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DISPOSITIF D'ETALONNAGE DE-COMPTEURS ELECTRIQUES.
Il a été proposé, pour l'étalonnage de compteurs, de munir aussi bien le disque de compteur d'un compteur étalon que celui du compteur à éta- lonner, de repères, encoches périphériques ou orifices et de produire par une excitation photoélectrique, capacitive ou inductive appliquée aux deux disques des compteurs, des fréquences proportionnelles aux nombres de tours respec- tifs des deux compteurs. On transforme ensuite ces fréquences, éventuellement après amplification, dans un comparateur de fréquence, chacune en un courant continu ou une chute de tension continue, ou bien on les compare entre elles dans un tube à rayons cathodiques, pour déterminer leur différence.
Alors que pour des charges moyennes ou élevées et un nombre de tours élevé correspondant des disques de compteurs, des dispositifs de ce gen- re donnent de bons résultats, aucune lecture précise n'est possible pour de petites charges, du fait que le couple de rotation pendant un tour est trop irrégulier et que par conséquent, l'aiguille de l'appareil indicateur du me- sureur de fréquence oscille continuellement, ou que, respectivement dans le cas des tubes de rayons cathodiques, il ne se forme pas d'image immobile sur l'écran lumineux.
Conformément à la présente invention, particulièrement pour l'éta- lonnage sous faible charge, le dispositif d'excitation produit sur l'un des disques de compteurs, au moyen d'un repère, d'un orifice ou analogue qui ne reçoit l'excitation qu'une seule fois sur un tour, une impulsion de démarra- ge et d'arrêt agissant sur un appareil de mesure du nombre d'impulsions ou du temps, commandé par les impulsions du dispositif d'excitation de l'autre dis- que de compteur.
De préférence, on fait agir les impulsions du dispositif d'exci- tation du second disque de compteur sur le moteur synchrone d'une horloge à déclic.
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Suivant la présente invention, on mesure donc directement ou par comptage des impulsions excitées pendant un tour, la durée d'un tour du comp- teur à étalonner,,on la compare à la durée connue correspondant à une charge déterminée d'un tour du compteur étalon, et le début et la fin de cette me- sure sont définis de façon précise et automatique par l'impulsion de démarra- ge et l'impulsion d'arrêt. Un avantage particulier de l'invention consiste en ce que les variations de tension du réseau sur lequel est raccordée la station d'étalonnage;, agissent dans le même sens sur les deux compteurs et que par conséquent l'erreur qui en provient est éliminée.
Du fait que dans les nouveaux compteurs à grand intervalle de charge, le disque du compteur ne tourne déjà que relativement lentement pour la charge nominale, dans le cas de l'étalonnage à faibles charges, un temps notable est déjà nécessaire à la comparaison même d'un seul tour du compteur étalon et du compteur à étalonner.
Pour éviter cet inconvénient, on propose, conformément à la pré- sente invention, dans le cas de l'étalonnage sous faible charge, d'un comp- teur à étalonner, de commander le compteur étalon à la charge nominale et de compter pendant un nombre de tours du compteur étalon pouvant être déterminé au choix, au moyen d'un dispositif de comptage d'impulsions, le nombre d'im- pulsions excitées par le compteur à étalonner pendant un tour complet ou une portion de tour de ce dernier.
On possède ainsi sous la main le moyen de déterminer tout au moins des défauts grossiers du compteur à étalonner sur une partie de tour de ce compteur. L'étalonnage sous faible charge s'effectue d'habitude pour une char- ge de 5 % de la charge nominale, de manière que le nombre de tours en cas de réglage correct du compteur atteigne 1/20 du nombre de tours correspondant à la charge nominale. Si donc on fait faire, par exemple, cinq tours au comp- teur étalon commandé à la charge nominale, le compteur à étalonner ne par- court pour la petite charge qu'un quart de tour, et en utilisant 400 repères sur la périphérie du disque du compteur, 100 impulsions devraient être trans- mises au compteur d'impulsions au cas où le compteur examiné est correctement étalonné.
On représente sur le dessin deux exemples de réalisation de l'in- vention.
Sur la Fig. 1, on désigne par Z1 le disque du compteur étalon, portant des dents sur sa périphérie et en outre un orifice A. Une source de lumière L1 et une cellule photoélectrique F1 sont réglées 'en cas d'étalonna- ge pour des charges moyennes et élevées, de manière que le rayon lumineux ait alternativement accès ou soit masqué par les dents de la périphérie du dis- que du compteur à la cellule photoélectrique F1. En cas d'étalonnage sous faible charge, on règle la source de lumière L1 et la cellule photoélectri- que F1 de manière que le rayon lumineux ne puisse atteindre qu'une seule fois la cellule photoélectrique par l'orifice A pendant un tour du disque du comp- teur, et qu'il soit cependant masqué à la cellule photoélectrique pendant le restant du tour du disque du compteur.
