<Desc/Clms Page number 1>
"Dispositif pour la commande des circuits de courant d'aimant d'appareils Boulengé pour la mesure de temps courts
Jusqu'à présent, les mesures de la vitesse de projectiles au moyen de l'appareil Boulengé à masses tombantes, étaient effectuées grâce au fait que, pendant son vol, le projectile interrompait successivement les deux circuits du système d'aimants de l'appareil à masses tombantes, par suite de la destruction d'éléments parcourus par le courant. On a souvent utilisé des viroles de tir disposées à la bouche de l'arme, à l'aide desquelles il est possible de tendre un fil relativement mince devant la bouche, tandis que, comme deuxième déclenchement, on emploie souvent des grilles de
<Desc/Clms Page number 2>
fil ou de Bensberg.
Une grille de Bensberg est constituée par une série de barres d'acier ayant la dureté du verre, branchées élas- tiquement en série. Par la destruction d'une ou plusieurs de ces barres et par la rupture du fil placé devant la bouche, on inter- rompt les circuits des deux aimants de l'appareil Boulengé pour la mesure de temps courts.
En raison du renouvellement continu de la grille de Bensberg et du fil tendu devant la bouche de l'arme, ainsi que de l'effet gênant produit sur le projectile par ces dispositifs de contact, il est désirable d'actionner le "Boulengé" par des impulsions limitant le temps de mesure, qui se produisent lorsque le projectile traverse, par exemple, une bobine ou lorsque ce projectile laisse derrière lui, au passage, une impulsion dans le flux de courant d'une barrière lumineuse, d'un microphone, etc..
Pour ces motifs, on a proposé de commander, au moyen de telles impulsions, amplifiées dans un amplificateur commun, une série de relais qui commutent le courant pour les aimants de Boulengé. Dans l'intervalle entre l'impulsion initiale et l'impulsion finale, les relais doivent retourner dans la position dans laquelle ils sont prêts à agir et devenir capablea d'être mis en circuit pour les aimants de Boulengé qui n'ont pas encore été actionnés. Ceci est nécessaire en raison du retard de réaction des relais mécaniques, qui est considérable par rapport au temps de mesure et qui devrait être compensé de cette manière dans le résultat de mesure. Il a toutefois été constaté qu'il se produit une dispersion du retard de réaction d'une même série de relais et que la compensation ne s'effectue pas complètement.
Par ailleurs, le grand nombre de dis- positifs mécaniques de commutation utilisés est cause de nombreuses perturbations et mesures erronées.
Pour ces raisons, l'invention propose de conjuguer, aussi bien avec l'impulsion initiale qu'avec l'impulsion finale, éventuellement après leur amplification séparée, un tube-relais ionique (tyratron)
<Desc/Clms Page number 3>
branché en parallèle avec l'aimant de Boulangécorrespondant. Si ces tubes-relais ioniques sont allumés depuis le côté de la grille, par les impulsions, le courant tombe dans l'aimant de Boulengé.
Afin d'accélérer cette chute de courant, pour obtenir une mesure de temps aussi exacte que possible, on peut, selon l'invention, agencer chaque aimant de Boulengé dans le circuit anodique d'un* tube électronique à résistance interne élevée (pentode finale), dont les grilles de commande reçoivent une tension négative sous l'influence des impulsions, lors de l'allumage des tubes-relais ioniques. Avant chaque série de mesures à l'aide du Boulengé, il est nécessaire de déterminer le repère zéro.
Jusqu'à présent, cela s'effectuait au moyen d'un interrupteur bipolaire à ressort, qui coupe les circuits des aimants de Boulangé. Suivant l'invention, cette opération est simplifiée grâce au fait que les deux tubes- relais ioniques peuvent être reliés, par l'intermédiaire d'un inter- rupteur unipolaire, à la batterie commune. Les deux tubes-relais ioniques reçoivent alors simultanément une impulsion positive de tension et s'allument. De cette façon, on élimine les irrégularités possibles des interrupteurs à ressort, ainsi que les erreurs qui en résultent.
