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Emetteur de télémesure par fréquence d'impulsions.
Il est connu, pour la télémesure de grandeurs de sens variable, d'utiliser suivant le procédé à fréquences d'impulsions un émetteur de mesure à distance dans lequel, au nombre de tours dépendant de la grandeur à mesurer, il est encore ajouté un nombre de.tours constant. Par ce moyen, dé- , signé ci-après sous le nom d'avance au départ, on obtient qutà la grandeur zéro. soit encore affecte un nombre déterminé d'impulsions. '
Il est également déjà connu de réaliser l'émet- teur de mesure à distance de facon,non qu'il s'ajoute un nom- bre de tours constant au nombre de tours dépendant de.* la gran deur à mesurer, mais que sur l'équipage de mesure s'exerce un couple constant supplémentaire d'avance'au départ.
Le nombre d'impulsions est dans ce cas déterminé:-par la somme des couples.
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Pour la valeur de mesure zéro, seul agit alors le couple constant qui donne à l'émetteur d'impulsions un nombre de tours correspondant à la valeur de mesure zéro. La mise en application pratique de cette idée se heurte à des diffiaul- tés, car il n'est pas simple de maintenir constant dans une mesure suffisante le couple d'avance au départ. Le couple dépend notamment de différentes grandeurs et varie lorsqu'une seule de ces grandeurs varie. La dépendance à l'égard de la tension à laquelle l'équipage est raccordé peut être supprimée en montant en amont un égalisateur de tension.
Pour la suppression de l'influence de la fréquence et de la température, on a déjà proposé l'utilisation d'une combinaison de résistances fonction de la fréquence, et dtune combinaison ohmique de résistances imposant une rotation de phase du courant lors d'un changement de température. Malgré la constance réalisée de cette façon du couple d'entraînement préalable, il existe encore la possibilité que ce couple varie, parce que le moment de freinage ne reste pas constant. Le couple qui est exercé sur l'équipage de mesure se compose de couples qui sont créés, l'un par l'aimant permanent d'amortissement, les autres par les bobines de courant et de tension des équipages de mesure.
Le moment de freinage de l'aimant permanent est constant, de même le moment de freinage exercé par l'équipage d'avancé au départ doit être considéré comme constant, car cet équipage est raccordé à une tension constante. Le moment de freinage de l'équipage de tension est cependant fonction de la tension, et celui de l'équipage de courant est fonction du courant. Cette dépendance du moment de freinage par rapport au courant et à la tension de mesure fait, le couple devance au départ étant constant, que le nombre de tours d'avance au départ ne reste pas absolument constant, mais varie en fonction de la tension et du courant à mesurer.
Suivant l'invention, l'influence des variations des tensions appliquées à l'équipage de mesure (tension de mesure) , ou du courant appliqué à ce même équipage (courant de mesure)
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sur le couple -de, freinage est compensée par des forces qui sont fonction de la tension ou du courant de mesure, et agissant sur l'équipage tournant (disque de Ferraris). Une compensation théoriquement complète de ltinfluence delà tensio,n de mesure peut être"obtenue en agissant sur le champ constant de freinage, comme cela est montré sur la' figure 1.
Sur la figure 1, est représenté un émetteur de mesure à distance dont ltéquipage de mesure consiste en l'axe 1 et les deux disques Ferr.aris 2 et 3. Sur l'axe 1, on peut, pour la création des impulsions'de mesure à distance, fixer un col- lecteur qui cependant n'est pas représenté de plus près dans la figure.,. 'Sa disposition et/mode d'action, sont généralement connus. L'émission d'impulsions à l'aide de 1''émetteur de mesu- re pourrait naturellement aussi s'exécuter d'une autre façon.
Sur. le disque Ferraris 3, est exercé, par le système, de'cou- rant 4 et le système de tension 5, un couple qui est proportion- nel à la puissance à mésurer empruntée aux' lignes u et v. Les deux systèmes de bobines 6 exercent un couple constant sur le disque Ferraris 3. Les variations éventuelles des tensions sont monte rendues inactives par l'égalisateur de,tension 7/en, amont du groupe de bobine 6. De même, les. influences provenant des va- riatiôns de fréquence et circonstances analogues peuvent être rendues sans effet. Un-moment de.freinage est exercé sur l'é- metteur d'impulsions par l'aimant permanent 8 agissant sur le disque Ferraris 2.
