Ensemble d'éléments comprenant un dispositif de surveillance de leur fonctionnement La présente invention, a pour objet un ensemble d'éléments comprenant un dispositif de surveillance de leur fonctionnement.
On a longtemps cherché à résoudre le problème de la détection du mauvais fonctionnement d'un système électrique ou mécanique. Ce problème est, en particulier, primordial dans des applications où ce mauvais fonctionnement peut être la cause d'un dé sastre. Les installations électriques, électroniques et mécaniques, contenues dans des avions ou autres véhicules, par exemple, rentrent dans cette catégo rie, comme les appareils et les commandes atomiques et nucléaires, y compris les commandes d'appareils à réaction. Les dispositifs de sécurité pour brûleurs à huile, gaz, charbon et autres y rentrent aussi.
Il existe aussi une multitude d'autres systèmes dans les quels les conséquences d'un mauvais fonctionnement, bien que pouvant ne pas être désastreuses, donnent lieu à une gêne, des retards et des suppléments de dépenses. Presque tous les circuits électriques et électroniques, tels que des amplificateurs, des cir cuits de commande, des récepteurs, des émetteurs, des systèmes de transmission de signaux et de communi- cation, des compteurs, des appareils d'enregistre ment, de statistique et de mesure, des auxiliaires électroniques pour la navigation, des détecteurs de son, des radars, des systèmes de synchronisation, etc.,
rentrent aussi dans cette catégorie.
En conséquence, pendant des années, on a main tes fois essayé de résoudre ce problème. Dans un cas on a proposé de doubler entièrement tout le système que l'on désire contrôler. La comparaison des sorties des deux systèmes indique, en général, un mauvais fonctionnement de l'un de ces systèmes.
Toutefois, ce doublement est coûteux et compliqué et il ne con vient absolument pas pour beaucoup de types de sys tèmes, notamment ceux de grandes dimensions et très complexes. De plus, s'il se produit une surcharge ex cessive, les mêmes éléments peuvent mal fonctionner dans les deux systèmes, de sorte qu'une simple com paraison des sorties des systèmes n'est pas une in dication sûre du bon fonctionnement.
D'autres dis positifs proposés, utilisés surtout dans des brûleurs à huile et appareils du même genre, n'impliquent que la protection contre le mauvais fonctionnement de quelques éléments seulement de l'appareil au moyen de relais de contrôle particuliers associés et d'au tres dispositifs, et ils ne donnent pas une sécurité absolue. D'autres tentatives de solution du problème ont été faites dans le champ des calculateurs électro niques pouvant contenir des milliers de .tubes à vide et des centaines de milliers d'autres éléments élec triques.
Ces tentatives impliquent la pose périodique au calculateur d'un problème connu et la vérification de la réponse ainsi obtenue. Toutefois, comme un seul problème ne peut utiliser la totalité de centaines de mille éléments, ceci ne constitue pour le mieux qu'une vérification d'une partie du calculateur. En outre, cette vérification ne peut être effectuée -que de temps en temps et non de manière continue.
Une au tre solution proposée de ce problème consiste à ap pliquer sur le système une tension ou autre signal ré duit et à vérifier qu'il y a à la sortie une réduction correspondante. Cependant, bien que ceci puisse in diquer un mauvais fonctionnement de certains élé ments du système, cela ne peut indiquer qu'ils fonc tionnent bien tous et, encore, cela- ne peut opérer de façon continue. La même remarque s'applique aux autres solutions consistant à envoyer périodiquement dans le système un signal de caractéristiques connues et à vérifier à la main la sortie de ce signal.
Cette opération présente en plus l'inconvénient qu'elle ne vérifie pas le système en ce qui concerne le bon fonc tionnement avec le signal normalement prévu.
