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PROCEDE ET INSTALLATION DE PESAGE D'UNE CHARGE PENDANT QU'ELLE
SE DEPLACE D'UN NIVEAU A UN AUTRE.
L'objet de la présente invention est un procédé de pesage du dé- bit pendant une période de temps, d'une machine pour le soulèvement ou la descente de matériaux, le pesage s'accomplissant pendant l'opération de le- vage ou de descente, et sans entraver cette opération, et une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé,
Un usage important de l'objet de l'invention est fait pour le le- vage et la descente de matières minérales, tels que les minerais ou le char- bon, en utilisant les machines usuelles pour ce faire, tels des transporteurs et des élévateurs.
Il est important de pouvoir peser les matériaux, produits dans une mine et déchargés à la surface, sans interruption dans les procédés de levage normaux, et avec le degré de précision nécessaire, par exemple, pour le débit des puits de mine, afin de correspondre exactement avec les in- stallations de traitement à la surface dans une marge d'erreur minime, telle que plus ou moins un pour cent. L'objet de l'invention consiste donc à pré- voir un procédé et une installation satisfaisant ces nécessités, '
Dans les élévateurs et transporteurs de matériaux mentionnés ci- dessus, les matériaux reposent sensiblement immobiles dans leurs récipients ou sur leur surface de transport pendant leur déplacement, et par conséquent, l'opération de levage ou de descente ne donne lieu à aucune perte d'énergie par agitation des masses de matériaux.
En général, la précision des résultats obtenus à l'aide du procédé suivant 1'invention est proportionnelle au degré suivant lequel le levage'et la descente évitent l'agitation intérieure des matériaux.
A cette condition, et à la condition supplémentaire d'absence d'une accélération, la force nette exercée en tous moments par la machine sur les matériaux pour les maintenir en mouvement dans le sens vertical est propor-
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tionnelle au poids des matériaux - et en est une mesure exacte - chargés à ce moment sur la machine indépendamment de la vitesse à laquelle les maté- riaux sont déplacés et indépendamment du fait que le déplacement est un le- vage ou une descente. (Le terme "net" est utilisé dans la description qui va suivre pour désigner les poids, forces et puissances se rapportant à la charge de matériaux sur la machine, afin de les distinguer de ceux se rap- portant à la machine de transport elle-même.
Le débit en poids de la machine pendant une période de temps dé- terminée est l'intégrale du poids de la charge,, de la vitesse et du temps de cette période et, comme la force nette est proportionnelle au poids de la charge,, l'intégrale de la force nette,, de la vitesse et du temps consti- tue également une mesure du débit en poids. Cette intégrale mentionnée en dernier lieu constitue en plus la mesure de la puissance nette dépensée pour déplacer les matériaux chargés à une vitesse verticale constante, de manière que le débit en poids puisse être obtenu en mesurant la valeur de la puissance nette et en exprimant.cette valeur en unités de poids.
Deux types particuliers de machines exigent une considération spéciale à savoir, les machines construites pour le transportcontinu et les machines telles que les élévateurs pour mines, qui transportent les matériaux en charges isolées,. dont seulement une est déplacée en une pério- de de temps.Dans le cas de machines à fonctionnement continu, le facteur vitesse est nécessaire pour intégrer la force soutenant la charge instan- tanée, cette force étant variable, et par conséquent ce facteur vitesse doit être présent comme un facteur de la grandeur qui est mesurée. Dans le cas cependant où les matériaux sont transportés en charges isolées, chaque charge permet une mesure séparée de la force la soutenant, de ma- nière que la vitesse n'est-point nécessairement présente comme facteur de la grandeur mesurée.
Par conséquent., dans les cas où il convient d'ex- clure la vitesse comme facteur de la grandeur à mesurer, cette grandeur doit comprendre uniquement le facteur de la force soutenant la charge et peut être obtenue convenablement en totalisant les forces de soutien de toutes les masses déplacées en la période de temps pendant laquelle la me- sure est effectuée.
Néanmoins il se trouve des cas de déplacement de charges iso- lées dans lesquels la grandeur, qui peut être mesurée le plus facilement, est une grandeur comportant le facteur vitesse, Dans ces cas, on peut em- pêcher ce facteur d'influencer la grandeur mesurée d'une charge à l'autre, en prévoyant que toutes les charges se déplacent à la même vitesse verti- cale lorsque les mesures sont prises, ou en introduisant une compensation qui suppprime les variations de vitesse.
Si la charge subit une accélération pendant qu'on effectue la mesure la force d'accélération apparaît comme une addition - ou une sous- traction à la force soutenant les matériaux et elle tend ainsi à fausser la'mesure du poids. La différence entre les types de machines mentionnés est aussi importante en ce qui concerne les précautions à prendre contre l'effet de l'accélération.