Afin de rendre l'influence provenant des variations 'de la.'tension de mesure inactive sur le champ de frei- nage de l'équipage de mesure 4 et 7, on a disposé, sur l'aimant permanent 8, une bobine. 9 à laquelle est amené un courant varia- ble avec les variations de ,la tension de mesure. Ce courant est amené à'la .bobine 3 par le transformateur 12, le groupe redres- seur 11, et la résistance 10. La bobine 9 détermine un affaiblis- semént du champ de l'aimant permanent 8. La valeur de cet affai- blissement peut être modifiée par la résistance variable 10.
Lorsque la tension augmente, l'action de freinage de'l'équipa- ge de tension 5 augmente. Mais,'dans la même mesure, l'aimant permanent 8 est affaibli, et son action de freinage décroit dans une proportion égale à celle dans laquelle l'effet de freinage
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de l'équipagé de tension a augmenté. On peut procéder de la même façon dans la compensation du moment de freinage engen- dré par l'équipage de courant 4.
On peut aussi réaliser l'émetteur de mesure à distance de la façon représentée sur la figure 2. La compensation représentée sur celle-ci de l'influence de la tension sur le moment de freinage n'est sans doute théoriquement pas absolument complète. Elle est'cependant tout à fait suffisante pour les besoins pratiques. Dans l'exemple de, réalisation suivant la figure 2, l'équipage de mesure est de nouveau désigné par 1, 2 et 3. Il consiste, comme dans l'exemple de réalisation suivant la figure 1, en l'axe 1 et les deux disques Ferraris 2 et 3. L'émetteur d'impulsions proprement dit, soit par exemple le collecteur, n'est pas représenté non plus dans cet exemple de réalisation. Sur le disque Ferraris 3 est exercé, par l'équipage de courant 4 et l'équipage de tension 5, un couple proportionnel à la puissance à mesurer.
L'équipage d'avance au départ 6 est'alimenté par une source de courant alternatif par l'intermédiaire de l'égalisateur de tension 7.
Il exerce sur le disque Ferraris un couple constant d'avance au départ. Pour l'amortissement est prévu l'aimant permanent 8 qui agit sur le disque Ferraris 2.
Pour la compensation de l'influence des variations de tension sur le moment de freinage de l'équipage de tension 5, est disposé un petit circuit magnétique d'entraînement Ferraris 14 avec spire en court-circuit 15, qui est excité par l'enroulement 16 raccordé à la tension à mesurer par la résistance 10, et ,qui agit sur le disque Ferraris2. Le couple fonction de la tension exercée par cet induit agit dans le même sens que le couple créé par l'équipage d'avance au départ 6. Si la tension de mesure augmente, l'effet de freinage provoqué par l'équipage de tension 5 devient plus grand. Mais dans la même mesure,le couple exercé par le circuit magnétique d'entraînement 14 augmente ausqi.
De cette façon, on peut compenser dans une mesure pratiquement suffisante pour un intervalle de tension déterminé, et pour un très grand intervalle des nombres de tours, les variations
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d'effort de freinage provoquées par l'équipage de tension 5.
On peut, au lieu d'un circuit magnétique Ferrais spé-
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cial, influencer,..aussi,' uP1il.meJ;ltairement L'équipage d'entrai- nement 6 ou l'égalisateur 7 au moyen d'un enroulement raccordé à la tension de mesure de façon correspondante aux variations de-tension.
On peut aussi supprimer l'influence des variations de la tension de mesure ou du courant de mesure dans le sens des données ci-dess.us en créant, selon la suite de'l'invention, les forces. servant à la compensation des'variations dépendantes des tensions de mesure ou des courants de mesure du couple de freinage à l'aide des équipages de mesure eux-mêmes, par le fait que, de la façon usuelle dans la technique des compteurs, pour la compensation des: couples de frottement,le circuit magnétique tension ou le circuit magnétique courant sont pourvus d'enroulements ou de spires supplémentaires. Dans les équipages de mesure, .qui sont alimentés avec des courants à 50 p :s, lacompensation: des influences des tensions de mesuré se montre la plupart du temps comme suffisante.
