Dispositif de mesure de pression. L22 pré@ent.e invention a polir objet un (lispositif de mesure .de pression, susceptible d'applieation.s .différentes, par exemple aux tnesttres barométriques et manométriques, à la tnesurr, de pression d'un pneumatique, ete.
Ce dispositif est -caractérisé par le fait que la pre,sion à mesurer agit sur un rhéostat dont 121 résistance est variable par pression intercalé clans un circuit électrique muni d'un appareil de mesure.
Pour qu'un tel dispositif de mesure de pression fonctionne de manière précise et sa ti.sfaisante, le rhéostat à utiliser doit avoir une constitution particulière. Il peut, par exemple, comprendre une masse de poudre dont la conductibilité varie en fonction -de la pression à laquelle elle est soumise, ainsi que fies moyens de décompression permettant de ramener la poudre comprimée à son état ini tial, afin qu'à chaque pression donnée à me surer corresponde la même résistance et la même indication de l'appareil .de meure du cirerait électrique.
Ces moyens de décompression sont, par exemple, des ressorts isolés électriquement et noyés dans la masse de poudre, -ou bien du caoutchouc finement divisé et mélangé à la masse de poudre.
Cependant, pour obtenir les meilleurs ré sultats, et principalement pour que la résis tance électrique ait la même valeur pour une valeur donnée de la pression, quelles que soient les successions de compression et de dé compression par lesquelles l'on est arrivé<B>-à</B> la pression considérée, c'est-à-dire pour que la masse de poudre semi-conductrice reprenne toujours le même état pour une pression dé terminée, il est utile de prévoir des dispositifs de décompression qui sont en contact intime et permanent avec la masse de poudre.
Pour réaliser le contact intime et perma nent entre- le -dispositif de décompression et la poudre, par exemple dans le cas où le dis positif de décompression est, comme indiqué plus haut, soit un ressort, soit une masse de caoutchouc noyée dans la poudre, un premier moyen consiste à recouvrir ce ressort ou cette masse de caoutchouc .d'une couche de même poudre semi-conductrice rendue adhérente par un collage approprié. Sans cette précaution, il peut arriver que le contact entre le ressort ou la masse de caoutchouc d'une part, et la pou dre, .d'autre part,
ne soit suffisamment intime pour que la décompression du dispositif élas tique soit communiquée à la masse -de poudre.
Un second moyen consiste en ce que la poudre semi-conductrice est incorporée à une masse de caoutchouc cru, qui est ensuite mou lée en pièces de forme appropriée ou transfor mée par les procédés habituels en caoutchouc éponge ou en caoutchouc mousse. La poudre se trouve ainsi immobilisée à l'intérieur d'une masse élastique et, par conséquent, cet en semble est susceptible de se compresser et de se décompresser en revenant toujours au même état pour une pression déterminée.
Un troisième moyen consiste en -ce que la poudre est émulsionnée dans une dissolution de caoutchouc ou dans un liquide évaporable, comme l'eau éventuellement additionnée d'Lln siccatif, par exemple du -silicate -de soude, de façon à donner, après séchage, une sorte de ci ment solide plus ou moins élastique.
Enfin, un dernier moyen .de ramener tou jours la poudre semi-conductrice au même état, pour une pression donnée, consiste en ce que la poudre est mise en émulsion dans un liquide isolant ou semi-conducteur non élec- trolysable, par exemple du graphite colloïdal dans une huile, ou bien cette poudre semi- conductrice est mise en mélange intime avec un .corps semi-liquide, pâteux, isolant, par exemple une graisse ou une vaseline.
On cons tate en effet que, quand les mélanges liquides ou pâteux ci-dessus sont soumis à une pres sion, la résistance à travers la masse varie d'une façon continue avec cette pression. Il est bien évident que l'état de la masse revient. toujours au même point pour une pression donnée.
On a décrit ci-dessous, à titre d'exemple:. quelques formes .d'exécution de l'objet de l'invention, illustrées au dessin annexé, dans lequel La fie. 1 est une vue en coupe d'une ré sistance; La fiâ. ? montre une application de la résistance d'après la fie. 1, permettant de me surer d'une façon continue et précise la dis tance variable séparant deux pièces d'une machine quelconque; La fie. 3 est un diagramme explicatif; La fie. 4 est un perfectionnement de l'ap pareil -de 1a fie. 2 avec vue en coupe partielle;
La fie. 5 est un exemple d'exécution per mettant des indications manométTiques vu après arrachement de certaines parties; La fie. 6 représente une autre forme d'exécution d'un rhéostat; La fig. 7 montre le rhéostat de la fib. 6 . monté sur la jante d'une roue à pneumatique, vue en coupe partielle; La fib. 8 est une vue schématique en élé vation d'une roue à pneumatique équipée avec le rhéostat de la fi-.<B>6.</B>
Dans un tube 1 de matière isolante @à pa roi intérieures lisses (fie. 1),@ on dispose une pièce conductrice 2 fixe; une autre pièce con ductrice 3, montée au bout d'une tige 4, peut coulisser à frottement doux dans le tube; cette pièce forme piston et elle est munie d'une gar niture 3' assurant une étanchéité suffisante; l'espace compris entre les deux pièces conduc- trices est. occupé par une pièce élastique 5, ainsi que par une certaine quantité de poudre semi-conductrice, par exemple .du graphite pulvérisé.