Le service requis des machines à fonctionnement continu exige que la vitesse moyenne pendant des périodes égales, suffisam- ment longues pour constituer des périodes de mesure - disons une heure - soit sensiblement constante et qu'il n'y ait aucune variation considéra- ble ou rapide de la vitesse pendant une telle période; de la sorte, les fai- bles accélérations positives et négatives qui peuvent se produire se com- pensent les unes les autres pendant la période de mesure et il n'y a pas lieu de prendre des précautions particulières. D'autre partle déplacement de charges isolées du genre décrit implique nécessairement que la machine transmetteaux matériaux chargés., une force d'accélération positive initia- le et, ordinairement aussi, une force d'accélération négative finale.
Dans le cas de machines transportant des charges isolées, le procédé prévoit de prendre une seule mesure effectuée pour chaque cycle débitante et cela,, pendant la partie non accélérée du cycle.
Le procédé utilisé pour la pesée, selon l'invention, consiste à
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déplacer le charge à une vitesse verticale uniforme pendant au moins une pé- riode de mesure, ' à analyser pendant cette période la puissance brute utilisée par la machine et à permettre ainsi la mesure séparée d'une composante de cette puissance, qui peut être la force nette soutenant la charge ou le mo- ment de rotation ou la puissance nette utilisée par la machine, à mesurer cette composante à l'aide d'un instrument de mesure et à exprimer physique- ment la grandeur en unités de mesure indiquant ledit poids.
:La plupart des machines de levage ou de descente sont de construc- tion rotative; dans ce cas, la composante choisie et mesurée est de préféren- ce le moment de rotation, mais elle peut aussi être la puissance nette de charge ou la force soutenant la charge. Pour obtenir la valeur de la puissan- ce nette ou de la force de soutien ou encore du moment de rotation suivant le cas qui se présente., l'invention prévoit un instrument de mesure qui est influencé par et proportionnellement à la puissance brute fournie à la ma- , chine et qui est calibré pour exprimer la puissance de tare comme puissan- ce zéro.
La puissance de tare est la puissance requise pour entraîner la ma- chine elle-même à vide.* comme distinction de la puissance nécessaire pour en- traîner les matériaux chargés., sous les conditions qui prévalent lorsque les mesures sont effectuées. Cette puissance de tare est déterminée de toute fa- con appropriée comme par exemple par la connaissance des caractéristiques de la machine de levage ou de descente ou par des essais ou par la combinaison de ces deux procédés. Suivant une réalisation de l'invention, des moyens peu- vent être prévus,grâce auxquels l'instrument peut être facilement réglé lors du montage et périodiquement après celui-ci.
De préférence, la compensation de la résistance propre de tare de la machine est effectuée en soumettant l'instrument simultanément à l'in- fluence de la valeur de la puissance brute fournie et à une influence opposée proportionnelle à la valeur de la puissance de tare.
Suivant le degré de précision désiré, d'autres compensations peu- vent être effectuées, en plus de celle pour la résistance propre de tare de la machine. En particulier, l'invention prévoitpour le réglage de la com- pensation de tare, une variation de la compensation elle-mêmeafin qu'elle corresponde à la résistance de la machine non chargée plus la résistance sup- plémentaire de la machine due à la présence des matériaux chargés. L'inven- tion prévoit en outre une compensation se rapportant à la variation de la résistance de tare due à la variation de la vitesse.
L'invention peut être exécutée le plus avantageusement lorsque la machine de levage ou de descente est entraînée électriquement et que l'ap- pareil de mesure et de compensation est lui-même électrique; en effet., le moment de rotation et la puissance exercée par un moteur électrique sont des quantités susceptibles de subir une mesure électrique très précise et de plus les instruments de mesure et d'enregistrement électriques.qui. donnent déjà un haut degré de précision et de sécurité peuvent être utilisés ou adap- tés comme des moyens de mesure, de compensation et de réglage de l'invention.
La propriété caractéristique de le'installation., suivant l'inven- tion, consiste en ce que., à la machine de levage ou de descente, sont combinés un dispositif actionné automatiquement par la puissance utilisée pour sélec- tionner une composante de cette puissan e permettant ainsi une mesure sé- parée de cette composante, celle-ci étant proportionnelle au poids de la charge lorsque la vitesse verticale de la charge est uniforme, un instrument destiné à mesurer la grandeur de ladite composante, et des moyens pour expri- mer cette grandeur mesurée en unités de poids.
Des formes d'exécution de l'installation, suivant l'invention, sont représentées à titre d'exemples aux dessins annexés.
La fige 1 est une vue schématique de l'application de l'invention à un élévateur à transport continu.
Les fige 2 et 3 sont des vues semblables représentant des varian- tes.
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La fig 4 est une vue schématique d'un élévateur pour mines sui- vant l'invention, commandé par un moteur à courant alternatif,
Les fig. 5 et 6 sont des vues semblables représentant des varian- tes de cet élévateur.