Au moyen d'un diaphragme B actionné par magnétisme, le rayon lumineux passant par l'orifice peut être masque' par rapport à la cellule photoélectrique de manière qu'on ne puisse mesurer qu'un tour unique du disque du compteur.
Le disque de compteur du compteur à étalonner est muni sur la pé- riphérie de repères alternativement clairs et sombres qui sont touchés par le rayon lumineux provenant de la source de lumière 12, de manière que le ra- yon lumineux soit réfléchi sur la cellule photoélectrique F2 par les parties claires.
On représente en U une horloge à déclic, commandée par un moteur synchrone M. Les fréquences produites par excitation du disque du compteur Z2 sont transmises au moteur synchrône M après amplification par l'amplificateur V, de manière que ce moteur tourne à une vitesse correspondant à la vitesse
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du disque du compteur Z , quand il est rendu libre de tourner par,un dispo- sitif de démarrage-arrêt désigné par S.
Dans le cas de charges moyennes.et élevées, les'impulsions produi- tes par les dents du disque du compteur Z1 et celles qui sont produites par les repères périphériques du disque dû compteur Z2 sont'comparées entre elles par exemple au moyen d'un dispositif comparateur de fréquences non représen- . té, et leur différence est indiquée par un appareil Indicateur.
En cas d'étalonnage-sous faible charge, les impulsions produites par le dispositif d'excitation du disque de compteur Z2 du compteur à étalon- ner, sont transmises au moteur synchrone M de l'horloge à déclic et le dispo- sitif d'excitation du disque de compteur Z1 est réglé sur l'orifice A. Quand donc on-éloigne le diaphragme B du trajet du rayon lumineux, lors du premier passage du rayon lumineux à travers l'orifice, une impulsion de démarrage est transmise au dispositif- de démarrage-arrêt S de la'cellule photoélectrique F1 par l'intermédiaire de l'amplificateur V1 et ainsi l'horloge à déclic est libérée et peut tourner sous l'action du moteur synchrone M. Lors du passage suivant du rayon lumineux parl'orifice A, une seconde impulsion est transmise au dispositif S et l'horloge à déclic est ainsi arrêtée.
Le dispositif peut également être conçu inversement de manière que le moteur synchrone M de l'horloge à déclic U soit commandé par les im- pulsions produites par les dents du disque du compteur étalon et que les im- pulsions de démarrage et d'arrêt soient produites parun repère particulier, par exemple des marques rouges apposées sur le disque du'compteur à étalon- ner.
Au lieu de l'horloge à déclic, on peut également prévoir un dispo- sitif de compteur.qui compte le nombre d'impulsions produites pendant un tour du compteur.
La Fig. 2 représente le circuit correspondant à un autre mode de réalisation de l'invention.
On désigne par Z1 le disque du compteur étalon, muni sur sa périphérie uniquement du repère rouge du disque rotatif qui produit pour chaque tour du disque du compteur une impulsion en coupant le rayon lumineux prove- nant de la source de lumière L1 et réfléchi sur la cellule photoélectrique F2.
Cette impulsion est amplifiée par l'amplificateur V1 et est transmise à un aimant M d'un commutateur pas-à-pas SW. Chaque fois que la marque rouge prévue sur le bord du disque Z1 du compteur est touchée par le rayon lumineux, l'ai- mant M est donc excité et le commutateur pas-à-pas avance d'un pas. Le curseur B du commutateur pas-à-pas peut être déplacé à la main indépendamment de'l'ai- mant M au moyen d'un bouton de rotation Ko Les contacts 0 à 20 du commutateur pas-à-pas sont raccordés aux contacts d'un sélecteur A dont le curseur est raccordé à une barre de contact D au moyen de laquelle les contacts du commu- tateur pas-à-pas SW peuvent être mis en court-circuit. Les contacts 21 et 22 du commutateur pas-à-pas sont des contacts à vide.
Le curseur du commutateur pas-à-pas SW est raccordé au pôle négatif d'une source de courant et le cur- seur du sélecteur A au pôle positif de la source de courant en passant par--un relais S. Le curseur du commutateur pas-à-pas SW est construit de manière qu'en passant d'un contact à l'autre, il touche déjà le contact-voisin avant de lâ- cher le contact précédent.