Bien que l'on ait indiqué ci-dessus plusieurs des principaux types de systèmes de vérification anté rieurs, il y en a bien d'autres. Le problème de l'ob tention d'un système de vérification continue, automa tique, complète et absolue, ne semble pas avoir été réellement résolu et tous les systèmes de vérification connus présentent un ou plusieurs des inconvénients ci-dessus énoncés qui sont .en résumé les suivants :
in sécurité, complexité, le dispositif de vérification lui- même peut mal fonctionner, il n'est pas complètement automatique, son pris et ses dimensions sont excessifs il manque de continuité, il ne vérifie pas tous les mau vais fonctionnements possibles et ne convient pas pour tous les types de systèmes.
La présente invention vise à éviter ces inconvé nients.
Les dessins annexés représentent à titre d'exem ple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'in vention, certaines de celles-ci constituant des va riantes de quelques-unes des autres.
La fig. 1 est un schéma de principe des diverses formes d'exécution que l'on décrira par la suite. La fig. 2 est le schéma d'une forme d'exécution préférée de l'objet de l'invention. Les fig. 3, 4 et 5 sont des schémas analogues de variantes.
La fig. 6 représente une variante relative à un système de contrôle du fonctionnement d'un brûleur auxiliaire.
La fig. 7 représente une forme d'exécution com prenant une cellule photoélectrique.
Les fig. 8 et 9 représentent des variantes du sys tème de la fig. 7.
La fig. 10 est un schéma de câblage d'une autre forme d'exécution.
Les fig. 11 et 12 sont des circuits d'une autre forme d'exécution utilisant des transformateurs au lieu de relais de contrôle.
La fig. 13 est un schéma d'une forme d'exécution dans laquelle on vérifie non seulement le circuit de transmission d'un signal principal, mais encore le fonctionnement d'un relais final.
La fig. 14 est une vue de côté, partiellement en coupe, d'une forme d'exécution purement mécanique. La fig. 15 est le schéma d'un dispositif de con trôle du fonctionnement d'un relais.
La fig. 16 est le schéma d'une autre forme d'exé cution. Le schéma général de la fig. 1 représente un sys tème dans lequel un signal principal venant d'une source 3 est transféré de l'entrée 5 du système 1 à la sortie 7.
Le mot signal est utilisé ici dans un sens très large pour désigner toute information, sujet, matière ou énergie, etc., allant d'un côté du système, appelé l'entrée à l'autre côté appelé sortie. Comme l'on désire contrôler ou mettre continuelle ment en évidence le fonctionnement correct du sys tème pendant le passage du signal dans celui-ci, on utilise un modificateur 9 qui peut ou non avoir une vitesse de fonctionnement constante représenté comme relié par un commutateur S, dans une position de commutation A, à l'entrée 5 du système 1.
Ce mo dificateur 9 modifie périodiquement le signal prin cipal allant de la source 3 à l'entrée 5. Si on le désire, la modification peut se faire au droit de la source 3, en mettant le commutateur en position B. En tous les cas, étant donné que l'entrée réelle du système 1 peut être considérée comme comprenant soit seule ment la partie 5 située immédiatement d'un côté du système 1, soit à la fois cette partie 5 et la source 3, on peut dire en général que le modificateur agit tou jours sur le signal principal dans l'entrée.
Le modificateur doit lui-même produire une mo dification du signal ayant au moins une grandeur déterminée suffisante lui permettant de traverser les éléments du système de transmission 1. Cette modifi cation devient alors un signal de contrôle se répétant et se retrouvant à la sortie 7, à condition que cette sortie comporte un dispositif sensible à l'action de ce signal. Toutefois, il est essentiel que le signal de contrôle ne passe dans le système que lorsque le si gnal principal y passe aussi.
En général, ce dispositif sensible au signal de contrôle est effectivement réglé ou accordé électriquement, mécaniquement ou autre ment sur la ou les périodes de la vitesse ou des vi tesses de répétition du signal de contrôle seulement, de manière à exclure le signal principal venant de la source 3 et à filtrer ou recevoir le signal de con trôle. Etant donné que le signal de contrôle ne peut exister à la sortie 7 si le signal principal n'a pas été transmis par le système 1 à la sortie 7, la présence du signal de contrôle à la sortie 7 indique le bon fonctionnement de la source 3 et du système 1.