La fige 7 est une vue schématique d'un élévateur pour mines, suivant l'invention, commandé par un moteur à courant continu.
La fig. 8 représente une variante de la fig. 7
Selon la fig. 1 la machine de transport est de celles capables de travailler de façon continue de manière à former ou pouvoir former un cou- rant continu de matériaux soumis à un changement de niveau. Une telle machine peut., par exempleêtre un élévateur à godets, un transporteur à corde ou à câble, ou, comme représenté, un transporteur-élévateur à courroie 2, rece- vant des matériaux 3 d'une trémie 4 et déchargeant les matériaux ainsi suréle- vés en 5. La machine est entraînée par un moteur à courant alternatif 6 par l'intermédiaire d'un engrenage de réduction 7.
La valeur dont on doit tenir compte dans ce cas est la puissance brute fournie au moteur 6 et intégrée par rapport au temps. L'instrument de mesure 8 est de préférence un watt-heure-mètre standard comportant un disque 9 actionné par les bobines d'intensité 10, excitées par les transformateurs d'intensité 11, et par les bobines de tension 12 excitées par les transforma- teurs de tension 134
L'instrument 8 reste continuellement en fonctionnement pendant 1'opératiojn de transport.L'intégration numérique est effectuée par un comp- teur 14 entraîné positivement par le disque rotatif 9 et muni de caractères numériques 15 capables d'imprimer des empreintes 16 sur la bande 17.
Ces - empreintes 16 sont imprimées à des intervalles de temps désirés par contact d'un plateau 18 actionné par le solénoïde 19 excité par un circuit auxiliaire 20 ce circuit étant fermé dans les intervalles désirés par un interrupteur 21 actionné par un mouvement d'horlogerie. Chaque empreinte indique., en poids, la quantité de matériaux passés sur le transporteur jusqu'au moment d'impres- sion de l'empreinte,
La déduction pour la résistance offerte par la tare de base, c'est-à-dire pour la puissance perdue dans la commande du transporteur 2, de l'engrenage de réduction 7 et du moteur 6,est obtenue en faisant agir, sur le disque 9, un moment de rotation de retardement suffisant pour arrêter le disque 9,
lorsque la machine est en marche sans que des matériaux soient chargés sur elle. Le courant de retardement est appliqué aux bobines d'inten- sité normales 10 par des transformateurs d'intensité 22.Ces derniers sont alimentés depuis un réseau de compensation comportant le transformateur d'in- tensité 23 les transformateurs de tension 13, les impédances réglables 24 et l'impédance 25 du potentiomètre.
Un procédé approprié pour compenser l'instrument de mesure 8 consiste à faire fonctionner le transporteur 2 non chargé mais autrement que dans les conditions normales de fonctionnement et à régler pendant ce fonc- tionnement, les impédances 24 et 25 de manière que les moments de rotation d'entraînement et de retardement exercés sur le disque 9 soient égaux et que le disque 9 soit maintenu à l'arrêt.Il résulte d'un tel réglage que, lors- que le transporteur est actionné à l'état chargé, les empreintes 16 enre- gistrées sur la bande 17 sont sensiblement proportionnelles au débit, en poids, du transporteur 2
Le calibrage de l'instrument de mesure 8 et de 1'intégrateur à enregistrement 14, dans le but de transformer la puissance mesurée nette en unités de poids, peut s'effectuer,
avant le montage des instrmsnets sur la base des caractéristiques du transporteur 2 et de son moteur d'entraînement 6
La résistance propre du transporteur et du moteur ou, en d'au- tres termes, les pertes mécaniques et électriques qui se produisent lorsque
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le transporteur marche à vide, sont quelque peu augmentées par la présence de la charge sur le transporteur. Il peut être tenu compte de cette augmen- tation par une sur-compensation pendant l'opération de réglage décrite ci- dessus, de façon que, à l'état non chargé, le disque 9 tende à tourner en arrière.
Une réelle rotation en arrière du disque 9 est évitée pendant l'usage de la machine en prévoyant un cliquet 27 et un dispositif 26 à ro-
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chet qui est souvent combiné avec le disque du watt-heure-mètre, de manière à empêcher que le fonctionnement prolongé de la machine en son état non char- gé ne fausse l'enregistrement du poids débité. Il convient cependant de re- tirer le cliquet 27 en poussant sur le bouton 28 et de permettre au disque 9 de tourner en arrière pendant le processus de réglage de compensation, dans le but d'estimer le degré de sur-compensation dont on doit tenir compte.
Le degré requis de sur-compensation peut être trouva grâce à des essais ou être estimé d'après les caractéristiques du transporteur 2
La fige 2 montre une variante de l'installation décrite ci-des- sus dans laquelle les transformateurs d'intensité 22 du courant sont suppri- més et dans laquelle l'instrument de mesure 8a lui-même est modifié afin d'appliquer les courants de compensation au rotor. L'instrument est du type
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des watt-heure-mètres mais son rotor est muni d'un second disque 29 ayant son propre groupe de bobines d'intensité 30 et de bobines de tension, les- quelles sont omises pour plus de clarté de la représentation.