Dans ces cas, il suffit de pou voir d'enroulements supplémentaires un ou plusieurs des circuits magnétiques de'tension des équipages d'entraînement . Ces enroulements sont avantageusement fermés par. un étrier porteur-dont la longueur peut être modifiée à l'aided'un pont mobile. Ce procédé,usuel dans la technique des compteurs pour la compensation des couples de frottement, peut être utilisé en augmentant son effet afin de supprimer dans le sens de l'invention, complètement ou au.moins en grande partie, les variations de couple de freinage dépendant de la torsion. On peut utiliser dans le sens de l'invention tous les moyens servant dans la technique des compteurs, en relation avec la com- pensatio. du frottement, pour la création de 'couples supplémentaires.
Ainsi par exemple, on peut aussi pourvoir les circuits magnétiques de tension d'étriers. de fer supplémentaires-. qui, le cas échéant, portent des enroulements auxiliaires (enroulements en court-circuit), et agissent sur le disque Ferraris de, façon à créer un moment supplémentaire.
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Lorsqu'il s'agit de réaliser une précision particuliè- rement élevée et un large intervalle de mesure, il estrecommandable de combattre aussi l'influence de la variation périodique du champ du courant. Cela peut se faire en munissant le circuitmagnétique de courant d'enroulements auxiliaires appropriés, par exemple d'enroulements en court-circuit, par lesquels on obtient qu'un couple supplémentaire fonction du courant soit exercé sur l'induit tournant du compteur.
Un tel enroulement en court-circuit peut par exemple entourer une partie de la section du circuit magnétique. Le courant qui le traverse peut être rendu réglable à l'aide d'étriers de fil et d'un pont réglable sur ces étriers. De même, à cet égard, on peut utiliser les moyens usuels dans la technique des compteurs qui servent à créer des couples supplémentaires dépendant du courant, ou du carré du courant.
L'importance de la compensation des variations des moments de freinage 'dépendant du courant, et, dans les systèmes de mesure pour courants à basse fréquence, par exemple 16 2/3 p:s; plus grande que pour les autres fréquences,car on utilise alors des champs plus intenses. Pour cette raison, il est nécessaire, même dans le cas d'exigences aussi moindres en ce qui concerne la précision des mesures, de supprimer l'effet des variations du champ dû au courant pour les fréquences inférieures, par exemple 16 2/3 p:s;- cela peut se faire à l'aide des procédés mentionnés ci=dessus. Il est cependant recommandable dans ces cas de rendre inoffensives les variations du champ dues au courant en prévoyant un ou plusieurs équipages d'entraînement particuliers qui exercent sur l'équipage tournant les forces supplémentaires qui, avantageusement, sent fonction de 32.
A cet effet, on peut utiliser les compteurs horai- 'res connus quadratiques d'intensités, mais on peut aussi utiliser des équipages d'entraînement par la puissance dont le champ de courant et le champ de tension sont créés par les courants mesurés. Dans les réseaux à plusieurs conducteurs à charges dissymétriques, il est recommandable de prévoir autant d'é- quipages additionnels qutil existe d'équipages demesure et
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d'alimenter chacun de ces. systèmes par un des courants à mesurer.
Même dans la compensation des variations des couples de freinage, à l'aide du circuit magnétique de courant ou de tension, il est recommandable d'opérer- cette compensation dans chaque système de mesure, afin que lors .de la suppres- sion dtune des tensions de.mesure, ou en cas de charge dis- 'symétrique du réseau polyphasé, il n'en résulte aucune erreur de mesure.
Revendications.
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"------------------------- 1.- Emetteur de mesure à distance pour le procédé de fréquen- ces d'impulsions avec équipage de mesure tournant Ferraris dans lequel sur l'équipage de mesura est,exercé un couple d'avance au départ, supplémentaire constant, caractérisé en ce que l'influence de variations, de la tension amenée à l'é- quipage de mesure (tension, de mesurer) ou: du courant amené à l'équipage de mesure (courant de,mesure:), sur le couple de freinage est compensée par des forces fonction de la tension de mesure ou du courant de mesure, agissant sur l'équipage tournant (disque Ferraris).
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Pulse frequency telemetry transmitter.
It is known, for the telemetry of variables of variable direction, to use according to the pulse frequency method a remote measurement transmitter in which, to the number of revolutions depending on the quantity to be measured, a number is also added. constant turn. By this means, de-, signed below under the name of advance at the start, one obtains qutà the magnitude zero. or even affect a determined number of pulses. '
It is also already known to realize the remote measurement transmitter in such a way, not that a constant number of revolutions is added to the number of revolutions depending on. * The quantity to be measured, but that on the measuring crew exerts an additional constant torque in advance of departure.
