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Instrument de mesure pour l'enregistrement des grandeurs phy- siques Il. iour l'enregistrement des grandeurs physiques, on a, jusqu' ici, procède en principe de la manière suivante : on amène la grandeur physique à s'inscrire soit graphiquement, soit sous for- me/numérique, sur une banda d'enregistrement.
Dans les appareils de mesure enregistreurs à inscription graphique de la grandeur physique sur une bande d'enregistrement, l'inscription donne immédiatement une image claire des variations dans le temps de la grandeur physique, ce qui doit être considéré comme très avantageux. Mais un inconvénient inhérent à ces appa-
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reils est que la précision d'inscription et aussi la précision de lecture laissent à désirer. La cause de l'erreur d'enregistre- ment consiste principalement dans le papier d'enregistrement que l'on emploie. D'abord, ce papier d'enregistrement possède la fâ- cheuse propriété d'être hygroscopique. Par suite, il se dilatera inégalement suivant le degré d'humidité, en sorte que l'on ob- tiendra des inscriptions qui ne correspondent pas à la grandeur à mesurer.
Secondement, une autre cause d'erreur peut provenir d'une perforation inexacte ou endommagée du papier d'enregistre- ment , ce qui a pour conséquence un décalage du papier dans le sens transversal, qui provoque une inscription inexacte. Enfin, les organes de réglage et de guidage du papier d'enregistrement ne donnent pas une sécurité suffisante pour que la ligne zéro du papier d'enregistrement se déplace toujours exactement dans la direction voulue. Ces écarts de la direction de déplacement pres- crite - écarts qui sont toujours concevables en dépit de la bon- ne exécution de l'appareil de mesure au point de vue construc- tif - donnent aussi lieu, bien entendu, à des erreurs d'enregis- trement.
En ce qui concerne la précision de lecture de l'inscrip- tion graphique sur la bande enregistreuse, il convient de dire que lorsqu'on fait vérifier les valeurs inscrites par des per- sonnes différentes, on obtient ordinairement des résultats, non pas concordants, mais différents.
Dans les appareils de mesure à enregistrement avec impres- sion numérique des grandeurs physiques sur la bande d'enregistre- ment, c'est-à-dire dans les appareils qui sont généralement con- nus sous le nom de "printometer", la précision de mesure est au moins aussi grande que dans les appareils à enregistrement gra- phique. Mais les inexactitudes de lecture n'y sont pas conceva- bles, car, périodiquement, à des intervalles de temps déterminés, la grandeur physique s'imprime en chiffres sur la bande enregis- treuse. Cependant, un inconvénient de ces appareils est que la physionomie que présente l'ensemble des grandeurs physiques me-
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surées aux divers intervalles ni Se perçoit pas bien immédiate- ment d'après les chiffres imprimés sur la bande d'enregistrement.
Dans les installations où il est important d'avoir à la fois une grande précision de mesure, et un aspect immédiatement lisi- ble de l'ensemble des résultats des mesures, on pourrait sans dou- te prévoir un appareil d'enregistrement graphique et un appareil à enregistrement numérique. Bien que l'on obtienne alors la somme des effets des deux sortes d'appareils enregistreurs, ce procédé ne saurait passer pour très économique, car, ces instruments de mesure sont, aujourd'hui encore, relativement coûteux en raison de la précision de leur construction.
En dehors d'autres inoon- vénients, une installation de ce genre présente encore le défaut suivant:étant donné que l'enregistrement graphique et l'enregis- trement numérique de la grandeur physique se font sur des bandes enregistreuses séparées, il n'est pas possible d'avoir immédia- tement une interprétation numérique des inscriptions graphiques.
La présente invention est relative à un instrument de mesure pour l'enregistrement des grandeurs physiques, dans lequel, con- formément à la présente invention, on a prévu des dispositifs grâce auxquels on produit à la fois un enregistrement graphique, et, à intervalles périodiques un enregistrement numérique de la grandeur physique sur une bande enregistreuse.
L'appareil d'enregistrement peut comporter deux dispositifs enregistreurs commandés par le système servant à faire les me- sures et destinés à l'inscription graphique et à l'inscription numérique, ainsi qu'un dispositif imprimeur actionné périodique- ment, et qui produit au moins l'inscription numérique sur la ban-
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de d'enregistromAnt.
Si l'instrument de mesure doit étre,consti- tué à la façon d'un compteur de consommation maxima, il existe deux dispositifs enregistreurs commandés par le système qui fait les mesures, et destines à l'inscription graphique et à l'ins- cription numérique, un dispositif imprimeur, actionné périodique- ment, qui produit les deux inscriptions sur la bande d'enregistre-
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ment, et un dispositif de rappel, qui à la fin de la période d'enregistrement, ramène les deux dispositifs enregistreurs à zé- ro. De préférence, pour soulager le système qui produit les mesu- res, le dispositif imprimeur et le dispesitif de rappel sont com- mandés par un moteur auxiliaire.