Une autre condition à remplir pour obtenir le ré sultat désiré, réside dans l'obligation d'indiquer au tomatiquement que le système 1 ne fonctionne pas correctement. Evidemment, une simple perte tem poraire instantanée du signal ou un fonctionnement erroné transitoire du système 1 ne doit pas être con fondu avec un défaut réel de fonctionnement de la source 3 ou du système 1. La sortie 7 coopère par suite avec un dispositif de commande 11 alimentant un indicateur 13 ayant une constante de temps déter- minée T.
Si la sortie 7 ne reçoit pas le signal de con trôle pendant ce temps T, alors, et alors seulement, il est émis automatiquement une indication d'un défaut du système 1 et/ou de la source 3. Dans le schéma de la fig. 1, cette indication est donnée en exerçant une commande sur l'indicateur 13, par exemple en excitant ou désexcitant celui-ci sous l'ac tion du dispositif 11 de commande.
La condition finale à remplir est que la ou les vitesses de répétition du modificateur 9 soient telles que la ou les périodes de répétition soient inférieures au temps T car autrement l'indicateur 13 pourrait être rendu actif, quel que soit l'état désiré pour in diquer le mauvais fonctionnement, entre deux modi fications successives du signal principal, même si le système 1 et la source 3 fonctionnaient parfaitement.
De plus, il est préférable, quoique non essentiel com me on le verra plus loin, que le modificateur soit lui- même commandé par une sorte de réaction venant de la sortie 7 elle-même, comme cela est indiqué de façon générale par l'unique ligne pointillée visible à la fig. 1.
On a représenté schématiquement à la fig. 2 un système quelconque de transmission électrique ou électronique. Ce système peut être un réseau électri que ou un autre dispositif de transmission.
Un signal électrique désiré quelconque, appelé le signal principal, va de la source de signal 3 à l'entrée 5 du système de transmission 1 par un pre mier conducteur 15 et par des deuxième et troi sième conducteurs 17 et 19 qui sont reliés par un segment 21 lorsque celui-ci touche un contact 23, comme représenté. Lorsque le segment 21 s'abaisse en cessant de toucher le contact 23, les conducteurs 17 et 19 cessent d'être reliés et le signal principal venant de la source 3 ne passe plus à l'entrée 5. Par suite, le pivotement périodique ou répété du seg ment 21, en touchant et quittant le contact 23, mo difie le signal électrique principal arrivant à l'en trée du système 1. Le segment 21 et le contact 23 constituent ainsi le modificateur 9 mentionné au su jet de la fig. 1.
Etant donné en outre que le signal de coupure ou de pulsation ne peut exister que lorsque le signal principal venant de la source 3 est présent, il ne peut apparaitre à la sortie 7 en l'absence du signal princi pal. De plus, la modification par ouverture et ferme ture a évidemment la grandeur du signal principal lui-même, de sorte qu'elle traverse les éléments du système 1 puisqu'ils sont conçus pour laisser passer le signal principal. Ces deux conditions, indiquées plus haut, sont donc satisfaites par le système de la fig. 2.
La sortie 7 est reliée à une bobine 25 d'un relais dont l'armature 27 commande le pivotement du seg ment 21. Un condensateur 29 shunte la bobine 25. On supposera, à titre d'exemple, que le relais 25 ,est normalement désexcité dans la position représentée. Lorsque le signal principal arrive à l'entrée 5, il passe dans le système 1 et si celui-ci fonctionne cor rectement, ce signal vient exciter le relais 25. Cette excitation du relais 25 fait descendre l'armature 27 en ouvrant l'interrupteur 21-23 et coupant ainsi la source 3 d'avec l'entrée 5. Le condensateur 29 main tient le relais 25 excité pendant un temps dépendant de la constante de temps de son circuit de décharge par le relais 25.
