DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention est relative à un instrument de mesure de longueur et à un dispositif de contrôle d'une dimension transversale d'un crayon de combustible comportant cet instrument.

L'invention est également relative à un procédé de contrôle dimensionnel d'un crayon de combustible à l'aide de cet instrument.

L'invention s'applique en particulier au contrôle des déformations radiales de la paroi externe de la gaine d'un crayon de combustible nucléaire.

ETAT DE LA TECHNIQUE

En raison des contraintes mécaniques et thermiques exercées par les pastilles de combustible nucléaire sur la paroi - ou gaine - d'un conteneur tubulaire - ou crayon - contenant ces pastilles, cette paroi est susceptible de se déformer, par exemple par gonflement ou ovalisation, et il est parfois nécessaire de mesurer ou contrôler l'amplitude de la déformation de cette paroi.

A cet effet, il est généralement prévu d'extraire le crayon à contrôler de la piscine du réacteur dans lequel est placé le crayon, et de transporter le crayon jusqu'à une cellule blindée équipée d'instruments de mesure adaptés à la mesure de ces déformations.

La mesure, dans la cellule blindée, des déformations de la gaine du crayon peut s'effectuer en déplaçant, le long de l'axe longitudinal du crayon, la pointe de touche d'un capteur inductif de type LVDT (« Linear Voltage Differential Transformer »), c'est-à-dire fonctionnant sur le principe du transformateur différentiel.

Un tel capteur inductif comporte un corps allongé délimitant une cavité tubulaire dans laquelle un noyau ferromagnétique est monté coulissant selon l'axe longitudinal de la cavité, et une pointe de touche solidaire du noyau, s'étendant hors de la cavité, dans le prolongement du corps, et destinée à être mise au contact d'un objet à mesurer. Le corps de ce capteur inductif comporte en outre un bobinage primaire prévu pour être alimenté par un générateur de signaux, et des bobinages secondaires délivrant des signaux lorsque le bobinage primaire est alimenté, ces signaux variant selon la position relative du noyau et des bobinages, de sorte que l'analyse des signaux permet de déterminer la position du noyau - et par conséquent de la pointe de touche - par rapport au corps du capteur.

S'agissant d'un crayon irradié, les opérations de transfert et de transport du crayon sont complexes et coûteuses.

Pour la mesure de l'épaisseur d'oxyde à la surface d'un crayon de combustible, il a été décrit dans le brevet FR2817338 un dispositif de mesure comportant une sonde à courant de Foucault immergée dans une piscine. Ce type de sonde n'est cependant pas adapté à la mesure du diamètre de la face externe d'un crayon de combustible.

En effet, cette technologie se prête principalement au contrôle d'une zone proche d'une surface, notamment pour mesurer l'épaisseur d'une couche d'isolant sur un matériau conducteur, et pour détecter des fissures ou hétérogénéités dans une pièce.

Pour pouvoir réaliser des contrôles dimensionnels (d'épaisseur) par courants de Foucault, la pièce à contrôler doit être homogène, ce qui n'est pas le cas d'un crayon de combustible comportant une gaine en alliage inoxydable ou de type Zircaloy, qui contient des pastilles pouvant présenter des fissures et entre lesquelles peuvent exister des volumes « vides ».

Par ailleurs, les capteurs de type LVDT présentant une précision suffisante pour mesurer une déformation de faible amplitude, ne peuvent pas être utilisés sous l'eau, et les capteurs LVDT conçus pour être immergés ne présentent pas une précision suffisante.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

Un objectif de l'invention est de proposer un instrument de mesure de longueur, un dispositif de contrôle dimensionnel d'un crayon de combustible comportant cet instrument, et un procédé de contrôle dimensionnel d'un crayon de combustible à l'aide de cet instrument, qui soient améliorés et/ou qui remédient, en partie au moins, aux lacunes ou inconvénients des instruments, procédés, et dispositifs connus.

Un objectif de l'invention est de proposer un instrument de mesure de longueur présentant une précision de l'ordre du micron ou de quelques microns, et adapté pour mesurer, sous l'eau et en présence de radiations, la déformation radiale de la face externe de la gaine d'un crayon de combustible, par exemple par gonflement ou ovalisation, ainsi qu'un procédé et un dispositif de profilométrie utilisant (respectivement incluant) cet instrument de mesure.