Le courant de compensation est dérivé du réseau de compensation décrit.précédemment et
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comportant +'¯7fot,e,!- '.d=tes:!-, s'aplêmëi.re ¯ 3 1@É"ÉranËfof- , mateur.a de. tensiop, I3. et .les im:2edances :#glab1es 24. et 25 r>' ='¯¯ , - s <0.T" n' pJ?6prit',lprti0u1ièèqdè .::P;exém:pl epssentéâla fig3 ¯. consistèrent se' <î1ie 'Q:a: mà0hÍBe 'est ctestinééà '±ra;vaillér. :à[pluàiel1rs vi tés-' ses -eoisantes=c'lzffêréx.es9 ,lx co.pënsa.tion pdu.Í'.:clasrésista...1'1ce - de tare ,supa plémentâipe-de 3.=riaeb:ine en plus-de .la:é2st.cende-tare4psopxre :étan.t àu , mentéë "afin- dè :'fim:peRser'11â vâia:iô.d: réis.ne de tàe¯ due Mârlâ varia= t J . tiofl'dé,#1±éÊsé, d'en ce que.la compensation variée automatiquement''pour'' bzz corriger-de fortes-vrj;ati J1s .et de"1:a/ ha:Xg@ et d,e' :
Z. witeese o .,ans¯ ce but, l'installation êèmp0rte, la'gènératrice: alttiliu'rè='33.; Ce1le-ci-el3tc .cdmm.an--'-' déê"' en liaison àe9ked oàiîue. avéé"ié'zôteûJti:6..-et"eat=,en9hàse=avéd#ce=der--.= . nier. La puissance débitée de la génératrice est appliquée aux--:bobines cP.in--. tensité 30=puxilï#ires,.qufi exercent çn.p9uqppen% de rotation, inversé sur le disque, auxiliaire.-29... '1' .- ', '0' r'''; ... ¯ ¯ ¯ . ¯¯ L . - .. - .
L'ënrôulénùêlit )32' tIe"la 'bébiiiè'-d"ex{1itatidn de 'la'génératrice'au--'. xil..re'3lest écité sépàéïenb9. dpùis'làsoûrce d'énergie, par l'inter- médiàirë deës tansfQrmaeur de' teïis.ôn-3 d'ùnet.resSeur 33: et dxun rhé= . s'tat 3,à hë' cczr2at ëdtifiê oux.i â: lBxc1.tation: .dûLgénérateur 'auxiliaire provient-par Iintèrmédiaire''du'--trâH.5format'eùr-.d'intensité 23 et''du'potén-' ' ' tiômëtre 2" du courant réel" de ohàrgêt1i1ixnèntânt<,l'è moteur d'entraînement ' ..
6-" Cette'manière daliméntâtâôn=én éÓurant"-.'e5t: destinée à 'modifier la-puis- sance de sortie' du générateur a'axiliaire''3'ly- de'maniere à ce -qu'il compense- 1instruIn.ènii.f8b', àiin.dé"va+ier"lé#,pèrtës--dé 'tare électriques 'et mécaniques.- lors du f'"6heti'onnement du transporteur'a'des charges différentes .... -.Lors'du ; reglage,,pRur:
Gômprïse;.éd ,3..s;runent de mesurer le ¯.. tranèporte...ma,rc.e-. 'éta.1ï".b. n. ch;g, à,:;Ú:r.U3' v:1têsse normale- g:,elê,onqúF1, --'. ' pédétermine M Ze réseau', de. charge cômpcündé: dé .t est réglé:-au moyen dù]]1 potentiomètre 25 et ,ia puissance totale de sortie du générateur apxi1ai,re':..' 31 est !égtée, à.1.a1çle dit ,àhéojÉàt'àë"ôoFà$4e, 3/. ¯d.é ' exciatâon7 fi ixi .d âr:
rêter le mouvement de.r61ïL}9n7çl$ disques'. 9''et 29 de j.'instrument.. "¯
Une fois que ces réglages initiaux sont effectués-de façon appro- priée dans ce sens et étalonnés. poux plusieurs vitesses auxquelles la machi-
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ne est' detil1.ée, ,òÍ1ct:!-onner"" un. réglage- automatique 'est prévu, a partir . du .générateur auxiliaire 3"l pour les variations, et de .la vitesse et de la charge du/transporteur 2,, aiili' :- ,éplnPIJj3er les' varia -Gion correspondantes des pertes lectriqües' et mécanj, ; aûe,s;
<<st¯ ,7' enr¯ ëâ.strèur¯ du débit, continuera à enregistrer-de façon appropriée ;La 2UaD,ti t' ne;tte'-aef? matériaux débités en tonnes par h7 OJ1-8;²:tr,,,g. .convenable'.' " '
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La fig 4 montre un treuil de mines à double tambour,selon 1'n vention, entraîné par un moteur 35 à courant alternatif. Dans cette figure.., 36 et 37 indiquent les deux tambours sur lesquels s'enroulent en sens opposé respectivement les deux câbles 38 et 39 de manière que l'un des câbles s'en- roule sur son tambourcependant que l'autre câble se déroule de son tambour.