On désigne par Z2 le disque du compteur à étalonner, sur le bord duquel sont prévus des traits alternativement noirs et blancs de sorte que, quand le disque du compteur Z2 tourne, le rayon lumineux provenant de la sour- ce de lumière L2 est alternativement réfléchi sur la cellule photoélectrique F2 et interrompu. On appose de préférence sur le disque du compteur 400 repères, de sorte que la cellule photoélectrique F2 reçoit, pour un tour du disque du compteur 400 impulsions qu'elle transmet parl'amplificateur V2 au relais R. Le
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relais R ferme et ouvre, au rythme des impulsions, son contact dans le cir- cuit d'un compteur Z fonctionnant à la manière d'un compteur de téléphone, c'est-à-dire à commande magnétique.
Dans le circuit de cet aimant se trouve également, en outre, le contact du relais S.
Le mode opératoire du dispositif est le suivant.
Au début d'un étalonnage, on dispose le curseur B du commutateur pas-à-pas SW au moyen du bouton tournant K sur le contact à vide devant le zéro. Quand les deux disques de compteurs tournent, le relais R est bien aus- sitôt excité et désexcité alternativement, mais le compteur Z n'est pas mis en circuit parce que le relais S est encore non-excité et maintient son con- tact ouvert.
Toutefois, aussitôt que la marque rouge du disque du compteur Z-, est touchée par le rayon lumineux pour la première fois, le balai B est déplace a la position zéro par l'aimant M, et du fait que la barre D du sé- lecteur A raccorde dans le cas représenté les cinq premiers contacts du com- mutateur pas-à-pas SW au relais S, ce relais est alors excité de manière qu'à partir de ce moment, les impulsions transmises provenant du disque du compteur Z2 sont comptées.
Le circuit du relais S se maintientpendant la du- rée de cinq tours du disque du compteurZl et à la fin du cinquième tour, le commutateur pas-à-pas en passant sur le contact 6 qui n'est plus raccordé au relais S par la barre D du sélecteur, coupe le circuit du relais S et inter- rompt ainsi la transmission des impulsions du compteur Z2 au compteur Z
Du fait que le compteur étalon Z1 est commandé à la charge nomi- nale, et que le compteur Z2 à étalonner l'est à la charge partielle de 5 % de la charge nominale utilisée d'habitude pour l'étalonnage à petite charge et tourne par conséquent au 1/20 de la vitesse du compteur étalon, le compteur à étalonner ne parcourt qu'un quart de tour pour les cinq tours du compteur éta- lon et il transmet ainsi 100 impulsions au compteur Z en supposant que son réglage soit correct.
Suivant l'importance de l'écart vers le haut ou vers le bas en- tre l'index du compteur Z et ce nombre, on peut donc déjà reconnaître sur un quart de tour du compteur Z2.si ce compteur marche trop vite ou trop lente- ment, et l'importance approximative de l'erreur.
A la fin du temps d'étalonnage, le curseur B du commutateur pas- à-pas est disposé sur le dernier ou l'avant-dernier contact à vide avant le zéro, de sorte qu'on peut commencer aussitôt l'étalonnage d'un autre compteur.
En déplaçant la barre D du sélecteur A, il est possible d'effectuer l'étalon- nage du compteur Z2 pendant un nombre de tours quelconque du compteur Zl.
Si, par exemple, dix contacts sont mis en court-circuit par la barre D,l'éta- lonnage s'effectue pendant dix tours du compteur étalon et pendant un demi- tour du compteur Z2.
REVENDICATIONS.
1. - Dispositif d'étalonnage de compteurs électriques par compa- raison du nombre de tours entre un compteur étalon et le compteur à étalon- ner, dans lequel les disques des compteurs munis de repères ou de dents sont excités par effet photoélectrique ou par induction ou capacité et les fréquen- ces ainsi obtenues sont comparées entre elles, caractérisé en ce que, parti- culièrement pour l'étalonnage sous faibles charges, une impulsion de démar- rage et une impulsion d'arrêt sont transmises du dispositif d'excitation de l'un des disques de compteurs au moyen d'un repérage, orifice ou analogue tou- ché une fois seulement à chaque tour, à un dispositif de comptage d'impul- sions ou de mesure, du temps commandé par les impulsions du dispositif d'exci- tation de l'autre disque de compteur.
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ELECTRICAL METER CALIBRATION DEVICE.
It has been proposed, for the calibration of meters, to provide both the meter disc with a standard meter and that of the meter to be calibrated, with marks, peripheral notches or orifices and to produce by a photoelectric, capacitive excitation or inductive applied to the two discs of the counters, frequencies proportional to the respective numbers of revolutions of the two counters. These frequencies are then transformed, optionally after amplification, in a frequency comparator, each into a direct current or a direct voltage drop, or else they are compared with each other in a cathode ray tube, to determine their difference.
