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" Tachymètre électrique "
La présente invention consiste en un appareil permettant de déterminer la vitesse d'un mobile entre deux points détermines .
Le système se compose essentiellement de deux faisceaux lumineux visibles ou invisibles (rayons ultra- violets ou rayons infra-rouges) qui seront coupés successi- vement par le passage du véhicule et d'un dispositif élec- trique qui mesure l'intervalle de temps s'écoulant entre le début des deux occultations ,lequel dispositif comporte une aiguille se déplaçant sur un cadran Cette aiguille part au début de la première occultation et s'arrête au début de la seconde occultation après un parcours qui mesure la durée de l'intervalle de temps écoulé
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Si la base ou distance entre les deux faisceaux lumineux est toujours la même , la graduation de l'appareil de mesure peut être faite directementen "vitesses" au lieu d'être faite en "temps" .
Le dispositif chronographique est caractérise en lui-même en. ce qu'il comporte un condensateur qui se charge négativement à travers une résistance élevée sous l'action d'une différence de potentiel constate , à partir de l'origine du temps jusque la fin la tension de ce condensateur étant appliquée entre-le filament et la grille d'une lampe triode dont la variation de tension anodique subséquente. , indiquée par un mill-ampéremètre est fonction du temps de charge et par conséquent du temps mis par le véhicule pour franchir la distance entre les deux pointe
Une autre caractéristique de ce dispositif résida en ce que l'isolement du condensateur est poussé 4 une très grande- valeur de manière que la charge de ce con- densateur puisse subsister longtemps sans altération .
ce qui permet de faire la lecture de l'indication en toute sécurité
Dans une variante de réalisation ce dispositif est caractérisé en outre en ce qu'il est prévu un jeu de résistances et.un jeu de condensateurs susceptibles d'être mis individuellement en circuit de Manière à pouvoir modi- fier dans un rapport donné la valeur de l'indication fournie par le milli-ampéremètre .
L'invention vise également un dispositif chro- notraphique de genre dans lequel le milli-amperemètre qui traduit les variations du courant anodique est un milli- ampèremètre enregistreur tandis que les circuits des relais employés pour la mise -en charge et l'arrêt de la charge sont établis par un contacteur tournant ce qui permet d'obtenir
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une ligne d'enregistrement continue des temps (on des gran- deurs proportionnelles aux temps ) qui s'écoulent entre les fonctionnements des relais provoqués par des événements quel- conques ; par exemple par l'émission d'un son et la réception subséquente de oe son .On peut ainsi obtenir l'enregistre ment des diverses hauteurs d'un avion au-dessus du sol . ou d'un sous-matin au-dessus du fond de la mer
Sur les dessins annexés:
La fig. 1 représente schématiquement l'ensemble du tachymètre ,
La fig. 2 le schéma de principe du dispositif ohronographique .
La fige 3 le détail de ce dispositif ainsi que les relais fonctionnant par les occultations des faisceaux lumineux, qui en déterminent le fonctionnement .
La fige 4 montre schématiquement le dispositif chronographique avec milli-ampéremètre enregistreur en com- binaison avec un appareil de sondage aérien ou sous-marin
La fig. 5 montre un enregistrement élémentaire
La fig, 6 représente le graphique d'enregistre- ment continu .
Sur la fig, 1 ,les lignes 1 et 2 représentent les trajets des faisceaux lumineux qui seront occultés par le passage du véhicule ; 3 et 4 sont les émetteurs produi- sant ces faisceaux ; 5 et 6 sont les récepteurs photo-élec-. triques provoquant la fermeture d'un relais chaque fois que le :faisceau disparait . 6 Ces émetteurs et récepteurs peuvent être de tout type cpnnu
D'une manière générale dans les appareils de ce genre le récepteur comporte une cellule photo-électrique reliée à une source de courant et à une lampe triode de ma- nière que selon le montage adopté l'occultation du faisceau
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c3e l'émetteur produise une-augmentation ou une diminution du courant anodique , laquelle est dirigée sur un relads que' cettk;
' augmentation ou diminution fait, foii,-tionner Sur le dessin
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ces.relais reliée aux récepteurs .5 et 6 sont désignés par 20
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et'Si (figJ$) ils peuvent d'ailleurs être inversés comme
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on le verra, par la suite .