Selon un aspect de l'invention, il est proposé un instrument de mesure de longueur comportant un capteur inductif comportant un corps allongé et une pointe de touche mobile par rapport au corps selon un axe longitudinal ; le corps du capteur inductif contient des bobinages et délimite une première cavité recevant un noyau (ferro)magnétique relié à la pointe de touche; l'instrument comporte en outre un corps creux formant une enveloppe qui prolonge le corps du capteur inductif selon l'axe longitudinal et qui délimite, avec le corps du capteur, une seconde cavité étanche renfermant la pointe de touche ; et la capacité de déformation élastique de l'enveloppe, selon l'axe longitudinal (du corps et du capteur), est grande devant - i.e. supérieure à - la capacité de déformation élastique de l'enveloppe selon des axes orthogonaux à cet axe longitudinal.

Ainsi, lorsque l'instrument est immergé, l'enveloppe peut se déformer axialement pour transmettre à la pointe de touche des efforts d'appui s'exerçant sur une partie de l'enveloppe, tout en permettant le déplacement de la pointe de touche dans la seconde cavité.

A cet effet, l'enveloppe peut comporter une pièce déformable étanche à l'air et à l'eau, entourant la pointe de touche, et présentant une faible raideur mécanique selon un axe sensiblement confondu avec l'axe longitudinal du corps ; cette pièce déformable peut présenter une forme de révolution selon cet axe longitudinal; cette pièce déformable peut présenter une raideur axiale - c'est-à-dire selon l'axe de révolution - faible, et une raideur radiale bien supérieure à la raideur axiale.

Cette pièce déformable peut présenter une forme tubulaire annelée, et peut être essentiellement constituée par un soufflet.

Dans ce cas notamment, le rapport de la raideur radiale de la pièce déformable (et/ ou de l'enveloppe) à sa raideur axiale, peut être supérieur à 10, en particulier supérieur à 100 ou 1000.

Selon des modes de réalisation, l'enveloppe ou le soufflet peuvent présenter une raideur axiale qui est située dans une plage allant de 1 Newton par millimètre (N/mm) environ, jusqu'à 10 N/mm environ.

Selon un mode de réalisation, la capacité de déformation élastique de l'enveloppe selon l'axe longitudinal du capteur est suffisante pour que la pointe de touche soit sensible au déplacement d'une partie de l'enveloppe - dite partie d'appui - s'étendant dans le prolongement de la pointe de touche, sous l'effet d'un effort d'appui exercé par un objet à mesurer sur cette partie d'appui de l'enveloppe.

En d'autres termes et selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un instrument de mesure de longueur comportant un capteur inductif, généralement de type LVDT, dans lequel la pointe de touche s'étend à l'intérieur d'une enveloppe étanche solidaire du corps du capteur ; l'enveloppe comporte un soufflet présentant un axe longitudinal qui correspond à l'axe de plus grande déformation élastique du soufflet, et qui est sensiblement confondu avec l'axe de coulissement de la pointe de touche ; le soufflet est fixé (de façon étanche) au corps du capteur par une première de ses extrémités longitudinales ; l'enveloppe comporte en outre un tampon obturant le soufflet à sa deuxième extrémité longitudinale, et la raideur longitudinale (axiale) du soufflet est choisie suffisamment faible pour que le tampon puisse se déplacer selon l'axe longitudinal du soufflet, sur une partie substantielle au moins de la course de la pointe de touche du capteur inductif, au contact de celle-ci, de sorte que le déplacement relatif du tampon placé au contact d'un objet à mesurer, par rapport au corps du capteur, est transmis à la pointe de touche - et au noyau magnétique du capteur indue tif -, la face externe du tampon servant alors de pointe de touche pour l'instrument.

La course de la pointe de touche du capteur inductif, c'est-à-dire l'amplitude maximale de son déplacement en translation selon l'axe longitudinal du corps, peut par exemple être située dans une plage allant de un ou quelques millimètre(s), jusqu'à une ou plusieurs dizaines de millimètres.

Selon un mode de réalisation particulièrement adapté à la mesure d'une dimension transversale d'un crayon de combustible immergé dans une piscine, la partie de l'enveloppe s'étendant dans le prolongement de la pointe de touche du capteur inductif, en particulier ledit tampon, est distant(e) de la pointe de touche du capteur inductif lorsque l'instrument est à la pression atmosphérique, tandis que cette partie de l'enveloppe vient au contact de la pointe de touche du capteur inductif lorsque l'instrument est placé dans un milieu où règne une pression supérieure à la pression atmosphérique.