Pour éviter les faux allumages des tubes-relais ioniques, l'inversion plus fréquente des pôles des aimants, qui est désirable, s'opère au mieux en relation cinématique avec la connexion et la déconnexion de la tension anodique aux tubes-relais ioniques, et notamment grâce au fait qu'un interrupteur à retarde- ment, disposé sur le même axe que l'interrupteur inverseur de pôles, applique seulement la tension anodique après l'inversion des pôles des aimants. Lorsque les impulsions engendrées par le projectile aimanté sont trop faibles, notamment pour de petits projectiles, l'invention prévoit qu'on n'augmente pas le nombre de spires des bobines génératrices, mais que les impulsions sont amenées chacune à un amplificateur, en passant par un câble court qui est blindé et présente une faible capacité.
Si l'on devait
<Desc/Clms Page number 4>
notamment utiliser un long câble simple, ensemble avec une bobine agrandie, le circuit oscillatoire parallèle formé avec la capacité du câble est excité par le projectile aimanté, dans sa vibration propre, qui se superposeà l'impulsion désirée. L'amplitude de la vibration propre est toutefois généralement plus grande que l'im- pulsion de mesure, de sorte que le tube-relais ionique s'allume prématurément. Pour les mêmes raisons, l'invention propose de mettre hors circuit la capacité nuisible du long câble de liaison entre l'amplificateur pour l'impulsion finale et le tube-relais ionique correspondant, par un amplificateur à condensateur et ré- sistance, dans l'étage de sortie duquel se trouve un tube de faible résistance interne, qui travaille avec une faible résistance exté- rieure.
Les éléments de condensateur et de résistance qui se trou- vent à la sortie de l'amplificateur, sont dimensionnés de telle manière que leur constante de temps soit grande par rapp ort à la durée des impulsions de mesure. Le câble de liaison entre l'ampli- ficateur de l'impulsion finala et les tubes-relais ioniques peut servir en même temps à l'alimentation de leur tension initiale de grille, tandis qu'il est ainsi possible de vérifier le câble depuis les tubes-relais ioniques. Suivant l'invention, l'amplification de l'impulsion initiale, lorsqu'elle est engendrée dans une bobine disposée sur la bouche de l'arme, peut être omise.
L'installation d'ensemble pour la commande des circuits de courant d'aimant d'appareils Boulangé pour la mesure de temps courts se trouve décrite ci-après d'une manière plus détaillée, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 montre une vue schématique d'ensemble de l'installation complète;
Fig. 2 est un schéma de l'installation, y compris un disposi- tif additionnel pour l'étalonnage du nouvel appareil Boulangé pour la mesure de temps courts;
<Desc/Clms Page number 5>
Fig. 3 montre le couplage des tubes-relais ioniques pour l'obtention d'une chute particulièrement rapide du courant pour les aimants de Boulengé, et
Figs. 4& à d montrent des images représentant les formes indésirables et recherchées de l'impulsion.
Comme montré en Fig. 1, l'appareil d'ensemble comporte la bobine 2 à spires nombreuses et la bobine 3 qui ne possède que peu de spires. Etant donnné que, à côté d'un grand nombre de spires, la bobine 2 présente un faible diamètre, l'impulsion engendrée par un projectile aimanté (voir Fig. 4a) suffit pour actionner le dispositif de déclenchement 7 suivant l'invention. L'impulsion induite dans la bobine 3 est également amenée au dispositif de déclenchement 7, en passant par le court câble blindé 4, à faible capacité, l'amplificateur 5 et le câble 6. Les impulsions produi- tes par les bobines 2 et 3 ne sont toutefois pas réunies dans le dispositif de déclenchement 7 (appareil commutateur). Pour chaque bobine de mesure, il existe donc un circuit séparé, lequel provoque chaque fois l'interruption du circuit d'un aimant de Boulengé.
L'appareil 8 à masses tombantes, qui comporte les aimants de Bou- lengé, se trouve par exemple à distance de l'appareil commutateur 7 et est relié à celui-ci par des câbles simples. Le fonctionne- ment de l'appareil commutateur 7 est expliqué avec référence à la Fig. 2.