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Le dispositif chronographique est désigné -en bloc par 7 sur la fig, 1 Ce dispositif utilise la.loi qui régit 1 charge dun condensateur à travers une résistance élevée sous l'ac-
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tion d'une différence de potentiel constante
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Le condensateur 8 peut 'être cou2 t-cicui é par 1& contact loi d*un relais 10 Lorsque le relais est ,limenté , ce contact s'ouvre et le condensateur se charge sous l'action de la force ôlectro-motrioe d'une pile 9 à laquelle il est relis par lrntermdiae d'une rdaibtîtnce élevée 3. ! dont la va- leur est cnoisie , ainsi que celle du. condensateur de manié- re à donner au aironit une constante de temps en rapport avec
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les durées maxima que l'OR désire Mesurer
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¯ La liaison entre le coudensatcur et le circuit de charge peut être l'ouverture au contact Il 1 dTun relais 11.
les relais 10 et 11 sont alimentés lorsque leu.,, circuit est fermé , par une source :z5 de tension suffisante pour rendre leur fonctionnement très rapide <.
,ma fermeture du'circuit du relais 10 , c' est à dire l'alimentation de ce relais est commandée par le relais 20 qui obéit au récepteur 5 De m$mM¯le relais 11 reçoit'le courant par l'intermédiaire du relais 21 qui obéit au récep- teur 6 du a3atou # Comme l'e sens des pes5;,ges du îréhîcu-le peut être quelconque il est prévu un cominu,iteu-" 2-1.
qui perrnet de
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permuter ,les relais des deux barrages afin de rétablir l'ordre normal de fermeture des deux relaie 10 et 11 qui définissent le début et la fin de l'intervalle de temps ,
Quand ces relais 10 et 11 sont alimentés par les relais 20 et 21 , et attirant leur armature ils ouvrent l'un le oontaot 101 , l'autre le contact Il 1 *.En même temps cha- cun d'eux ferme un contact supplémentaire 13 qui est un con- tact de réalimentation de telle sorte que chaque relais res- peotivement est maintenu excité par un courant permanent plus faible: , dont la valeur est limitée par une résistance en série 28 pour le relais 10 et 29 pour le relais 11 .
Un bouton de coupure 26 permet de couper simul- tanément l'alimentation des deux relais pour les ramener à la position de dépaxt
Il y a lieu de remarquer que les ensembles cons- titués par les relais 10 et 20 d'une part et 11 et 21 d'au- tre part sont absolument identiques comme constitution , il est donc facile de les régler de telle manière que les re- tards qu'ils introduisent soient extrêmement voisins ,,
de telle sorte que la précision de la détermination de l'inter- valle de temps peut être très supérieure à la valeur du re- tard introduit individuellement par chacun de ces ensembles de relais
Le condensateur 8 est monté entre la grille 14 et le filament 15 d'une triode 16 Cette lampe doit présenter un très bon isolement et son vide doit pire très pousse afin que le courant inverse de grille soit négligeable L'anode 17 de cette' triode est reliée par un milli-ampéremètre 18 au pôle positif d'une batterie de tension anodique 19 .
Au lieu de rattacher directemebt à l'extrémité négative du filament l'une des armatures du condensateur.com-
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me il a été figuré dans le schéma de la fig. 2 ,on a inté- rêt à la relier au curseur du potentiomètre 82 alimenté sous quelques volts par une pile 23 et permettant de rendre cette armature un peu plus négative que le filament (fig. 3) .
Dans ces conditions , il est possible ,par un réglage de ce curseur de ramener toujours le courant anodi- que à la même valeur initiale lorsque le condensateur est court-circuité .
Ceci permet de corriger les petites variations de la'tension anodique qui peuvent se produire à l'usage D'autre part , l'emploi d'une tension grille Initialement un peu négative supprime toutes les anomalies dues aux variations du courant-grille au voisinage de la tension nulle
La batterie 9 est montée de manière à rendre négative l'électrode du condensateur reliée à la grille
Dans ces conditions dès que le relais 10 atit- rant son armature ouvre le contact 101 ¯la condensateur n'est plus court-ciruité et le condensateur se charge néga- tivement parce que le relais 11 ,alors au repas ferme le circuit de charge ,
le potentiel de la grille baisse donc régulièrement du fait de cette charge négative Lorsque le relais 11 est attire et ouvre le contact 111 cette charge cesse aussitôt comme 3:*isolement du condensateur de grille de la.lampa et des connexions qui s'y @Attachent est rendu ex- trêmenet élevé (de l'ordre de 1.000 mégohms au moins ) , la charge du condensateur,subsiste sans altération pendant un temps qui peut atteindre plusieurs minutes .