La pièce élastique 5 peut être cons tituée par exemple par un ressort à boudin ou une hélice en matière élastique isolante, ou recouverte d'isolant. A la construction, la poudre semi-conductrice 6 est répartie oussi uniformément que possible entre les spires du ressort ou de l'hélice.
Des fils conducteurs 7 et 8 sont connectés respectivement à chacune des deux pièces 2et 3.
Le fonctionnement de la. résistance est le suivant: Lorsque la pièce élastique est complètement détendue, la conductibilité de la poudre est minima, la résistance obtenue est maxima; quand on appuie sur la tige .de façon à com- primer la pièce élastique, on comprime en même temps la. poudre. semi=conductrice ré partie entre les spires, la conductibilité de la poudre augmente progressivement et la résis tance obtenue diminue d'une façon continue.
Quand on diminue la pression sur la tige 4, la pièce élastique se détend, entraînant la poudre semi-conductrice qui .devient aussitôt plus résistante parce que moins comprimée.
La pièce élastique peut être divi,ée en un grand nombre de parties: par exemple, on peut la constituer par de petites pièces en caoutchouc ou autre matière élastique, noyées dans la poudre semi-conductrice; ou encore, on peut mélanger intimement la poudre semi- conductricr_. avec une poudre élastique iso lante, telle que -du caoutchouc pulvérisé.
La fin. 2 montre une application .d'une ré siaance pour indiquer d'une façon précise les variations de distance entre deux pièces de machines 9 et 10.
La résistance 11, constituée comme il a été dit plus haut, est intercalée entre les pièces dont on veut connaître à chaque ins tant la position relative. Cette résistance fait partie d'un circuit électrique comportant un appareil de mesure 13, et monté aux bornes d'un rhéostat réglable 12.
Lorsque les pièces 9 et 10 s'éloignent ou se rapprochent l'une de l'autre, l'appareil 13 accuse les variations de potentiel qui permettent, au moyen d'une graduation con venable, de lire la. distance qui sépare les pièces 9 et 10 l'une de l'autre.
Il peut arriver, dans ce genre .d'applica tion, que la courbe de conductibilité de cer taines poudres ne soit pas la même à la pres sion qu'à la .détente, ainsi que l'indique la fig. 3. Si .donc les pièces 9 et 10 ont un mou vement alternatif, les indications de distance ne seront plus comparables à elles-mêmes à l'aller et au retour. On pourra corriger cette anomalie par une double graduation. Il est cependant préférable d'établir la résistance comme l'indique la fig. 4, .de façon à obtenir un fonctionnement différentiel.
La résistance est double, la pièce 14 for mant piston se trouvant entre deux tubes 15 et 16 contenant chacun la poudre semi- conductrice 6. une pièce conductrice fixe 2 et une pièce élastique 5.
En observant simultanément les varia tions de conductibilité des deux tubes, l'un travaillant à la compression, tandis que l'au tre travaille à la détente, et inversement, on peut, par montage électrique approprié, obte nir une indication compensée, le cycle de la fig. 3 étant remplacé par la courbe moyenne 17.
Comme exemple -de montage électrique pour obtenir ce résultat, on peut utiliser celui indiqué par la fig. 4, .dans lequel les deux ré sistances continues 15, 16 constituent deux bras d'un pont de Wheatstone dont les autres sont une résistance fixe 18 et une résistance de réglage 19.
Par ce procédé, la variation de potentiel entre les bornes du pont sera la résultante de l'augmentation -de conductibilité de l'une des résistances et de la diminution .de conductibi- lité .de l'autre.
A titre -d'exemple, on a indiqué ci-après, ainsi que par la fig. 5, une autre application de l'invention permettant des indications ba rométriques ou manométriques. Dans une telle application, on utilise les boîtes baromé triques ou les tubes manométriques déforma- bles des appareils actuellement en usage et on les remplit de poudre semi-conductrice for mant résistance.
La déformation .des boîtes ou .des tubes sous l'effet des variations de pression en traîne une variation du taux de compression de la poudre semi-conductrice. Il en résulte une variation -de conductibilité de cette pou dre, qui permet la lecture, sur un récepteur électrique approprié, des pressions supportées par l'appareil.
Par exemple (fig. 5), 20 est un tube ba rométrique ou manométrique -de section apla tie 21, contenant une certaine quantité de poudre. semi-conductrice 5 en contact avec des pièces polaires 22 et 23 connectées par les fils 24 et 25à un pont de Wheatstone comportant un appareil indicateur 13. Une .des extrémités du tube est maintenue d'une façon fixe .dans un support 26; l'autre extré mité est libre.
Sous l'effet .des variations des pressions extérieures, le tube se déforme et il en ré sulte des variations de compression de la poudre semi-conductrice, variations qui se traduisent sur l'appareil 13 par des indica tions qui sont fonction de la pression exté rieure.