L'aimant de Boulangé 9 (9') est alimenté par la source de courant 10, en passant par les résistances 11 (11') et 12 (12') et une self-induction variable 13, le courant pouvant être réglé au moyen de l'instrument 14 (14'). Le tube-relais ionique 17 (17') est agencé en parallèle par rapport aux points 15 (15') et 16 du couplage. La grille de ce tube-relais ionique est reliée à la batterie 20 (20') de tension initiale, en passant par une résistance 18 (18') dans la canalisation extérieure, qui arrive aux bornes 19 (19'). La tension de cette batterie a une grandeur
<Desc/Clms Page number 6>
telle que le tube-relais ionique ne s'alluma pas à la tension anodique utilisée.
A la paire de bornes 19 (19') arrive l'impul- sion de tension qui se produit lorsque le projectile aimanté tra- verse la bobine 3 (2). Cette impulsion est représentée en Fig. 4b.
Le passage au zéro P correspond au passage du pro jectile par le plan de la bobine. La polarité à la grille du tube-relais ionique est réalisée de telle façon que 1-*allumage se produit un peu après le passage au zéro. Lorsque le tube-relais ionique n'est pas allumé, la perte de tension de la tension d'alimentation se trouve principalement entre les points 15 (15' et 16. Au moment où le projectile traverse le plan de la bobine, la grille du tube- relais ionique 17 (17') devient positiv e. L'allumage s'amorce.
La tension entre les points 15 (15') et 16 tombe alors immédiate- ment jusqu'à la tension d'allumage du tube-relais ionique, celle-ci étant à peu près d'un ordre de grandeur plus faible que la tension de fonctionnement 10. Lors de l'allumage du tube-relais ionique 17 (17'), le courant traversant l'aimant de Boulangé 9 (9') subit, de ce fait, également une chute importante et la masse tombante (barre de chute), qui y est suspendue, tombe.
Etant donné que l'impulsion de tension qui se produit entre les points 15 (15') et 16 présente une allure rectangulaire, le courant diminue entre ces points suivant une loi exponentielle, puisqu'il passe par la résistance 12 (12') (et la self-induction 13 de l'aimant de Bou- langé 9). Par un choix convenable de la constante de temps des circuits 7 et 7' décrits ci-dessus, on peut réaliser une cnute initialement rapide du courant.
Ce résultat est obtenu de la manière la plus complète par l'emploi additionnel, pour chaque circuit, d'un tube électronique à résistance interne élevée (pen- tode finale). La Fig. 3 montre le montage ainsi complété. 37 (37') désigne un tube électronique à résistance interne élevée, ayant un fort courant anodique, tel qu'employé dans les Montages radio- phoniques. Son courant anodique passe par la résistance réglable
<Desc/Clms Page number 7>
38 (38'), l'intrument indicateur 14 (14') et l'aimant de Boulengé 9 (9') vers la batterie anodique 41. La tension de la grille-écran de la pentode finale est fournie par la batterie 40 (40').
Dans la position de repos, la tension de grille pour la grille de com- mande de la pentode finale est nulle, puisqu'il ne passe pas de .courant par la résistance 42 (42'). A l'aider de la résistance 38 (38'), le courant anodique est réglé de telle façon qu'il corres- ponde à la valeur théorique requise pour l'aimant de Boulengé 9 (9'). Si l'on applique maintenant une tension initiale négative élevée à la grille de commande, le courant anodique disparaît; le courant de l'aimant est coupé et le contrepoids (barre de chute) y suspendu tombe. la tension initiale négative élevée pour la grille de commando se manifeste à la résistance 42 (42') lorsque le courant passe dans le circuit anodique du tube-relais ionique 17 (17').