Le potentiel de 'la grille restant constant pendant le même temps l'indica- tion du milli-ampéremètre anodique 18 reste également cons- tance . On a toute facilité pour lire la position de l'ai-
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guille indicatrice sur l'échelle
Le déplacement de cette aiguille mesure la chute du courant anodique et par suite la charge prise par le con- densateur ,
Comme cette charge est une fonction exponentielle du temps entièrement calculable à l'avance lorsqu'on connait la caractéristique de la lampe , la résistance de charge et la capacité du condensateur ,il est très facile de graduer le milli-ampéremètreen intervalles de temps .
Le remplacement du condensateur par un autre de valeur N fois plus grande ou N fois plus petite permet d'ef- fectuer directement un changement d'échelle dans le même rapport .De même,la substitution d'une résistance M foie plus grande multiplie les temps indiques par l'aiguille par le même nombre M .
Le changèrent d'échelle' peut donc se faire ex- trêmement simplement en utilisant un combinateur à plusieurs plots 24 permettant de remplacer la résistance de charge par une autre plus convenable 0 Une disposition analogue - non représentée . conviendrait tout aussi bien pour employer toute une gamme de condensateurs .
Une fois la lecture faite pour remettre l'ap- pareil en état pour un nouveau fonctionnement on ouvre le con- tact 26 ,puis on le referme
Il est facile de voir que le système chronogra- phique qui vient d'être décrit, et qui a été conçu en vue d'une mesure de vitesse peut être adapté très facilement à toute mesure d'intervalle de temps ou de vitesse dans lequelles les phénomènes qui définissent l'origine et la fin de l'intervalle de temps sont susceptibles d'être traduits électriquement afin de provoquer la fermeture des relais 10 et Il 4
En particulier il sera possible d'utiliser ce
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système chronographique à lecture directe pour la détermina-
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tion de l'intervalle de temps qui s'écoule entre la prcduc" tion d'un son et le retour de son écho sur un obstacle ,ce qui permet le sondage par son dans l'air , dans l'eau ou dans tout.'.autre milieu .
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La,graduation du m.l.z,mp4remtae pourra être faite dans tous les cas par le .calcul à partir des constates du circuit du condensateur et il aéra possible de graduer di-
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rectement ''l'appareil soit en intervalles de tempe , soit en profondeur-s , s'il s'agir du sondage ou enfin en vitesses s'il s'agit d'une application achymë-r.cu q ..0àg=q représenté sur les iic:
-4 à 6 une autre réa" Usation de ce dispositif o1zr9nographigué destinée être CN3. ployée avec un appareil de sondage aérien ou sous-marin , en vue de donner un enregistrement continu du sondage .
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, 0@"a suppose âans y ca application que l'apparail, de sondage fonctionne d'une paniére tnjforme # c'est b dire que les émissions de son se succédent à une cadencé ré- gulière .
Dans cet appareil un alternateur 30 fait émettre un son musical bref par l'émetteur 31 lorsque deux lames con-
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taats.s2-63 sont réunies conductivement par le passage sous elles d'un secteur métallique S4 encastre dans un tambour iso- liant tournant à une vitesse convenztblo qui peut avantagen- sement être réglable selon les profondeurs que l'on est en train d'enregistrer
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Pendant: l'émission un axiome secteur conduc- teur 36 * se présente sous les lames Z60 et 36 et ferme ainsi le circuit. du relais de départ 10 du chronographe qui ouvre le contact 101 .
La longueur du secteur 36 est telle que le ra-
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lais.10 reste excité (ce qui dëcourt-circuite le condensateur
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chronographique 8 )pendant un temps permettant de re@evoir encore les échos provenant des profondeurs les plus grandes que l'on désire mesurer .
Très peu de temps après s'être engagé sous les lames 26 et 26a le secteur 36 atteint la lame 86 qui permet au relais 11 de fonctionner lorsque l'écho reçu par le récep- teur R déolanche le relais 21 dont l'armature vient s'appli- quer sur 211 .