Les câbles 38 39 supportent respectivement les transporteurs 40, 41 sembla- bles et sensiblement en équilibre statique, lorsqu'ils ne sont point chargés et tous deux disposés à mi-course., Un engrenage de commande désigné par 42 est prévu pour renverser le moteur après chaque cycle de travail du treuil.
Une caractéristique de ce genre de machine est qu'à chaque course., un trans- porteur passe par un cycle de transport consistant en une période d'accéléra- tion positive., une période de vitesse constante et une période ultérieure d'accélération négative, et qu'en plus, la charge reste constante pendant le cycle. La forme d'exécution prévue pour ce genre de machine est caractéri- sée également par le fait que l'on prend une seule mesure pour chaque course et que la mesure est prise pendant la période de la course à vitesse unifor- me. La grandeur mesurée dans ce cas est la puissance mais, grâce à ce que la seule mesure est prise pendant chaque course., le facteur vitesse de la puis- sance n'a aucune signification et n'est pas effectivement mesuré.
L'instru ment de mesure 9c est de préférence un wattmètre normale indicateur et enre- gistreur; le'wattmètre lui-même comporte l'induit rotatif 43 retenu par le ressort 44 et influencé conjointement par'les bobines d'intensité 45 .et les bobines. de tension 46 Le moment de rotation exercé par le moteur 35 se tra- duit par le déplacement angulaire de cet induit 43 Ce déplacement est trans- mis au disque indicateur et imprimeur 48 par un engrenage conique 47Sur l'un des côtés du disque 48, peut être prévue l'échelle indicatrice compor- tant le groupe de chiffres 49, l'échelle.étant disposée-sur le disque de ma- nière telle que le chiffre qui se trouve dans la position la plus basse indi- que la grandeur mesurée.
Sur le revers du disque 48, sont prévus des chiffres d'impression semblables et disposés de façon similaire, destinés à marquer les enregistrements 51 de poids sur la bande 52. Cette bande 52 est mue de façon continue par un mouvement d'horlogerie 53, et une échelle 54 correspon- dant au temps est imprimée sur la face de éette bande, afin de coordonner les enregistrements 51 avec le temps. L'impression est effectuée par un choc du solénoîde 55.
L'instrument 8c ne fonctionne pas pendant la plus grande partie du cycle effectué par le treuil mais l'installation comprend des moyens grâce auxquels cet instrument est rendu actif pendant une courte période avant et après moment pendant lequel les transporteurs se renocntrent durant la partie à vitesse constante du cycle de travail, Dans ce but, la came ou le tambour rotatif 56 tourne en synchronisme avec les mouvements du .treuil, par exemple par l'entremise de l'un des indicateurs de profondeur 57 Cette came ou ce tambour 56 porte une came réglable 58 qui actionne un poussoir 59 afin de fermer l'interrupteur auxiliaire 60 pour un court laps de temps commençant avant et se terminant après le moment de mi-course.
Cet interrupteur 60 ferme un circuit constitué par une source de courant auxiliaire 61 et un contacteur de réglage 62, Le contacteur 62,en ouvrant ses contacts 63 normalement fermés,permet l'excitation de l'instrumenta Le tambour 56 porte une seconde came réglable 64 qui est disposée de manière à fonctionner au moment de ren- contre des transporteurs 40 et 41 Elle actionne un second poussoir 65 pour fermer un interrupteur 66 et exciter ainsi un contacteur 67, qui., en fermant ses contacts 68, normalement ouverts, actionne le solénoide 55 du dispositif d'impression 48, 52, 53, pour imprimer sur la bande 52 le chiffre 49a,
qui se trouve à ce moment à la partie la plus basse du disque 48 et qui indique le poids de la charge.