Ce courant anodique passe lorsqu'une impulsion positive, engendrée par le projectile en traversant la bobine, arrive aux bornes 19 (19') et donc à. la grille des tubes-relais ioniques. La tension négative à la résistance 42 (42') présente, de la manière connue en soi, une allure rectangulaire, de sorte que la constante de temps se calcule par le rapport entre la résistance interne du tube électronique et la selfinduction du bobinage de l'aimant. Cette dernière est supposée être égale à 1 Henry environ. Si donc la résistance interne du tube final était égale à 1/2 x 105 ohm, la constante de temps est calculée avec la valeur 1/2 x 105, c'est- à-dire 2 x 10-5 sec. Pendant ce temps, le courant anodique est tombé à 1/3 de sa valeur environ.
Par cet exemple, on comprend combien il est important de choisir une résistance interne du tube aussi grande que possible. Les deux circuits 7 et 7' doivent évi- demment être accordés l'un avec l'autre, afin qu'il ne puisse pra- tiquement pas se produire de retard dans la chute du contrepoids ou de la barre de chute. L'accord s'opère en modifiant la constante
<Desc/Clms Page number 8>
de temps d'un de ces circuits, notamment à l'aide de la self-induction variable 13.
Pour réduire la rémanence dans les aimants, il est nécessaire d'inverser les pôles de ceux-ci après chaque tir. Ceci s'opère au moyen de l'interrupteur 21 (SI'). Sur le même axe que cet interrup- teur, est monté l'interrupteur 22 (22') qui est actionné avec un léger retard par rapport à l'interrupteur 21 (21') et empêche ainsi les faux allumages des tubes-relais ioniques 17 (17'). Les interrup- teurs 21, 21', 22 et 22' sont reliés entre eux de telle manière que, par une commutation suppélmentaire après le tir, les circuits anodi- ques des tubes-relais ioniques 17 et 17' sont interrompus, pour les éteindre. Une rotation supplémentaire de l'interrupteur ferme seulement les circuits anodiques à nouveau, lorsque l'inversion des pôles des aimants a été effectuée.
La position suivante de commuta- tion interrompt de nouveau les circuits anodiques, puis s'opère l'inversion des pôles des aimants et finalement se produit la sise en circuit de la tension anodique, etc.. Par cette construction de l'interrupteur, on évite les erreurs dans l'actionnement de l'appa- reil commutateur 7 (7'). Les commutations requises s'effectuent toujours forcément dans l'ordre de succession c orrect. Pour la précision de fonctionnement de l'appareil Boulangépour la mesure de temps courts, selon l'invention, il importe que la forme d'im- pulsion qui se produit aux extrémités des bobines, et qui est repré- sentée en Fig. 4b, courbe 1, ne soit pas déformée.
Si cela se pro- duit dans l'appareillage et si l'impulsion, après son passage par l'amplificateur, présente, à l'entrée de l'appareil commutateur, une allure telle que montrée en Fig. 4b, courbe 2, il en résulte une erreur.1 t dans la mesure du temps. Une autre erreur dans la mesure du temps résulte du fait que le tube-relais ionique ne s'allume que lorsqu'une certaine valeur positive de la tension est dépassée. La Fig. 4c représente deux impulsions de tension, telles
<Desc/Clms Page number 9>
qu'elles se produisent à la grille des tubes-relais ioniques, la première dans le cas d'une faible amplification, la seconde dans la cas d'une forte amplification. La tension à laquelle l'allumage s'amorce est représentée en traits mixtes.
On reconnaît que l'erreur diminue pour une plus forte amplification, à condition qu'il ne se produise pas de déformations. Pour le fonctionnement parfait de l'appareil, il importe donc que l'impulsion qui se produit au pas- sage du projectile aimanté à travers la bobine, soit suffisamment amplifiée lorsqu'elle arrive à la grille du tube-relais ionique se trouvant dans l'appareil comnutateur, et que cette impulsion soit transmise fidèlement quant à la forme, cest-à-dire sans déforma- tion. La cause de la déformation réside dans le fait que de longues canalisations6 de liaison entre l'amplificateur et l'appareil com- mutateur, constituent une grande capacité, qui est disposée.' pa- rallèlement à la sortie de l'amplificateur.
Etant donné que la valeur de cette capacité est fixe, il est seulement possible d'af- faiblir son effet nuisible par le choix judicieux des autres élé- ments de commutation à la sortie de l'amplificateur. L'amplificateur comporte l'étage 23 d'amplification préalable, qui agit simplement comme amplificateur de tension, et l'étage final, auquel est rac- cordée la canalisation 6 présentant la capacité nuisible.