Ce dernier est alors désexcité, l'ar mature 27 revient dans la position représentée sous l'action d'un ressort de rappel 31, et le signal prin- cipal est à nouveau appliqué sur l'entrée 5, excitant à nouveau le relais 25 après passage dans le système 1. Le choix des valeurs de la bobine 25 et du con densateur 29 détermine la vitesse de répétition du modificateur 9.
Ce choix doit donner une vitesse dont la période est plus petite que l'intervalle de temps déterminé désiré T. Cette réaction de la sortie sur l'entrée, sous la commande du modificateur 9, par le signal de sortie interrompu -constitue donc le type de commande par réaction de la sortie sur l'en trée dont il a été fait mention au sujet de la fig. 1.
Le dispositif de commande 11 se retrouve aussi dans la fig. 2. Un condensateur 33 d'accumulation d'énergie est normalement chargé par une source de tension continue 35, par l'intermédiaire d'une ligne 37, d'un contact 39, d'un segment 41 le touchant normalement d'une résistance 43, d'un autre seg ment 45, touchant normalement un autre contact 47 et d'une autre ligne .51. Etant donné que les segments 41 et 45 sont tous deux commandés par l'armature 27 du relais 25,
ils se déplacent en synchronisme avec l'interrupteur 21 en dépendant ainsi du signal se trouvant à la sortie 7 et en reproduisant :d'après lui le signal in terrompu de contrôle lui-même. Toutefois, comme les segments 41 et 45 reproduisent ainsi la vitesse de coupure, ils causent alternativement un emma gasinage d'énergie dans le condensateur 33 men tionné ci-dessus et l'envoi de cette énergie accumu lée, par des contacts 49 et 55 au dispositif 13 qui est constitué par une lampe ou par un autre indicateur. Ce dispositif 13 doit avoir une constante de temps assez grande, c'est-à-dire doit être maintenu excité par le condensateur shunt 53 pendant le temps dé terminé T.
Si le signal coupé n'était pas reproduit par le dispositif 11, le dispositif 13 serait désexcité au bout d'un temps sensiblement égal au temps T. Toutefois, tant que la vitesse de coupure a une pé riode inférieure à T, comme on l'a dit plus haut, le condensateur 33 continue, seulement :pendant le fonctionnement correct du système 1, à envoyer de l'énergie au dispositif 13 à une vitesse suffisamment rapide pour que celui-ci reste continuellement excité pendant le fonctionnement correct du système 1.
En conséquence, tout défaut de fonctionnement possible d'un élément du système 1, de son entrée ou de sa sortie, de la source 3, -du modificateur 9, du dispositif 11 ou de la source 35, entraîne la dé- sexcitation du dispositif 13 au bout d'un temps T après :que s'est produite la défectuosité. De plus, le contrôle du circuit est continuellement et totalement automatique.
L'appareil nécessaire est simple et au- tovérificateur. Etant donné les caractéristiques de la modification par coupure, il est en outre extrêmement improbable qu'un défaut de fonctionnement du cir cuit imite le signal de contrôle dans toutes ses parti cularités nécessaires ci-dessus mentionnées. Au lieu d'une lampe ou dispositif indicateur ana logue, on peut évidemment utiliser d'autres types de dispositifs donnant une indication. Sur la fig. 3, comme autre exemple, la bobine 57 d'un relais est branchée en parallèle sur le condensateur 53.
L'ar mature 59 du relais 57 actionne un segment 61 ca pable de relier des bornes 63 et 67 ou 63 et 65 sui vant que le système fonctionne correctement ou non. Les bornes 63, 65 et 67 peuvent servir à envoyer de l'énergie à des indicateurs visuels, audibles, d'alarme ou autres ou elles peuvent faire passer des tensions ou des courants de commande indiquant le mau vais fonctionnement du système 1 et qui coupent au tomatiquement la source de signal 3, la source de tension 35 ou rendent inefficace le système 1, com me cela est bien connu.