Conformément à la présente invention, on a donc créé un in- strument de mesure qui réunit les avantages d'un appareil d'enre- gistrement graphique et d'un appareil d'enregistrement numérique en un seul appareil. Une inscription combinée de ce genre donne une physionomique graphique claire des grandeurs physiques enre- gistrées, et permet d'interpréter numériquement, d'une manière immédiate, les inscriptions graphiques qui correspondent aux grandeurs physiques.
Un mode d'exécution de la présente invention a été represen- té, à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 montre schématiquement un instrument de mesure à enregistrement périodique; il s'agit d'un appareil destiné à un compteur électrique de consommation maxima ; les figures 2 et 3 montrent chacune une partie de deux ban- des enregistreuses comportant une inscription graphique et numé- rique.
La vis sans fin 1 d'un compteur d'électricité est en prise avec une roue dentée 3 folle sur un arbre 2; cette roue est ac- couplée, par la friction du ressort à boudin 4, à un pignon 7, également fou sur l'arbre 2, et en prise avec une roue dentée 6.
L'une des roues centrales 8 d'un différentiel est solidaire de la roue dentée 6, et l'autre roue centrale 9, du même diffé- rentiel, est solidaire d'une roue dentée 11 en prise avec une roue dentée 10. Un satellits 12 du différentiel, est monté sur un axe porteur 13, qui est fixé à un axe central 14 qui porte les roues centrales 8,9.
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A l'axe central 14 est lié un tambour d'enregistrement 15, dont une partie de la périphérie forme, grâce à une dépression, une surface surélevée 13 enroulée en hélice. Sur la surface fron- tale de droite de ce tambour est fixée une roue dentée 17.
A gauche du tambour enregistreur 15, on a prévu un mécanis- me compteur 18, dont les rouleaux à chiffres 19, 20, 21, sont fous sur l'axe central 14. Les deux roues d'embrayage 22,23 qui se trouvent entre les rouleaux à chiffres 19,20, 21, sont fous sur un axe 24. Une roue dentée 26, accouplée à un pignon 25 du rouleau à chiffres 21, est calée sur l'axe 24. Il en est de même@ d'une roue dentée 27, accouplée à la roue dentée 17. Les rapports de transmission des trains d'engrenages 17, 27 et 25, 26, sont 1:10. La rotation du mécanisme compteur 18, et par conséquent, également, la rotation du tambour enregistreur 15, sont limitées par une cheville 29 fixée au roui,--du à chiffres 19, cette che- ville coopérant avec une butée 28.
La roue dentée 10, qui est en prise avec la roue dentée 11, et qui est folle sur un arbre 30, est accouplée, par l'intermé- diaire d'un ressort de friction 31, à une roue dentée 32 action- née par un moteur de rappel, par l'intermédiaire d'une transmis- sion non représentée. La transmission entre le moteur de rappel et la roue dentée 32 est constituée de telle façon, que la roue dentée 32 ne soit mise en rotation qu'au bout d'un certain nom- bre de tours du moteur.
Le moteur de rappel est de plus en prise encore , également par l'intermédiaire d'une transmission non représentée, avec une roue dentée 33 sur laquelle est articulée un$bielle 35 réunie à un dispositif imprimeur 34. Le dispositif imprimeur 34 est con- stitué essentiellement par un organo presseur 36 et par un ruban d'encrage 39 guidé sur les rouleaux'37,38.
Dans l'organe presseur 36, la partie qui se trouve en f&ce du tambour enregistreur 15 forme un bord étroit 40 du genre d'une règle, tandis que la
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partie qui est en face du compteur 18 présente un élargissement 41 qui correspond aux dimensions des chiffres sur les rouleaux à chiffres 19, 20, le
Une bande enregistreuse 12 se trouve entre l'organe pres- seur 36 et le rouleau enregistreur 15 ainsi que le compteur 18.
De préférence, cette bande est à une petite distance du tambour enregistreur 15 et du compteur 18.
Au début d'une période d'enregistrement, le commencement de la surface 16 du tambour enregistreur 15 se trouve en face du bord formant règle 40 de l'organe presseur 36. En conformité avec la consommation d'énergie, le tambour d'enregistrement 15 est actionné par la vis sans fin 1 du compteur, par 1'intermédiaire des roues dentées 3,7, 6, de la roue centrale 8, et de la roue satellise 12. Dans la position que l'on voit sur la figure, le compteur a déjà fait tourner d'une certaine fraction l@ tambour d'enregistrement. De plus, la roue dentée 17 du tambour 15, fait tourner la roue dentée 27, en sorte que, par l'intermédiaire des roues dentées 26,25, le mécanisme compteur 18 est mis en mouve- ment.