The number of pulses is in this case determined: - by the sum of the torques.
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For the zero measured value, only the constant torque then acts, which gives the pulse transmitter a number of revolutions corresponding to the zero measured value. The practical application of this idea comes up against difficulties, because it is not easy to keep the torque at the start constant to a sufficient extent. The torque depends in particular on different magnitudes and varies when only one of these magnitudes varies. The dependence on the voltage to which the crew is connected can be eliminated by mounting a voltage equalizer upstream.
To eliminate the influence of frequency and temperature, it has already been proposed to use a combination of frequency-dependent resistors, and an ohmic combination of resistors imposing a phase rotation of the current during a temperature change. Despite the constancy achieved in this way of the pre-driving torque, there is still the possibility of this torque varying, because the braking moment does not remain constant. The torque which is exerted on the measuring equipment is made up of torques which are created, one by the permanent damping magnet, the others by the current and voltage coils of the measuring equipment.
The braking moment of the permanent magnet is constant, in the same way the braking moment exerted by the advance crew at the start must be considered as constant, because this crew is connected to a constant voltage. The braking moment of the voltage crew is however a function of the voltage, and that of the current crew is a function of the current. This dependence of the braking moment on the current and on the measurement voltage means, the torque going forward at the start being constant, that the number of feed turns at the start does not remain absolutely constant, but varies as a function of the voltage and of the current to be measured.
According to the invention, the influence of the variations of the voltages applied to the measuring device (measurement voltage), or of the current applied to this same device (measurement current)
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on the braking torque is compensated by forces which are a function of the measuring voltage or current, and acting on the rotating assembly (Ferraris disc). Theoretically complete compensation of the influence of the measuring voltage can be obtained by acting on the constant braking field, as shown in figure 1.
In FIG. 1, a remote measurement transmitter is shown, the measurement equipment of which consists of axis 1 and the two Ferr.aris discs 2 and 3. On axis 1, it is possible, for the creation of the pulses of remote measurement, fix a collector which, however, is not shown more closely in the figure.,. Its disposition and / mode of action are generally known. The output of pulses with the aid of the measuring transmitter could of course also be carried out in another way.
Sure. the Ferraris disc 3, is exerted, by the system, the current 4 and the tension system 5, a torque which is proportional to the power to be measured borrowed from the lines u and v. The two coil systems 6 exert a constant torque on the Ferraris disk 3. Any variations in the voltages are increased and rendered inactive by the voltage equalizer 7 / upstream of the coil group 6. Likewise, the. Influences from frequency variations and analogous circumstances can be rendered ineffective. A braking moment is exerted on the pulse emitter by the permanent magnet 8 acting on the Ferraris disc 2.
In order to render the influence arising from variations in the measuring voltage inactive on the braking field of the measuring equipment 4 and 7, a coil is placed on the permanent magnet 8. 9 to which a variable current is supplied with variations in the measuring voltage. This current is supplied to coil 3 by transformer 12, rectifier group 11, and resistor 10. Coil 9 determines a weakening of the field of the permanent magnet 8. The magnitude of this weakening. damping can be modified by variable resistor 10.
As the voltage increases, the braking action of the voltage gear 5 increases. But, to the same extent, the permanent magnet 8 is weakened, and its braking action decreases in a proportion equal to that in which the braking effect
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of the crew tension increased. The same can be done in the compensation of the braking moment generated by the current crew 4.
The remote measurement transmitter can also be produced in the manner shown in FIG. 2. The compensation shown therein for the influence of the voltage on the braking moment is doubtless theoretically not absolutely complete. It is, however, quite sufficient for practical purposes. In the example of embodiment according to FIG. 2, the measuring equipment is again designated by 1, 2 and 3. It consists, as in the example of embodiment according to FIG. 1, of axis 1 and the two Ferraris discs 2 and 3. The actual pulse emitter, for example the collector, is not shown in this exemplary embodiment either. On the Ferraris disc 3 is exerted, by the current crew 4 and the voltage crew 5, a torque proportional to the power to be measured.
The advance to departure crew 6 is supplied by an alternating current source through the voltage equalizer 7.
It exerts a constant torque on the Ferraris disc at the start. The permanent magnet 8 is provided for damping which acts on the Ferraris 2 disc.