Il n'est nullement nécessaire que la modification soit du type particulier décrit au sujet de la fia. 2, dans lequel on n'utilise pas de tension modificatrice supplémentaire, mais où l'on modifie la tension prin cipale elle-même. Si l'on désire conserver la modifi cation du type à forme d'onde sensiblement rectan gulaire ou carrée, par exemple, mais l'introduire sous forme d'un signal supplémentaire à tension se super posant sur le signal principal, ceci peut facilement se faire simplement en intercalant une autre source d'énergie 69, telle qu'une batterie, dans le fil 19 al lant à l'entrée 5, comme représenté sur la fig. 4.
Chaque fois que le segment 21 vient toucher le con tact 23, la tension à l'entrée 5 varie. Il est préféra ble de monter une impédance 71 entre les conduc teurs 17 et 19, comme cela est également représenté. On a fait figurer l'indicateur 13 de la fig. 3 dans le système de la fig. 4 pour représenter un système complet.
La fig. 5 représente un système 1 à tube à vide simple 73 fonctionnant en amplificateur et compor tant une plaque 75, une électrode de commande 77 et une cathode 79 qui est du type à chauffage indi rect. Evidemment, on peut utiliser d'autres types d'amplificateurs, tels que des tétrodes, des pentodes, des amplificateurs magnétiques, des transistors, etc., dont certains seront étudiés plus loin, de même que toute série désignée d'étages d'amplification, telle que des amplificateurs en cascade, des étages en cas cade, des étages en push-pull ou en parallèle, etc.
Le type d'amplificateur utilisé et le type de circuit d'amplification sont sans importance au point de vue du fonctionnement de l'opération, tant qu'il y a dans le système un côté d'entrée et un de sortie.
La plaque 75 de l'amplificateur 73 est reliée par le fil de sortie 81 et la bobine 25 d'un relais à une. source 83 de tension anodique qui est également re liée au conducteur 15. La source 3 du signal, qui peut être de toute nature désirée, telle qu'une géné ratrice de tension ou de courant, un récepteur, un émetteur, un détecteur de courant alternatif ou con tinu, de pulsations ou d'un autre type d'énergie, est reliée par le fil 15 à la cathode 79 et par les fils 17 et 19 et l'interrupteur 21 à l'électrode de commande 77 se trouvant à l'entrée de l'amplificateur 1. Ainsi que cela est bien connu, on peut évidemment utiliser à la place de ce couplage du signal sur la grille d'en trée un couplage par la cathode.
La conduction de l'amplificateur 73, sous l'effet de l'application du signal principal sur son entrée, provoque l'excitation du relais 25, l'ouverture du contact du segment 21 et le débranchement consécutif du signal venant de l'entrée de l'amplificateur 73, le tout comme décrit au sujet de la fig. 2.
On peut également utiliser dans le système de la fig. 5 le même dispositif 11 de commande que ce lui représenté sur la fig. 2. Toutefois, pour représen ter une autre variante, on a utilisé sur la fig. 5 un dispositif 11 un peu différent. L'armature 27 du re lais 25 est représentée comme étant maintenue nor malement abaissée lorsque le relais 25 n'est pas ex cité, l'armature 27 se soulevant lors de son excitation. Evidemment, on pourrait utiliser aussi cette variante dans le système de la fig. 2 et dans les autres va riantes, si on le désire. La source de tension 35 est reliée ici par les fils 37 et 51 aux segments 41 et 45.
La tension de la source 35 est ainsi appliquée rapide ment en alternance entre les paires de contacts 49-55 et 39-47, en envoyant la tension par des conducteurs communs 85 et 87 à deux autres bobines de relais disposées en série, 89 et 91, la dernière étant shuntée par un condensateur 93. Le relais 91 est un relais fonctionnant à très basse tension, ne nécessitant pas pour fonctionner toute la tension de la source 35. Il reste par suite excité, même s'il n'est appliqué sur les fils 85 et 87 qu'une fraction de la tension de la source 35 par suite de la manoeuvre répétée des seg ments 41 et 45.