En particulier, la section transversale de l'enveloppe - le cas échéant le diamètre du soufflet - ainsi que la raideur axiale de l'enveloppe - respectivement du soufflet - peuvent être choisis de manière à compenser l'effort dû à la différence entre la pression d'air régnant dans la cavité recevant la pointe de touche et la pression d'immersion de l'instrument, afin d'assurer un contact entre la pointe de touche du capteur et la partie d'appui de l'enveloppe - ou tampon - formant la pointe de touche de l'instrument.

Une partie au moins de l'enveloppe déformable, en particulier le soufflet ou le tampon, peut (peuvent) être métallique(s).

Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de contrôle de la géométrie de la face externe d'un crayon de combustible nucléaire, qui comporte au moins un instrument de mesure de longueur tel que décrit dans la présente demande.

Selon des modes de réalisation du dispositif de contrôle de géométrie d'un crayon de combustible: - le dispositif peut comporter une structure fixe et un support d'instrument qui est mobile en translation par rapport à la structure fixe, selon au moins un axe, en particulier selon un premier axe et selon au moins un second axe perpendiculaire au premier axe; en particulier, le support d'instrument peut comporter une table à mouvements (X, Y) croisés portant des contre touches et autorisant un déplacement relatif, selon au moins le second axe, des contre touches et d'un crayon à contrôler ;

- le support d'instrument peut recevoir (au moins) deux instruments de mesure de longueur tels que décrit dans la présente demande : i) un premier instrument dont l'axe de déformation privilégiée - c'est-à-dire l'axe de moins grande raideur - de l'enveloppe déformable est sensiblement orthogonal à Taxe (audit premier axe) de translation du support d'instrument ; et ii) un second instrument, sensiblement identique au premier instrument, dont l'axe de moins grande raideur de l'enveloppe déformable est sensiblement orthogonal à l'axe de translation du support d'instrument ainsi qu'à, le cas échéant, l'axe de déformation privilégiée du premier instrument;

- le support d'instrument peut comporter deux pièces ou portions fixes servant de contre touches pour un crayon à contrôler, deux pièces mobiles servant de touches de mesure et sur lesquelles s'appuient, directement ou indirectement, lesdites parties d'appui d'enveloppe (i.e. lesdits tampons), et des moyens de rappel servant à maintenir la surface externe d'un crayon à contrôler au contact de ces touches de mesure et contre touches.

Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de contrôle de la géométrie de la face externe d'un crayon de combustible nucléaire, dans lequel on immerge des instruments de mesure de longueur tels que décrits dans la présente demande, dans une piscine contenant le crayon, et on utilise ces instruments pour mesurer une dimension transversale du crayon. L'invention permet de réaliser « in situ » (sous eau) un contrôle métrologique précis de crayons irradiés, sans nécessiter un transport des crayons hors de leur lieu d'utilisation.

D'autres aspects, caractéristiques, et avantages de l'invention apparaissent dans la description suivante qui se réfère aux figures annexées et illustre, sans aucun caractère limitatif, des modes préférés de réalisation de l'invention.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif servant à contrôler le diamètre d'un crayon de combustible nucléaire immergé dans une piscine, à différentes positions le long de ce crayon, afin établir un profil des variations de ce diamètre le long de l'axe longitudinal du crayon.

La figure 2 est une vue schématique d'une partie du dispositif de la figure 1 , qui comporte deux instruments de mesure du « diamètre » d'un crayon, respectivement selon deux axes de mesure qui sont orthogonaux et perpendiculaires à l'axe longitudinal du crayon.

La figure 3 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un instrument de mesure apte à équiper le dispositif des figures 1 et 2, qui illustre les deux parties du corps de l'instrument séparées l'une de l'autre.

La figure 4 est une vue en coupe longitudinale schématique de l'instrument de mesure de la figure 3, dans laquelle les deux parties du corps de l'instrument sont assemblées.