While for medium or high loads and a corresponding high number of revolutions of the counter disks, devices of this kind give good results, no precise reading is possible for small loads, because the torque of rotation during one revolution is too irregular and therefore the needle of the frequency measurer indicating device oscillates continuously, or that, respectively in the case of cathode ray tubes, no image is formed motionless on the bright screen.
In accordance with the present invention, particularly for low load calibration, the excitation device produced on one of the meter discs, by means of a mark, orifice or the like which does not receive the excitation only once in a revolution, a start and stop pulse acting on a device for measuring the number of pulses or time, controlled by the pulses of the excitation device of the other dis- than counter.
Preferably, the pulses of the excitation device of the second counter disk are made to act on the synchronous motor of a click clock.
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According to the present invention, the duration of one revolution of the counter to be calibrated is therefore measured directly or by counting of the pulses excited during one revolution, it is compared with the known duration corresponding to a determined load of one revolution of the counter. standard counter, and the start and end of this measurement are precisely and automatically defined by the start pulse and the stop pulse. A particular advantage of the invention consists in that the voltage variations of the network to which the calibration station is connected, act in the same direction on the two meters and that consequently the error which results is eliminated.
Due to the fact that in the new counters with a large load interval the meter's disk already turns relatively slowly at the nominal load, in the case of calibration at low loads a noticeable time is already required for the comparison even d. 'a single turn of the standard meter and the meter to be calibrated.
To avoid this drawback, it is proposed, in accordance with the present invention, in the case of calibration under low load, of a meter to be calibrated, to control the standard meter at the nominal load and to count for a period of time. number of revolutions of the standard counter which can be determined as desired, by means of a pulse counting device, the number of pulses excited by the counter to be calibrated during a complete revolution or a portion of a revolution of the latter.
We thus have at hand the means of determining at least coarse defects of the meter to be calibrated on a part of a revolution of this meter. The calibration under low load is usually carried out for a load of 5% of the nominal load, so that the number of revolutions if the counter is correctly set is 1/20 of the number of revolutions corresponding to the nominal load. nominal load. If therefore, for example, the standard meter controlled at nominal load is made five revolutions, the meter to be calibrated only runs for the small load for a quarter of a turn, and using 400 marks on the periphery of the counter disk, 100 pulses should be transmitted to the pulse counter in case the meter under examination is correctly calibrated.
Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.
In Fig. 1, Z1 denotes the disc of the master meter, bearing teeth on its periphery and in addition an orifice A. A light source L1 and a photocell F1 are set in the case of calibration for medium loads and high, so that the light ray has alternately access or is masked by the teeth of the periphery of the disc from the meter to the photoelectric cell F1. In the case of low load calibration, the light source L1 and the photocell F1 are adjusted so that the light beam can only reach the photocell through port A once during one revolution of the disc. counter, and that it is however masked to the photocell during the remainder of the revolution of the disc of the counter.
By means of a magnetically actuated diaphragm B, the light ray passing through the orifice can be masked from the photocell so that only a single revolution of the counter disk can be measured.
The counter disk of the counter to be calibrated is provided on the periphery with alternately light and dark marks which are touched by the light ray coming from the light source 12, so that the light ray is reflected on the photocell F2 by the bright parts.
A U-shaped click clock is represented, controlled by a synchronous motor M. The frequencies produced by excitation of the disc of the counter Z2 are transmitted to the synchronous motor M after amplification by the amplifier V, so that this motor rotates at a corresponding speed at speed
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of the counter disk Z, when it is made free to rotate by, a start-stop device designated by S.
In the case of medium and high loads, the pulses produced by the teeth of the disc of the counter Z1 and those produced by the peripheral marks of the disc of the counter Z2 are compared with each other, for example by means of a frequency comparator device not shown. tee, and their difference is indicated by an indicator device.
In the event of calibration under low load, the pulses produced by the excitation device of the counter disk Z2 of the counter to be calibrated are transmitted to the synchronous motor M of the click clock and the device for The excitation of the counter disk Z1 is set on the port A. When therefore the diaphragm B is moved away from the path of the light beam, during the first passage of the light beam through the orifice, a start pulse is transmitted to the device- start-stop S of the 'photoelectric cell F1 through the amplifier V1 and thus the click clock is released and can run under the action of the synchronous motor M. During the next passage of the light beam by' port A, a second pulse is transmitted to device S and the click clock is thus stopped.