A la fin d'une certaine période de temps, par exemple tous les quarts d'heure, une horloge commutatrice met automatiquement en circuit le moteur auxiliaire, qui commence par faire tourne@ la roue dentée 33, actionnant le dispositif imprimeur 34. L'or- gane presseur 36 se déplace alors vers le tambour d'enregistre- ment 15 et vers le compteur 18, et enfin, il pressera le ruban encreur 39 ainsi que la bande d'enregistrement 32 contre le tam- bour d'enregistrement 15 et contre le mécanisme compteur 18.Sur la bande d'enregistrement 42, il s'imprimera alors à droite une ligne qui correspondra à l'étendue de la surface 16 qui, au mo- ment où s'exercera la pression du bord longitudinal 40 de l'or- gane presseur 36, se trouvera en face de ce bord longitudinal,
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en direction horizontale.
De/plus, à gauche, les chiffres du mé- canisme compteur 18 qui se trouvent à ce moment en face de la bande d'enregistrement 42, s'imprimeront sur cette bande.
Une fois que l'organe presseur 36 est revenu à sa position, de repos, ou même pendant qu'il revient à cette position, la roue dentée 32 est mise en rotation rapide, par suite de la transmission spéciale d'accouplement, dont on a déjà parlé, entre le moteur et la roue 32.La rotation de la roue dentée 32 est transmise alors, par l'intermédiaire des roues dentées 10,11, de la roue centrale 9, et de la roue satellite 12, à l'axe central 14. Cet axe central tourne alors dans le sens opposé au précédent, et avec une vitesse supérieure à celle qui lui était communiquée par le compteur. Le tambour d'enregistrement 15 et le mécanisme compteur 18, sont alors ramenés à leur position zéro.
Dans la position zéro du tambour d'enregistrement 15 et du mécanisme compteur 18, la cheville 29 du rouleau à chiffres 19 vient s'ap- puyer contre la butée 28. Le moteur continue alors à tourner pen- dant un temps très bref, mais, grâce au couplage à friction qui existe entre le pignon 10 et la roue dentée 32, il tourne à vide.
Dès que le moteur s'est arrêté, il se produit de nouveau un dé- placement du tambour d'enregistrement 15 et du mécanisme compteur 18 sous l'action de la vis sans fin 1 du compteur.
La figure 2 montre une partie d'une bande enregistreuse dont les inscriptions proviennent d'un appareil enregïstreur tel que celui qui est représenté en figure 1. Sur cette bande, les chiffres à gauche donnent les temps, les chiffres qui sont pla- cés auprès des précédents donnent la valeur de consommation d'é- nrgie, et les lignes horizontales constituent une représenta- tion graphique de cette consommation d'énergie.
Lien entendu, il n'est pas absolument indispensable de pro- duire l'inscription graphique comme elle a été produite dans l'instrument de mesure enregistreur representé en figure 1. Au
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lieu d'imprimer sur la bande'enregistreuse la ligne qui correspond à la grandeur physique, on pourrait aussi obtenir cette ligne par un style inscripteur. Le tambour enregistreur devrait alors être remplacé par un dispositif à écriture universellement em- ployé dans les appareils d'enregistrement. On peut aussi conce- voir d'agencer l'instrument Pnregistreur de façon qu'il produise non pas une inscription graphique périodique de la grandeur phy- sique, mais une inscription continue, comme c'est le cas, par exemple, d'ordinaire, dans les baromètres et dans les thermomè- tres enregistreurs.
Le dispositif d'enregistrement pour l'ins- cription graphique, pourrait alors être constitué commp un ins- cripteur de courbe, les chiffres du mécanisme compteur s'impri- mant, périodiquement, grâce à un dispositif presseur, sur la ban- de d'enregistrement. On se dispenserait alors naturellement d'un dispositif de rappel spécial. Dans un instrument enregistreur de ce genre, on obtient alors sur la bande d'enregistrement une ins- cription comme celle qui se voit sur la bande représentée en fi- gure 3. L'inscription graphique pourrait aussi être obtenue par un dispositif enregistreur provoquant une inscription par points sur la bande d'enregistrement. Bien entendu, on peut encore con- cevoir d'autres variantes de dispositifs enregistreurs.
De même la présente invention n'est aucunement limitée à l'enregistre- ment de certaines grandeurs physiques, mais elle s'étend, d'une façon absolument générale, à l'enregistrement d'une grandeur quelconque, pourvu que cette grandeur soit seulement mesurable.