La figure 5 est une vue en coupe longitudinale schématique d'une variante de réalisation de l'enveloppe à soufflet de l'instrument de mesure des figures 3 et 4, et illustre schématiquement l'utilisation de cette enveloppe pour un instrument effectuant des mesures dans une grande plage de profondeur d'immersion de l'instrument.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Sauf indication explicite ou implicite contraire, des éléments ou organes - structurellement ou fonctionnellement - identiques ou similaires sont désignés par des repères identiques sur les différentes figures.

Sauf indication contraire, dans la présente demande, les termes « capteur » et « palpeur » sont synonymes et donc interchangeables.

Sauf indication explicite ou implicite contraire, dans la présente demande, les termes « axial(e) », « radial(e) », « axialement », et « radialement », sont utilisés par référence à un axe tel que l'axe longitudinal d'un crayon, l'axe longitudinal de l'instrument, l'axe de translation de la pointe de touche du capteur inductif, ou l'axe longitudinal du corps du capteur inductif, ces trois derniers axes pouvant être confondus.

Par référence à la figure 1 notamment, le dispositif - ou banc - 100 de contrôle dimensionnel permet de mesurer une dimension radiale - ou diamètre - d'un crayon 101 de combustible nucléaire s'étendant verticalement à l'intérieur d'une piscine remplie d'eau 102.

A cet effet, la majeure partie (inférieure) du banc 100 de profilométrie est immergée sous le niveau 103 de l'eau ; la partie supérieure (émergeante) du banc est accessible à des opérateurs qui peuvent positionner un crayon à contrôler sur le banc, sous l'eau, avec une pince (non représentée) commandée à distance.

Le crayon 101 peut par exemple présenter une longueur - ou hauteur - de l'ordre d'un mètre, et son extrémité supérieure peut être immergée sous un mètre d'eau environ.

La partie inférieure du crayon 101 est maintenue en place par un dispositif 104 de fixation dont on peut régler la position angulaire (selon l'axe longitudinal 105 du crayon).

La partie supérieure du crayon 101 est maintenue en position par une contrepointe 106 dont la hauteur peut être réglée manuellement en actionnant une vis de réglage 107.

La contrepointe 106 peut comporter un étalon consistant essentiellement en une pièce cylindrique de section circulaire, s'étendant dans le prolongement de l'extrémité supérieure du crayon à contrôler, et dont le diamètre correspond à la valeur nominale du diamètre du crayon, afin de permettre un calibrage des instruments de mesure par une mesure du (des) diamètre(s) de cet étalon.

Le positionnement angulaire du crayon peut être contrôlé avec une caméra et un index (non représentés).

Le dispositif 100 comporte deux instruments 10 de mesure de longueur illustrés en détail en figures 3 et 4.

Les instruments 10 de mesure sont supportés par un chariot 108. Le chariot 108 et les instruments 10 peuvent être déplacés verticalement le long du crayon.

A cet effet, le chariot 108 est solidaire d'un patin 109 coulissant sur un guide 1 10 vertical, ainsi que d'un écrou 1 1 1 coopérant avec une vis 112 s'étendant également verticalement.

L'entraînement en rotation de la vis 112, selon son axe longitudinal 113, par un moteur 1 14, provoque ainsi le déplacement du support 108 et des instruments 10 le long du crayon 101.

Un capteur de position, tel qu'un codeur rotatif solidaire de la vis 1 12, peut être prévu pour délivrer une information relative à la position verticale du chariot 108.

Pour examiner un crayon combustible, on maintient le crayon fixe et on fait défiler les instruments 10 le long du crayon.

Par référence à la figure 2 notamment, les instruments 10 sont solidarisés au support 108 d'instrument qui est monté coulissant selon l'axe Z vertical, par l'intermédiaire de plusieurs supports:

- un premier support 1 15 est équipé de deux coulisseaux 116 respectivement engagés sur deux guides 117 parallèles à l'axe X horizontal, de sorte que le support 1 15 peut librement coulisser selon cet axe X par rapport au support 108 ;

- un second support 1 18 est équipé d'un coulisseau 1 19 engagé sur un guide intégré au support 115 et parallèle à un axe Y horizontal et perpendiculaire à l'axe X, de sorte que le support 118 peut librement coulisser selon cet axe Y par rapport au support 1 15. Les supports 1 15, 1 18 et les coulisseaux et guides associés forment ainsi une table à mouvements X, Y croisés.