The device can also be designed inversely so that the synchronous motor M of the click clock U is controlled by the pulses produced by the teeth of the master meter disc and that the starting and stopping pulses are produced by a particular mark, for example red marks affixed to the disc of the counter to be calibrated.
Instead of the click clock, a counter device may also be provided which counts the number of pulses produced during one revolution of the counter.
Fig. 2 represents the circuit corresponding to another embodiment of the invention.
Z1 denotes the standard meter disc, provided on its periphery only with the red mark of the rotating disc which produces for each revolution of the meter disc an impulse by cutting the light ray coming from the light source L1 and reflected on the photoelectric cell F2.
This pulse is amplified by amplifier V1 and is transmitted to a magnet M of a step-by-step switch SW. Each time the red mark provided on the edge of the disc Z1 of the counter is touched by the light ray, the magnet M is therefore energized and the step-by-step switch advances by one step. Slider B of the stepping switch can be moved by hand independently of the magnet M by means of a rotary knob Ko Contacts 0 to 20 of the stepping switch are connected to the contacts of a selector A whose cursor is connected to a contact bar D by means of which the contacts of the stepping switch SW can be short-circuited. The contacts 21 and 22 of the step-by-step switch are vacuum contacts.
The cursor of the step-by-step switch SW is connected to the negative pole of a current source and the cursor of the selector A to the positive pole of the current source through - a relay S. The cursor of the switch step-by-step SW is constructed in such a way that when passing from one contact to another, it already touches the neighbor-contact before releasing the previous contact.
Z2 denotes the meter disc to be calibrated, on the edge of which alternately black and white lines are provided so that, when the meter disc Z2 rotates, the light ray coming from the light source L2 is alternately reflected. on photocell F2 and interrupted. 400 marks are preferably affixed to the disc of the counter, so that the photoelectric cell F2 receives, for one revolution of the disc of the counter 400 pulses which it transmits by the amplifier V2 to the relay R.
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relay R closes and opens, at the rate of the pulses, its contact in the circuit of a counter Z operating in the manner of a telephone counter, that is to say with magnetic control.
In the circuit of this magnet is also, in addition, the contact of relay S.
The operating mode of the device is as follows.
At the start of a calibration, the cursor B of the step switch SW is placed by means of the rotary knob K on the vacuum contact in front of zero. When the two counter disks rotate, relay R is immediately energized and de-energized alternately, but counter Z is not switched on because relay S is still non-energized and maintains its contact open.
However, as soon as the red mark of the counter disk Z- is touched by the light ray for the first time, the brush B is moved to the zero position by the magnet M, and because the bar D of the se- reader A connects in the case shown the first five contacts of the step-by-step switch SW to the relay S, this relay is then energized so that from this moment, the transmitted pulses coming from the disc of the counter Z2 are counted.
The relay S circuit is maintained for the duration of five revolutions of the counter Zl disc and at the end of the fifth revolution, the step-by-step switch passing to contact 6 which is no longer connected to relay S by the selector bar D, cuts the relay S circuit and thus interrupts the transmission of pulses from counter Z2 to counter Z
Since the Z1 standard meter is controlled at nominal load, and the Z2 meter to be calibrated is at a partial load of 5% of the nominal load usually used for calibration at small load and runs consequently at 1/20 of the speed of the standard counter, the counter to be calibrated only covers a quarter of a turn for the five revolutions of the standard counter and it thus transmits 100 pulses to the Z counter, assuming that its setting is correct .
Depending on the size of the upward or downward deviation between the index of counter Z and this number, it is therefore already possible to recognize on a quarter of a turn of counter Z2 whether this counter is running too fast or too slowly, and the approximate magnitude of the error.
At the end of the calibration time, the cursor B of the step switch is placed on the last or penultimate vacuum contact before zero, so that the calibration of another counter.
By moving the bar D of selector A, it is possible to calibrate counter Z2 for any number of revolutions of counter Z1.
If, for example, ten contacts are short-circuited by bar D, calibration is carried out for ten turns of the master counter and for half a turn of counter Z2.
CLAIMS.
1. - Device for calibrating electric meters by comparing the number of revolutions between a standard meter and the meter to be calibrated, in which the discs of the meters provided with marks or teeth are excited by photoelectric effect or by induction or capacitance and the frequencies thus obtained are compared with each other, characterized in that, particularly for calibration under low loads, a start pulse and a stop pulse are transmitted from the excitation device of one of the counter discs by means of a marking, orifice or the like touched only once in each revolution, to a device for counting pulses or measuring the time controlled by the pulses of the device for excitation of the other counter disk.