Les moyens utilisés, 'dans cet exemple, pour compenser la charge de tare du moteur 35 comprennent un réseau électrique qui produit un courant de compensation appliqué au wattmètre 8c Ce réseau comporte un générateur auxiliaire 69 à courant alternatif,., entraîné en synchronisme avec le treuil et disposé pour cela en un rapport de phase approprié avec le moteur 35 du treuil, L'enroulement d'excitation 70 de ce générateur 69 est excité par des transformateurs de tension 13 par l'intermédiaire du redresseur 33
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Le courant des transformateurs d'intensité 11 passe par les.enrou- lements d'induit 71 de ce générateur auxiliaire 69 et est ainsi diminué en intensité suivant la vitesse du treuil et l'intensité de l'excitation appli- -quée au générateur auxiliaire 69,
ce dernier étant commandé par le rhéostat
34 Le courant réduit est appliqué aux bobines d'intensité 45 de l'instru- ment',, le débit du générateur auxiliaire 69 étant en opposition avec le cou- rant de fonctionnement normal dérivé directement des transformateurs d'in- tensité 11
Le procédé de réglage de la compensation de la résistance de tare est en général semblable à celui décrit ci-dessus,, c'est-à-dire que l'on fait marcher le treuil sans charge à vitesse normale et que le rhéostat 34 est réglé jusqu'à ce que le courant opposé fourni par le générateur auxili- aire 69 égale le courant correspondant à celui pris par le moteur 35.Dans ces conditions aucun courant ne passe par les bobines 45 et l'instrument indique zéro.
Comme le moteur 35 et le générateur 69 marchent en synchronisme., la compensation ,ainsi effectuée pour la pleine vitesse normale de levage est maintenue avec seulement une faible perte de précision du fait de petites variations de la vitesse de levage, en aidant ainsi à éviter une erreur de la mesure du poids due à l'inclusion de la vitesse de levage dans la gran- deur mesurée par l'instrument 8e et enregistrée par le disque 48 en unités de poids,
La compensation pour l'augmentation de la perte de puissance à vide du treuil due à l'addition de la charge utile, ou en d'autres mots,, la compensation pour la résistance de la machine s'ajoutant à la résistance propre de tare,
peut être-effectuée soit en sur-réglant le rhéostat 34 dans le premier exemple ou par compoundage de l'excitation du générateur 69, Les moyens appropriés, pour ce dernier but, peuvent comprendre un transformateur d'intensité 23 fournissant un courant de compoundage au redresseur 33 par l'intermédiaire de l'impédance 25 du potentiomètre., de façon que l'excitation du champ de ce générateur auxiliaire 69 soit modifiée proportionnellement au courant pris par le moteur 35 du treuil.
Le courant de compoundage ainsi fourni est réglé en agissant sur le potentiomètre 25
Lorsque les transporteurs 40, 41 sont des récipients à minerai, la précision de l'installation de pesage n'est pas altérée par la vidange incomplète de ces transporteurs, puisque tout matériau pesé lors d'un mouve- ment ascensionnel, disons du premier récipient 40 mais non vidé à la fin de ce mouvement équilibre un poids égal de matériau dans le second réci- pient 41 lors du mouvement ascensionnel suivant de ce second récipient et réduit d'une manière correspondante le poids enregistré pendant ce mouve- ment ou pendant les mouvements subséquents de ce second récipient jusqu'à ce que le matériau en question soit déchargé du premier récipient 40 De manière similaire, dans le cas du transporteur sans fin des deux premiers exemples,
des matériaux pesés lorsqu'ils se trouvent sur le côté ascendant de la courroie produisent une réduction du débit total, s'ils restent collés à la courroie et sont portés en arrière sur le côté de retour de cette der- nière.
L'installation et les méthodes de réglage décrites avec référen- ce à la fig 4 sont également applicables à un élévateur à tambour unique ou à un élévateur à double tambour à fonctionnement non équilibré, pourvu que l'enregistrement"se fasse toujours au même endroit de la course., de manière que la grandeur du déséquilibre, qui n'est pas produit par la char- ge du matériau, reste constante pendant toute la série d'enregistrements.
La fig 5 représente un autre exemple, dont la différence essen- tielle par rapport à l'exemple suivant la fig 4 consiste en ce que les bobi- nes d'intensité principales 45 de l'instrument sont excitées directement par des transformateurs d'intensité 11 de la façon usuelle dans des wattmètres et que le courant à vide et le courant de compensation de la vitesse fourni
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par le générateur auxiliaire 69 est appliqué à des bobines séparées 72 de l'instrumenta qui ne se trouvent pas dans un wattmètre ordinaire et qui agis- sent én opposition aux bobines d'intensité principales 45 de l'instrument.
En plus., le courant, qui compense les pertes supplémentaires de tare dues à la présence de la charge et qui est dérivé du transformateur 23, est appliqué directement aux bobines d'intensité 72 de compensation par l'intermédiaire de l'impédance du potentiomètre 25, au lieu d'être utilisé pour modifier 1'ex- citation appliquée au générateur auxiliaire 69, ce dernier étant par consé- quent du type à aimant permanent ou à excitation fixee Cette compensation supplémentaire de la perte due à la charge est réglée par le potentiomètre variable 25e Des contacteurs de réglage ouvrent leurs contacts 63 et ferment des contacts 63a pour exciter l'instrument de mesure comme décrit auparavant.
La fig 6 montre une variante et une simplification de l'installa- tion suivant les figures 4 et 5,qui peut être utilisée lorsque la fréquen- ce de la puissance fournie est si strictement constante que la variation de la vitesse de levage est négligeable par rapport au degré de précision dési- ré dans l'enregistrement de la pesée.