To compensate for the influence of voltage variations on the braking moment of the voltage gear 5, a small Ferraris 14 drive magnetic circuit with short-circuited coil 15 is arranged, which is excited by the winding 16 connected to the voltage to be measured by resistor 10, and, which acts on the Ferraris2 disc. The torque as a function of the tension exerted by this armature acts in the same direction as the torque created by the advance crew at the start 6. If the measurement voltage increases, the braking effect caused by the tension crew 5 gets bigger. But to the same extent, the torque exerted by the magnetic drive circuit 14 also increases.
In this way, it is possible to compensate to a practically sufficient extent for a determined voltage interval, and for a very large interval of the numbers of turns, the variations
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braking force caused by the tension crew 5.
We can, instead of a magnetic circuit Ferrais spec-
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cial, influencing, .. also, 'uP1il.meJ; ltarily The training crew 6 or the equalizer 7 by means of a winding connected to the measuring voltage correspondingly to the voltage variations.
It is also possible to eliminate the influence of the variations of the measurement voltage or of the measurement current in the direction of the data above by creating, according to the continuation of the invention, the forces. used to compensate for the dependent variations of the measuring voltages or of the measuring currents of the braking torque with the aid of the measuring equipment themselves, by the fact that, in the usual way in the technique of counters, for the compensation of: friction torques, the magnetic voltage circuit or the current magnetic circuit are provided with additional windings or turns. In the measuring equipment, which are supplied with currents at 50 p: s, the compensation: of the influences of the measured voltages is shown to be sufficient most of the time.
In these cases, it suffices to be able to see additional windings one or more of the magnetic circuits of tension of the training crews. These windings are advantageously closed by. a supporting stirrup - the length of which can be changed using a movable bridge. This method, customary in the technique of counters for the compensation of friction torques, can be used by increasing its effect in order to eliminate in the sense of the invention, completely or at least largely, the variations in braking torque. depending on torsion. For the purposes of the invention, all the means used in the technique of counters can be used in connection with compensation. of friction, for the creation of 'additional couples.
Thus, for example, it is also possible to provide the magnetic circuits with voltage with calipers. additional iron-. which, where appropriate, carry auxiliary windings (short-circuited windings), and act on the Ferraris disc so as to create an additional moment.
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When it comes to achieving a particularly high precision and a wide measuring interval, it is advisable to also combat the influence of the periodic variation of the current field. This can be done by providing the magnetic current circuit with suitable auxiliary windings, for example short-circuited windings, by which an additional torque is obtained as a function of the current to be exerted on the rotating armature of the meter.
Such a short-circuited winding can for example surround part of the section of the magnetic circuit. The current flowing through it can be made adjustable using wire calipers and an adjustable bridge on these calipers. Likewise, in this regard, one can use the usual means in the technique of meters which serve to create additional torques depending on the current, or on the square of the current.
The importance of compensating for current-dependent variations in braking moments, and, in measuring systems for low-frequency currents, for example 16 2/3 p: s; greater than for the other frequencies, because more intense fields are then used. For this reason, it is necessary, even in the case of such lesser requirements as regards the precision of the measurements, to suppress the effect of the variations of the field due to the current for the lower frequencies, for example 16 2/3 p : s; - this can be done using the methods mentioned above. It is however advisable in these cases to render harmless the variations of the field due to the current by providing one or more particular training crews which exert on the rotating crew the additional forces which, advantageously, function of 32.
Known quadratic current hour meters can be used for this purpose, but it is also possible to use power drive units whose current field and voltage field are created by the measured currents. In networks with several conductors with asymmetric loads, it is advisable to provide as many additional equipments as there are measuring equipments and
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to power each of these. systems by one of the currents to be measured.
Even when compensating for variations in braking torques, using the magnetic current or voltage circuit, it is advisable to operate this compensation in each measuring system, so that when one of the measurement voltages, or in the event of an asymmetrical load of the polyphase network, no measurement error results.
Claims.
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"------------------------- 1.- Remote measuring transmitter for the pulse frequency method with rotating Ferraris measuring device in which on the measuring equipment is exerted a forward torque at the start, additional constant, characterized in that the influence of variations, of the voltage brought to the measuring equipment (voltage, to measure) or: the current supplied to the measuring equipment (measurement current :), on the braking torque is compensated by forces depending on the measurement voltage or the measurement current, acting on the rotating equipment (Ferraris disc ).