Dès que le relais 11 a ouvert le contact 111 , il interrompt la charge du condensateur 8 qui se faisait à travers la résistance 12 sous l'action de la batterie 9 En même temps le contact 13 qui s'est fermé permet à ce relais de se réalimenter à travers une résistance 29 qui limite le courant= venant de la batterie 25 à la valeur nécessaire
Le fonctionnement de l'ensemble du condensateur ohronographique 8 et de la lampe 16 est le même que précédem- ment * Le tube à vide mesure constamment l'état de charge du condensateur et le courant anodique débité à travers l'appa- reil de mesure 18 par la batterie 19 a une valeur qui di- minue avec la charge négative acquise par,le condensateur .
ou ce qui revient au même avec le temps pendant lequel la charge a eu lieu
Par suite le courant mesuré par le milli-ampéremè- tre 18 varie depuis une valeur initiale constante correspon- dant à la charge nulle du condensateur jusqu'à, une valeur ca- ractéristique du temps de charge et il conserve cette valeur qui indique la durée cherchée graâce au très bon isolement du condensateur 8 ,jusqu'à ce que les deux relais 10 et 11 soient revenus à l'état non excités ce qui a'lieu lorsque le secteur 36 quitte la lame 26 .
Alors le contact 101 se ferme et rétablit le court-circuit qui décharge le condensateur 8 tandis que le contact 111 se ferme et rétablit le circuit qui
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permettra ultérieurement la. charge à travers la résistance
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2 Le courant dans l'appareil ld reprend aussitôt }sa va- leur initiale caractéristique d'une charge nulle . Le milli- ampèremètre 18 sera choisi de période assez courte et d'amor- tissement suffisant pour permettre une fréquence relativement grande des fonctionnements
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An cours d;
un tour du contacteur t le courant dans 18 varie donc de la manière représentée dans la fig. 5 .
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Bes parties a-a $a-0 représentent la valeur du courant initial (8 étant déchargé), La partie a b est la, va-
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riatîon du courant au cours de la charge:
du condensateur de- puis 1'instant où. le relais 10 est excité par suite de l'à- mission du signal (point a) jusque l'instant ou le relais ll
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atonationnd (point b) par suite de la réception de l'écho .
Le palier b c représente la valeur du courant anodique correspondant à, la tension de charge acquise par le
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condensateur 8 , Le point c corretpoua b, l'instant OU la lame 26 ayant cessé de rencontrer le secteur 36 les deux relais 10 et 11 cessent d'être excités ce qui décharge le condensa- .leur 8 et le ramène instantanément à l'état initial qui sub-
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siste jusqu'à Itémiesion d'un signal en e,
Il est facile de voir qu'en utilisant comme ap- pareil de mesure 18 un enregistreur on obtiendra en graduant le papier de l'enregistreur en mètres de parcours de l'écho un graphique tel que celui de la fig,
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6 dans lequel les palie.rs 0,-e *4-e forment une ligne poin* tillée de départ (distance zéro).et les paliers b c une ligne
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pointillée d'enregistrement des different-es distances d'écho (profondeurs ou altitudes) atteintes au cours du temps .
.Le papier étant déroulé par un mouvement d'hor-
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logeiie , les sbscttses indiquent les différentes époques de 1,'ergi.etrsmsri.. candie quo les ordonnées, fournissent les
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'" di1;rlQafl d ChA.s çbtennes à ces .ép0 uès ..
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Les lignes théoriquement courbes a-b et c-d sont trop rapides pour être nettement inscrites par le milli- ampèremètre enregistreur et se présentent comme des verti- cales .
Suivant le type de milliampéremètre . l'enre- gistrement est obtenu directement en coordonnées rectilignes, en coordonnées curvilignes ou en coordonnées polaires La fig. 6 est établie dans l'hypothèse d'un enregistrement à coordonnées rectilignes REVENDICATIONS
1 - Appareil pour mesurer la vitesse d'un mobile entre deux points déterminés caractérisé en ce qu'il comporte deux faisceaux lumineux visibles ou invisibles coupant la trajectoire du mobile en ces pointe , ces faisceaux frappant deux récepteurs constitués à la manière connue de façon que l'occultation de chaque faisceau produise le déclanchement d'un relais ,les deux relais étant reliés à un ohronographe qui est mis en marcha par le premier relais et arrêté par le second .