivellement du sable a été développé. Il s'utilise avec le même adaptateur de centrage des capteurs afin de simplifier les opérations tout en garantissant un parfait nivellement du sable.

 

Voici l'outil de nivellement:

 

Il s'installe simplement dans l'adaptateur de centrage:

 

L'outil de nivellement fixé sur la cuve au moyen de l'adaptateur de centrage et prêt à descendre jusqu'au contact avec le sable préalablement versé au fond de la cuve:

 

L'outil de nivellement complètement descendu et parfaitement guidé dans sa descente par l'adaptateur de centrage:

 

 

Sur le terrain ce système de cuves est prévu pour être complètement enterré. C'est un regard en PVC qui protège le haut de la cuve. Une cloche en béton recouvre totalement le regard. Ainsi le capteur se trouve à environ 1,5 mètre de profondeur.

 

Le regard en PVC Nicoll RE4 avec à sa gauche le tampon renforcé TRE4:

 

 Le fond du regard a été découpé pour pouvoir entourer la cuve Nocus-W et il est équipé de son raccord Caprilok type 48.

 

 

Le schéma ci-dessous illustre cette disposition:

 

Il est prévu que les cuves soient remplies de sable de Fontainebleau avec une épaisseur de 4 cm sous le capteur déséquipé de ses pieds.

 

C'est la société Eurotechnic qui a été en charge de la fabrication des ensembles cuves-couvercles. Le système d'azimutage a été réalisé dans l'atelier du laboratoire.

 

Le système Nocus-W va être mis en oeuvre pour l'installation d'un capteur Horizon dans la nouvelle station large-bande STROF située à Gassin (Var).

 

 

 

 

 

 

 

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Mis à jour : 31 janvier 2022

En juillet 2021 l'Observatoire sismologique de Géoazur a reçu en don de ISTERRE un capteur sismologique Kinemetrics Episensor FBA-EST. Sa particularité de celui-ci était d'être alimenté en Dual power +/- 12 volts, ce qui est l'option d'alimentation standard proposée en fait par Kinemetrics.

Par contre tous les accéléromètres de ce type équipant les stations RAP fonctionnent en Single power 0/+12 volts, ce qui est une option spécifique précisée à chaque commande.

Le capteur reçu était de plus intégré dans un boîtier particulier de protection fourni par le fabricant.

La photo ci-dessus montre le capteur installé dans son boîtier:

 

Le capteur est vissé dans le fond du boîtier qui est équipé de 3 vis permettant le nivellement au sol de l'ensemble

 

Pour le rendre compatible avec les unités d'acquisition utilisées habituellement dans les stations exploitées par l'Observatoire sismologique nous avons décidé:

• De pouvoir l'utiliser sans ce type de boîtier de protection comme tous nos autres capteurs

• De pouvoir l'alimenter en Single power

 

Tout d'abord nous l'avons ouvert afin de vérifier et modifier sa sensibilité et sa configuration électronique afin qu'elles soient compatibles avec tous les accéléromètres de notre parc qui sont tous configurés en +/- 1 G, +/-5 V/G différentiels.

Après un échange technique directement avec le fabricant pour la configuration du jumper X6 nous avons pu reconfigurer le capteur en Dual power +/-12 volts.

Nous l'avons équipé de ses propres vis de nivellement ainsi que d'une signalisation afin de bien visualiser sa spécificité d'alimentation électrique:

 

Ainsi configuré il est identique à tous les autre Episensors du RAP

mis à part le fait qu'il doit être alimenté en +/- 12 volts

 

Nous avons commencé par alimenter le capteur avec une alimentation double de laboratoire afin de vérifier son comportement. En plaçant selon la verticale chacune de ses composantes horizontales nous avons pu vérifier qu'il réagissait bien en fonction de sa configuration interne:

 

 

Nous avons créé un petit coffret destiné à généré une tension correcte d'alimentation (-12 / 0 / +12) volts à partir de l'alimentation standard (0 / +12) volts fournie par nos stations sismo habituelles.

Dans le boîtier originel de protection fourni par le fabricant un bornier intermédiaire à vis était présent et servait juste d'interface de jonction électrique entre le câble sismo externe et un court câble blanc reliant ce bornier au capteur fixé à l'intérieur.

 

Notre boîtier intermédiaire se situe donc entre le câble sismo venant de la station et le petit câble blanc allant au capteur et contient:

♦ Un bornier de connexions à vis

♦ Un régulateur de tension générant une alimentation double +/- 12 volts à partir d'une alimentation standard 0/+12 volts

 

Comme régulateur nous avons choisi pour nos premiers tests un régulateur Traco Power de la série TEN, 5 watts:

 

En toute logique par rapport à la puissance réelle consommée par le capteur ce régulateur est surdimensionné.

 

La photo ci-dessous montre ce boîtier en cours de finalisation:

 

Le régulateur est protégé par une couche de ruban adhésif

 

Voici l'ensemble coffret d'alimentation - capteur connecté au moyen du câble gris côté station sismo et du petit câble blanc côté capteur:

 

Les liaisons des tresses métalliques des 2 câbles ont été reliées sur une des vis de masse du boîtier métallique

 

Les premiers tests ont été conduits sur une station Stanéo D6BB-DIN:

 

L'ensemble fonctionne correctement vu les conditions d'installation sur un sol plastique dans un bureau.

 

Une première copie d'écran montre les signaux en tapant du pied autour de lui:

 

 

La consommation mesurée est de 0,10 A, soit une puissance de 1,2 watt:

 

 

Des tests ont également été conduits avec un régulateur de même type mais de puissance 3 watts. La consommation descend à une moyenne de 0,08 A et reste néanmoins dans le même ordre de grandeur. Ce modèle sera conservé au final.

 

Ce coffret d'alimentation très particulier est associé à un type précis d'Episensor, il est donc pourvu, tout comme le capteur du même affichage très explicite:

 

 

Les régulateurs et le coffret de marque ROSE ont été achetés chez Radiospares:

Réf du régulateur 5 W: 293-2842

Réf du régulateur 3 W: 217-6705

Réf du coffret      : 501-840

 

► Il reste maintenant à conduire des tests sur un sol rigide avec un deuxième capteur identique colocalisé.

► Cette page sera mise à jour au fur et à mesure.