Le support 118 porte deux contre touches 120, 121 qui sont agencées pour pouvoir être en appui sur la face externe du crayon 101 à contrôler, respectivement selon deux génératrices de cette face externe généralement cylindrique et de section circulaire, ces deux génératrices étant « espacées » angulairement de 90 degrés environ autour de l'axe longitudinal du crayon.

Ainsi, les faces d'appui des deux contre touches 120, 121 s'étendent tangentiellement à deux plans d'appui orthogonaux qui sont parallèles à l'axe longitudinal du crayon, et dont les traces dans le plan de la figure 2 sont respectivement repérées 122 et 123.

Les libres déplacements en translation des deux contre touches 120, 121, selon les axes X et Y, qui sont permis par les coulissements mutuels des supports 108, 1 15, et 1 18, permettent d'obtenir un appui des deux contre touches 120, 121 sur la surface externe du crayon 101 , sans générer d'effort radial sur le crayon.

Les deux instruments 10 de mesure de longueur sont respectivement fixés au support 1 18 par deux supports 124, 125, et s'étendent respectivement selon deux axes longitudinaux 126, 127.

Les axes 126, 127 sont sensiblement orthogonaux, respectivement parallèles aux axes 122, 123, et se coupent en un point sensiblement confondu avec la trace, dans le plan de la figure 2, de l'axe longitudinal du crayon 101.

Chacun des supports 124, 125 comporte une pièce 128, un boîtier

129, et une tige 130 montée coulissante dans le boitier 129, selon l'axe 126, 127 longitudinal de l'instrument 10 considéré.

Chaque boitier 129 contient en outre un ressort 131 de rappel. Chaque tige 130 comporte trois faces d'appui 132, 133, et 134. Chaque ressort hélicoïdal 131 est en appui sur une paroi du boitier 129 correspondant ainsi que sur la face d'appui centrale 133 de la tige 130, de sorte que chaque ressort repousse la tige 130 vers le crayon 101 , et que la face d'appui d'extrémité 134 de la tige est maintenue en contact avec la face externe de la gaine du crayon.

Ainsi, la face d'appui 134 (servant de touche) et la contre touche 120 de mesure sont plaquées sur deux génératrices diamétralement opposées du crayon, par l'action du ressort 131 correspondant, selon l'axe longitudinal 127 d'un des deux instruments 10.

De la même façon, la face d'appui 134 (servant de touche) et la seconde contre touche 121 de mesure sont plaquées sur le crayon, par l'action du ressort 131 correspondant, selon l'axe longitudinal 126 de l'autre instrument 10.

Par ailleurs, chaque instrument 10 est fixé au support 124, 125 correspondant de façon à ce que la pointe de touche 10a de l'instrument soit en appui sur la seconde face d'appui 132 d'extrémité de la tige 130 correspondante.

La mesure, selon l'axe 126, d'un « diamètre » (i.e. d'une plus grande dimension transversale) du crayon peut ainsi être réalisée en mesurant l'écartement entre la face d'appui 134 de la tige 130 mobile selon l'axe 126, qui forme une touche de mesure, et la contre touche 121, cette mesure étant obtenue par l'instrument 10 s'étendant selon l'axe 126.

De la même manière, la mesure selon l'axe 127, d'un second « diamètre » du crayon peut être réalisée en mesurant l'écartement entre la face d'appui 134 de la tige 130 mobile selon l'axe 127, et la contre touche 120, au moyen de l'instrument 10 s'étendant selon l'axe 127.

Chacun des supports 124, 125 d'instrument 10, incluant la tige mobile 130 correspondante et la touche de mesure 134 associée, est respectivement monté sur le support 1 18 par l'intermédiaire d'une glissière d'axe 136, 137 respectivement parallèle à l'axe 126, 127 de mesure.

Ceci permet d'écarter les touches 134 des contre touches 120, 121, afin de pouvoir insérer ou retirer le crayon combustible de l'espace s'étendant entre ces touches et contre touches. Les mouvements des supports 124, 125 par rapport au support 118 peuvent être commandés par un système mécanique (non représenté) actionné par l'opérateur.

L'ensemble 138 incluant les instruments 10 et leurs supports 124, 125, 118, et 1 15, également dénommé « cassette », peut être désolidarisé du support principal 108, afin de faciliter la maintenance du banc, par exemple pour le remplacement des capteurs 10, 1 1.

Par référence aux figures 3 et 4, chaque instrument 10 comporte un capteur LVDT 11 monté à l'intérieur d'une structure étanche à l'air et à l'eau.