Le générateur auxiliaire 69 est suppri- mé. Le courant de compensation à vide est dérivé du réseau comportant les or- ganes 13, 23 24 et 25 et fourni directement à l'instrument 8c, et il est pratique de l'appliquer ainsià l'aide de bobines spéciales 72 décrites pour la fig 5
Dans l'exemple suivante illustré à la fige 7 le moteur 73 qui com- mande l'élévateur est un moteur à courant continu, commandé suivant le systè- me Ward-Léonard., c'est-à-dire que le moteur 73 est excité, par l'intermédi- aire des conducteurs 74 et 75,
par une génératrice 76 d'un groupe convertis- seur Ward-Léonard qui comporte également le moteur .de commande 77 à courant alternatif et l'excitatrice 78 du champ du moteur et de la génératrice
La grandeur mesurée dans ce cas peut être la puissance nette four- nie au moteur 73, mais la simple équation du moment de rotation du moteur 73 à courant continu permet d'une façon simple et appropriée de mesurer directe- ment ce moment de rotation; et, comme indiqué ci-dessus., le facteur de la force soutenant la charge nette (ou le moment de rotation net) est suffisant pour permettre de mesurer le débit en poids du levage par charges isolées.
En négligeant les pertes et en prévoyant que le flux du champ d'excitation du moteur reste constante le couple exercé par le moteur 73 est directement proportionnel au courant d'induit passant par 'lesdits con- ducteurs 73, 75 de manière qu'un instrument de mesure 8f du type ampère- mètre. excité par un shunt 79 dans l'un des conducteurs 75 peut mesurer une grandeur qui est directement et arithmétiquement proportionnel à ce couple,
La bobine de commande principale de l'instrument 8f est désignée par 80, et 43 indique l'induit de l'instrument 8f commandé par le ressort 44.
L'induit 43 est relié, par l'intermédiaire de l'engrenage 47, au disque 48a qui est semblable au disque 48 de la fig 4 et muni de chif- fres à imprimer 50a sur sa face arrière,avec ou sans l'indicateur 49a sur sa face avant. Cependant., comme l'induit 43 tourne dans l'autre sens lorsque le moteur 73 est renversé., les mêmes graduations 82 sont disposées de cha- que côté du centre.
Le générateur auxiliaire 69a, dans ce cas, produit une tension à courant continu directement proportionnelle en grandeur à la vitesse du moteur 73.Ce générateur 69a excite une bobine de compensation 83, comprise dans l'instrument 8f et qui s'oppose à la bobine 80Dans le circuit de la bobine 83, se trouve le rhéostat réglable 84
En réglant l'instrument 8f afin de compenser la charge de tare du moteur 73 selon le procédé décrit pour la fig 4 le rhéostat 84 est réglé de façon que,, quand les transporteurs se rencontrent à une vitesse constan- te et que par conséquent l'installation est en équilibre à la fois dynamique et statique, les moments de rotation exercés par les bobines 80 et 83 sont égaux et opposés et le disque 48a indique zéro ou moins que zéro,
afin de compenser l'augmentation de la résistance de tare due à la présence de la
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charge nette des matériaux. Alternativement la sur-compensation en question peut être obtenue automatiquement par un léger compoundage du générateur auxi- liaire 69a à partir du courant d'induit principal pris par le moteur 73 du treuil. Cette disposition modifiée est montrée à la fig 8 où la bobine d'ex- citation auxiliaire 85 correspondante est alimentée par les conducteurs 86, 87 branchés sur les côtés opposés des bobines compensatrices de champs et de pôles auxiliaires de commutation 88 du moteur 73 à courant continu du treuil.
L'intensité du courant de compoundage est réglée par un rhéostat 89. Dans le circuit de compoundage se trouve un contacteur 90 de renversement, relié au mécanisme 42 de renversement et de réglage de la vitesse du moteur, pour main- tenir constante la polarité du courant dans la bobine d'excitation auxilliaire 85. L'effet du réglage de la résistance'89 ou de la bobine compound 95 cjnsis- te en ce qué le courant d'induit supplémentaire consommé en surmontant la perte supplémentaire dans l'installation elle-même,due à la présence de la charge,se traduit comme une addition au courant qui excite la bobine compen- satrice 83 de la marche à vide.
Comme le générateur auxiliaire 69b tourne à une vitesse toujours égale ou proportionnelle à celle du moteur 73, alors que la puissance utile du premier et, dans tous les buts pratiques, l'alimentation en courant du der- nier, lorsque le treuil est en marche sans charge, sont - les autres facteurs étant.inchangés - proportionnels à leurs vitesses respectives, les effets décrits de'la compensation de la tare demeurent valables en dépit de change- ments dans la pleine vitesse normale du treuil.