Tel qu'il ressort de considérations théoriques, il importe d'utiliser un tube 24, à faible résistance interne Ri, pour l'étage final ; en outre, la résistance extérieure, formée par le montage en parallèle de la résistance anodique 25 avec la résistance de grille 26oit être tenue aussi faible que possible, mais toutefois tellement grande, par rapportà la résistance interne du tube, qu'il se produise éga- lement une amplification suffisante de la tension dans cet étage.
Le condensateur d'accouplement 27 peut être choisi suffisamment grand, de façon qu'il n'ait aucune influence sur la forme de l'im- pulsion. L'impulsion accède alors, par la canalisation 6, à la
<Desc/Clms Page number 10>
grille du tube-relais ionique 17 (17'), dans l'appareil commutateur.
Le circuit de grille du tube-relais ionique est ferme dans l'ampli- ficateur, par la résistance 26. Avec cette disposition, il est possible de reconnaître, depuis l'appareil commutateur, si la cana- lisation 6 est en ordre. S'il existe notamment une interruption dans celle-ci, la tension initiale négative 20 n'arrive pas à la grille du tube-relais ionique, et il se produit donc un allumage dès que la tension anodique est appliquée au tube-relais ionique.
Dans le but de déterminer le repère zéro. il est nécessaire de couper simultanément le courant des deux circuits 7 et 7'. Cela peut être obtenu d'une manière très simple en branchant en parallè- le, à l'aide du coianutateur 29, les grilles des deux circuits, qui sont séparées pendant le fonctionnement normal. Cela conduit à une batterie commune de grille pour les tubes-relais ioniques. Au moyen de l'interrupteur unipolaire 30, on enlève alors, en un temps court, la tension de grille, par suite de quoi les deur tubes- relais ioniques s'allument simultanément et coupent le courant des circuits des aimants de Boulengé.
Pour l'étalonnage de l'appa- reil à masses tombantes, on applique, à intervalle déterminé, après inversion des interrupteurs 44 et 45, deux impulsions électriques aux. grilles des tubes-relais ioniques, en faisant usage du pendule d'étalonnage 31, connu en soi. Ces impulsions sont produites de la manière suivante : Un condensateur 32 est chargé par une batterie de grille 35, à la tension de cette dernière, en passant par la résistance 33 et le contact fermé 34 du pendule. Lorsque le pendule 31 tombe et que, de ce fait, le contact 34 est ouvert, la déchar- ge du condensateur 32 commence, en passant par les résistances 33 et 36. De ce fait, il se produit, à l'entrée 19 de la grille du tube²relais ionique 17, une impulsion de tension, telle qu'illus- trée en Fig. 4d. Le tube-relais ionique 17 s'allume alors.
Par suite de l'utilisation de la décharge par condensateur et ré-
<Desc/Clms Page number 11>
sistance, l'impulsion de tension atteint déjà sa valeur Maximum au moment où le contact 34 est interrompu. L'allumage du tube-relais ionique 17 et, par conséquent, la coupure du courant de l'aimant de Boulangé 9, se produisent donc simultanément avec l'interruption du contact. De la même manière, le tube-relais ionique 17' est allumé lorsque le pendule, en tombant, interrompt le deuxième contact 34'. Comme l'écart de temps avec lequel se produisent les deux interruptions, est connu, il est possible d'étalonner, de cette manière, l'appareil à masses tombantes, y compris l'appareil com- mutateur.
REVENDICATIONS.
@
1 - Dispositif pour la commande des circuits de courant d'aimant d'appareils Boulengé pour lesure de temps courts, à l'aide d'impulsions qui sont engendrées par le projectile en vol et limitent le temps de mesure, caractérisé en ce que tant l'impul- sion initiale que l'impulsion finale sont, éventuellement après leur amplification séparée, amenées chacune à un tube-relais ionique branché en parallèle avec l'aimant de Boulangé correspondant.