Le capteur 11 peut être par exemple un capteur de précision proposé par la société SOLARTRON (Royaume-Uni) sous la référence DP/2/S.

Un tel capteur comporte un corps 14 cylindrique allongé selon un axe longitudinal 15, ainsi qu'une pointe de touche 17 mobile en translation selon cet axe, par rapport au corps 14.

Le corps 14 contient des bobinages et délimite une première cavité recevant un noyau magnétique (non représentés). Le capteur contient en outre une liaison mécanique reliant la pointe de touche au noyau magnétique, et généralement un ressort de rappel de la pointe de touche dans sa position d'éloignement maximal du corps du capteur. Cette liaison est protégée par un soufflet 20 en élastomère qui s'étend entre la pointe de touche 17 et le corps 14.

A l'extrémité longitudinale du corps 14 opposée à la pointe de touche 17, s'étend un câble 21 servant à relier les bobinages du capteur 1 1 à un appareil (non représenté) d'alimentation et de traitement de signaux qui délivre en sortie des signaux ou données représentatifs de la position de la pointe de touche par rapport au corps du capteur.

Une partie du corps 14 est engagée - avec un faible jeu - dans un fourreau 12 qui délimite une cavité 22 dans laquelle s'étend le départ du câble 21. Un joint torique 28 assure l'étanchéité entre le corps 14 et le fourreau 12. La cavité 22 est remplie d'un matériau de scellage étanche tel qu'une résine ou un mastic ; et une première extrémité du fourreau 12 est obturée par une bague 23 au travers de laquelle s'étend le câble 21.

La seconde extrémité 12a du fourreau 12 est filetée intérieurement pour recevoir l'extrémité filetée 24 d'un manchon 25 faisant partie d'une enveloppe 13.

Le manchon 25 comporte une collerette annulaire 26 sur laquelle est fixée une première extrémité longitudinale d'un soufflet métallique 18, la deuxième extrémité longitudinale du soufflet étant obturée par une pièce 19 sensiblement en forme de disque, d'axe 15.

Le soufflet 18 présente un axe longitudinal qui correspond à l'axe de plus grande déformation élastique du soufflet, et qui est sensiblement confondu avec l'axe 15 de coulissement de la pointe de touche 17 par rapport au corps 14.

L'enveloppe 13 constituée par le manchon 25, le soufflet 18, et la pièce 19, peut ainsi être fixée au corps 14 du capteur 11 par l'intermédiaire du fourreau 12, un joint 27 assurant l'étanchéité entre le corps 14 et le manchon 25 (cf. figure 4).

Cette enveloppe 13 qui prolonge le corps 14 selon l'axe longitudinal 15 délimite ainsi, avec le corps, une cavité étanche 16 renfermant la pointe de touche 17 et autorisant le déplacement de cette pointe dans la cavité 16.

La capacité de déformation élastique du soufflet de l'enveloppe selon l'axe longitudinal du capteur est suffisante pour que la pointe de touche 17 soit sensible au déplacement de la pièce d'appui 19 de l'enveloppe s'étendant dans le prolongement de la pointe de touche, sous l'effet d'un effort d'appui exercé par un objet à mesurer sur la face externe 10a de cette pièce 19.

La face externe 10a de la pièce 19 sert ainsi de pointe de touche pour l'instrument 10.

En d'autres termes, la raideur longitudinale du soufflet 18 est suffisamment faible pour que la pièce 19 puisse se déplacer selon l'axe longitudinal 15 du soufflet, sur tout ou partie de la course de la pointe de touche 17, au contact de celle-ci, de sorte que le déplacement relatif de la pièce 19 placée au contact d'un objet à mesurer, par rapport au corps du capteur, est transmis à la pointe de touche 17 et au noyau magnétique du capteur inductif.

Comme illustré figure 4, la pièce d'appui 19 de l'enveloppe 13 s'étendant dans le prolongement de la pointe de touche 17 du capteur, est séparée de la pointe de touche par une distance 30 lorsque l'instrument 10 est à la pression atmosphérique.

Par le choix d'un soufflet d'un diamètre et d'une raideur axiale appropriés, la face interne 31 de la pièce 19 vient au contact de la pointe de touche du capteur inductif lorsque l'instrument 10 est placé dans la piscine, aux profondeurs d'immersion comprises entre celles des extrémités du crayon à contrôler.