D'après. la fig. 6, le rhéostat est constitué par une boite ou capsule '3-7, .à l'intérieur de laquelle sont empilées un certain nombre de rondelles 3 2 en clinquant d'acier, au nom bre, par exemple, -de cinq à. vingt, suivant la pression moyenne à contrôler, chaque ron delle de clinquant étant revêtue, sur ses deux faces, d'un ciment obtenu par l'émulsion -de graphite colloïdal dans de l'eau éventuelle ment additionnée .d'un siccatif, par exemple de silicate de .soude, et séchage de cette émul sion. Le ciment présente certaines inégalités, qui permettent une légère déformation élas tique :des rondelles.
Ces rondelles sont isolées des. parois latérales de la capsule 37 par un ruban extérieur 36 en tissu isolant entourant le cylindre qu'elles forment. L'évidement in térieur de ces capsules est maintenu par un tube de caoutchouc 35.
La pile des rondelles est placée entre deux armatures rigides métalliques 31, 31'. La capsule 37 est fermée par une mem brane souple 40.
L'armature supérieure 31 est en commu nication, par un fil central 34, avec une borne extérieure 38 montée dans un bouchon isolant 39 vissé .à la base de la capsule 37. L'armature inférieure 31' met l'extrémité inférieure :de la. pile des rondelles en commu nication électrique avec la capsule 37.
Si donc l'on intercale .dans un circuit électri que, d'une part, la borne 38, et, d'autre part, la. masse de la capsule 37, le courant passera à travers la pile des rondelles 32 munies de leur couche de ciment 33. .Si l'on fait varier la pression sur la membrane flexible 40, on fera varier en même temps la pression qui s'exerce sur l'ensemble élastique constitué par les rondelles et le ciment graphité, et la résistance de ce rhéostat variera avec la pres sion.
Pour appliquer un tel rhéostat à la. me sure ,à distance -de la pression d'un pneuma tique, la capsule 3 7 est. vissée dans un ori fice percé dans la jante du pneumatique 41. Sur le moyeu 44 -de la roue est fixé un dis que 43, dont la face intérieure porte deux couronnes de contact 46 et 45. L'une,des cou ronnes de, contact 46' est reliée, par un fil 42, à la borne 38 du rhéostat.
Le couvercle du tambour de frein porte deux frotteurs 48, 47, qui appuient respecti vement sur les -contacts circulaires 46 et 45.
Le frotteur 47 a pour but de mettre la masse de la. capsule 37 et la partie métalli que de la roue dans laquelle elle est vissée en bon contact avec le reste de la masse de la voiture avec laquelle, sans cela, elle ne serait en contact que par le roulement à billes interposé entre la vis et le moyeu, roulement à billes qui, à cause de la. graisse qu'il con tient, n'assure pas un bon .contact.
Les fil= qui partent des balais 47. 48 vont l'un à un pôle de la source, l'autre à l'entrée d'un milliampèremètre placé sur le tableau -de bord; la. sortie du milliampère- mètre est reliée à l'autre pôle de la source.
Le fonctionnement est évident: toute va riation de pression à. l'intérieur de la cham bre à air 41 se traduit par une variation de résistance électrique de la cellule, qui en traîne une variation proportionnelle #des in dications -de l'aiguille @du milliampèremètre, dont la graduation peut être établie en kg par<B>-cm'.</B>
Pour parer à l'effet des variations. de voltage<B>-</B>de la source, on peut employer un autre montage électrique, par exemple un pont de Wheatstone, comme il a été indiqué à propos d'un exemple précédent, ou encore utiliser comme récepteur un milliampèremètre. -du type connu à deux cadres, l'un parcouru par le courant direct de la source, l'autre par le courant passant par la cellule; les deux cadres étant à. 90 l'un -de l'autre, la direc- fion prie par l'ensemble est, pratiquement indépendante -les petites variations de vol tage de la source.
Il est clair que l'on pourra. disposer sur le tableau de bord d'une voiture automobile, par exemple autant de récepteurs qu'il y a de pneumatiques si l'on veut avoir l'indica tion permanente de la pression de chacun d'eux, ou encore, si cette indication perma nente n'est pas nécessaire, on mettra un seul récepteur successivement en communication avec les différents pneumatiques au moyen d'iin commutateur approprié.
On pourra aussi disposer les quatre cel lules et le milliampèremètre en série dans le circuit, de façon que ce dernier indiquant le total des pressions soit affecté par une di minution de pression de l'un quelconque -les pneumatiques; dans ce cas, un commutateur permettra en outre de relier successivement le milliampèremètre à. chacune des cellules pour se rendre compte en cas de besoin de ia pression individuelle de chaque pneum#-iti- que.
Ce commutateur sera de préférence mis en marche automatiquement par une variation du courant correspondant à une baisse de pression importante d'un pneumatique, et il s'arrêtera automatiquement sur le pneumati que dont la pression aura. baisse.
On pourra également utiliser toute varia tion importante de la pression -d'un pneuma tique pour faire fonctionner un avertisseur, par exemple une lampe, un klakson, etc.