L'installation représentée à la fig 7 comporte également des mo- yens de compensation, prévus pour le changement éventuel de l'intensité d'ex- citation du moteur 73 du treuil et de la génératrice 76, causant un change- ment dans le rapport prédéterminé entre le couple exercé par le moteur 73 et le courant d'induit de ce moteur 73 mesuré par l'instrument 8f et un change- ment correspondant de la tension d'induit qui n'est pas accompagné par un changement de la vitesse de levage (pendant la partie à vitesse constante du cycle de transport), et qui ne saurait être pour cela compensé par le généra- teur 69a, fonctionnant par l'intermédiaire de la bobine de compensation 383
Afin de tenir compte de ces conditions, on prévoit des bobines de compensation 81 et 91 La bobine 81 est excitée,
par l'intermédiaire des conducteurs 74, 75 de l'induit du moteur, par un circuit comportant le con- tact 92 normalement ouvert du contacteurde réglage 62 et par un rhéostat réglable 93; par conséquent, le moment de rotation exercé par la bobine 81, lorsque celle-ci est excitée, est en tous temps proportionnel à la tension appliquée au moteur 73 du treuil.
La bobine 91 est excitée, par le générateur auxiliaire 69a, avec interposition du contact 94 normalement ouvert et du rhéostat réglable 95; le moment de rotation exercé est par conséquent proportionnel de levage. Ces bobines 81 et 91 sont destinées à la vitesse à appliquer un moment de rota- tion opposé à l'induit 43 de l'ampèremètre., En plus, ces moments de rotation sont réglés à l'aide des rhéostats 93 et 95 (pendant le réglage de l'instru- ment de mesure 8f décrit ci-dessus) de manière que, à pleine vitesse normale et aux conditions de pleine charge de levage, lesdits moments de rotation soient égaux et, par conséquent,-niaient aucun effet sur l'instrument de'me- sure 8f .
Si$ par exemple, après que les moyens de compensation de l'instru- ment de mesure ont été réglés, comme décrit auparavant, pour satisfaire aux exigences des conditions prédéterminées de levage normale le réglage de 1'ex- citatrice 78 avait été altéré, par inadvertance ou autrement, afin d'augmen- ter la tension du débit de l'excitatrice 78, la tension produite par la géné- ratrice 76 et appliquée au moteur 73 du treuil serait augmentée, mais la vitesse de levage resterait sensiblement inchangée, du fait que le moteur.73 prend son courant d'excitation également de l'excitation commune 78. En con- séquence, le rapport prédéterminé entre le courant d'induit du moteur 73 du treuil et le moment de rotation serait inversé,
l'instrument de mesure 8f donnant'une représentation réduite et erronée de ce dernier.
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Les bobines de compensation 81 et 91 sont prévues pour corriger les erreurs résultant de ce fait. Le moment de rotation, produit par la bo- bine 81 agissant sur l'induit mobile 43 de 1'nstrument de mesure 8f étant proportionnel à la tension appliquée au moteur 73 du treuil, sera augmenté afin de vaincre le moment de rotation antérieurement égal et opposé'. pro- duit par la bobine 91 De cette manière, la lecture enregistrée par 1'n strument de mesure 8f sera plus élevée, en tenant'compte ainsi du nouveau rapport entre le courant d'induit et le moment de rotation du moteur 73.
Réciproquement., si le réglage de l'excitatrice 78 est altérée afin de baisser la tension du débit de l'excitatrice 78, réduisant ainsi l'intensité du courant de champ du moteur 73 et du générateur 76 le mo- ment de rotation produit par la bobine 91 surpassera celui produit par la bobine 81 dans 1'nstrument de mesure 8f, afin de tenir compte à nouveau du rapport altéré entre le courant d'induit, et le moment de rotation du mo- teur 73 du treuil.
Une condition telle que celle décrite dans le sixième paragraphe précédent pourrait être obtenue,si la tension de l'excitatrice 78 alimen- tant les champs du générateur Nard-Léonard 76 et du moteur 73 du treuil était modifiée par rapport à la valeur à laquelle l'instrument indicateur 8f était primitivement calibré et réglé en sa position montée. Les bobines 81 et 91 sont excitées en même temps que les bobines 80 et 83 par la fer- meture des contacts 94 et 92 et par l'ouverture du contact 96 du contac- teur de réglage 62.
R E V E N D C A T I O N S
1. Procédé de pesage d'une charge mobile pendant qu'elle se déplace d'un niveau à un autre,caractérisé en ce qu'on déplace la charge par une machine motrice à une vitesse verticale uniforme pendant au moins une période de mesure, qu'on analyse pendant cette période la puissance brute utilisée par la machine afin de rendre disponible pour 'la mesure séparée une composante de cette puissance qui est proportionnelle au poids de la charge, qu'on mesure cette composante à 1-laide d'un instrument de mesure et qu'on exprime physiqualement la grandeur mesurée en unités de mesure indiquant le poids.