La figure 5 illustre un mode de réalisation de l'enveloppe 13 et son utilisation pour des mesures de crayons plus longs (5 mètres par exemple), grâce à un système de compensation de la pression dans l'enveloppe à soufflet de l'instrument de mesure.

A cet effet, le corps du manchon 25 est percé d'un canal 250 dont une première extrémité débouche dans la cavité 16 et dont une seconde extrémité communique avec un conduit 40 reliant l'enveloppe 13 à une source 41 de gaz sous pression.

Un conduit de dérivation 42 relié au conduit 40 par sa première extrémité, débouche dans la piscine par sa seconde extrémité 43 dont la profondeur d'immersion est de préférence peu supérieure à la profondeur d'immersion de l'enveloppe 13.

La source 41 délivrant le gaz sous pression dans la cavité 16 d'une part et jusqu'à l'extrémité 43 du conduit 42 - par laquelle le gaz peut s'échapper dans la piscine -, d'autre part, permet de maintenir la cavité 16 à une pression sensiblement égale à la pression correspondant à la profondeur d'immersion de l'extrémité 43. Selon un mode de réalisation, un procédé de contrôle dimensionnel d'un crayon combustible comporte successivement les opérations suivantes :

- on positionne le chariot 108 et la cassette 138 en position basse, et on éloigne les touches 130, 132, 134 des contre touches 120, 121 ;

- on déplace le crayon sous eau pour le disposer sur le banc de profilométrie, à l'aide d'une pince de transfert (non représentée), et on place le crayon en butée sur support inférieur 104 ;

- on met en place la contrepointe 106 en appui sur le crayon et on maintient le crayon 101 à contrôler dans une position sensiblement verticale, sous le niveau 103 de l'eau d'une piscine ;

- on choisit et on règle la position angulaire du crayon à l'aide d'une caméra immergée dans la piscine ;

- une photographie du positionnement angulaire du crayon peut être prise pour pouvoir à nouveau positionner le crayon avec la même position angulaire lors de mesures ultérieures ;

- le cas échéant, pour étalonner les deux capteurs LVDT à la température ambiante dans l'eau, on rapproche les deux contre touches 120, 121 et les deux touches de mesure mobiles 130, 132, 134 sur lesquelles s'appuient respectivement deux pointes de touches 10a respectives de deux instruments 10, jusqu'à les mettre au contact de la surface externe de l'étalon qui est intégré dans la contrepointe 106, puis on mesure deux plus grandes dimensions transversales de l'étalon à l'aide des deux instruments 10 ; on éloigne ensuite les touches 134 de l'étalon;

- on rapproche les deux contre touches 120, 121 et les deux touches de mesure mobiles 130, 132, 134 sur lesquelles s'appuient respectivement deux pointes de touches 10a respectives de deux instruments 10, jusqu'à les mettre au contact de la surface externe du crayon ;

- on mesure deux plus grandes dimensions transversales du crayon à l'aide des deux instruments 10 ; - on déplace, le long du crayon, le support 108 auquel sont fixés les contre touches 120, 121, les touches de mesure mobiles 130, 132, 134, et les instruments 10, et on effectue de nouvelles mesures des deux plus grandes dimensions transversales du crayon, à l'aide des deux instruments 10.

La mesure des deux « diamètres » peut être réalisée en continu. La cassette porte-capteur peut pour cela être déplacée verticalement avec une vitesse constante, et les mesures réalisées avec une fréquence fixe, par exemple en réalisant une mesure par pas de 0.1 mm mesuré selon l'axe longitudinal du crayon.

L'enregistrement des mesures permet ensuite le tracé de deux profils des variations respectives de deux « diamètres » du crayon qui sont respectivement mesurés selon deux rayons formant un angle de 90°.

Après que les mesures des « diamètres » du crayon aient été ainsi faites, on peut « ouvrir » la cassette en éloignant les touches 134 des contre touches 120, 121 ; la contrepointe 106 peut ensuite être relevée, la fixation du crayon desserrée, puis le crayon retiré du banc à l'aide de la pince de transfert.

Par ailleurs, le banc permet aussi, en maintenant la cassette fixe et en faisant tourner le crayon sur lui-même, de faire une mesure de profil radial, c'est-à-dire une mesure d'ovalisation.