Tant que le dispositif 11 reçoit le signal de contrôle venant du relais 25, le segment 95 ne touche pas le contact 97, en maintenant ainsi ou vert le circuit d'alarme. D'autre part, le relais 89 est tel qu'il faut presque toute la tension de la source 35 pour l'exciter, de sorte que si le système 1 fonc tionne bien, les segments oscillants 41 et 45 réduisent la valeur de la tension provenant de la source 35 et appliquée sur les fils 85 et 87 et le relais 89 reste désexcité.
Par contre, lors de l'apparition d'une dé fectuosité, les segments 41 et 45 s'arrêtent et restent dans une de leurs positions extrêmes, de sorte que toute la tension de la source 35 arrive au relais 89, qui fait pivoter son segment 99 qui vient toucher le contact 101, en fermant le circuit d'alarme. Le relais 91 sert en outre à contrôler la continuité du relais 89 puisque leurs bobines sont en série comme on l'a dit ci-dessus.
La fig. 6 représente un appareil préféré de con trôle d'un circuit, analogue à celui décrit au sujet des systèmes des fig. 2, 3 et 4, mais avec un amplifi cateur fonctionnant de façon différente de ce qui est décrit au sujet de la fig. 5. A la fig. 6 la source de signal 3 comprend entre autres choses une électrode servant à allumer une flamme dans un brûleur auxi liaire à gaz 103, mais ce brûleur pourrait être conçu pour fonctionner avec de l'huile ou avec un autre combustible.
Le brûleur 103 comprend une entrée pour le gaz en 105, une électrode d'allumage 107 qui est disposée près de l'extrémité du brûleur où se produit la flam me et une électrode en L, 109, de détection de la flamme qui est disposée dans l'espace occupé par la flamme. Le gaz s'allume par l'application d'une ten sion élevée, venant d'un transformateur 111. Une tension négative de signal est obtenue en présence d'une flamme entre le conducteur d'entrée 17 relié à l'électrode 109 et le conducteur d'entrée 15 relié au boitier du brûleur 103 et représenté comme étant à la terre.
Le tube amplificateur 73, contrairement à celui de la fig. 5, est normalement conducteur et le signal négatif venant de la source 3 bloque le tube 73. Pour le reste le circuit est analogue à ceux des fig. 2, 3 et 5, à quelques petites exceptions près. La source 35 de courant continu comprend un transformateur 113 et un redresseur 115, une résistance 117 de limitation de courant et un condensateur d'emmagasinage 119. Le condensateur 29, shuntant le relais 25, coopère avec des résistances 121 et 123 aidant à obtenir la constante de temps correcte pour la désexcitation du relais 25, en vue d'obtenir ainsi la vitesse de répéti tion correcte pour le modificateur 9.
Le relais 25 est de préférence à forte impédance pour du courant alternatif. Ceci est utile lorsqu'une défaillance d'un élément peut appliquer du courant alternatif sur le relais, comme dans la fig. 6 et dans les autres où l'on utilise des tensions alternatives. Les rôles joués dans la fig. 5 par les segments 41 et 45 et les contacts 47 et 55 d'une part, et 39, 49 d'autre part, sont remplis par le segment unique 41 et les contacts 39 et 49 de la fig. 6. Le relais de sortie 57 peut actionner le seg ment 61 pour lui faire toucher le contact 63 en vue d'exciter l'indicateur 13, qui peut être une lampe, à partir d'une autre source d'énergie 125.
En l'absence d'un signal de commande fourni par l'électrode 109, le tube 73 est conducteur puisque la résistance variable 127 placée entre l'électrode de commande 77 et la cathode 79 maintient la grille et la cathode sensiblement au même potentiel nul. Le relais 25, qui est excité, fait descendre son armature 27, de sorte que le segment 21 touche le contact 23. Le condensateur 33 est chargé par le courant venant de la source 35 et passant par le segment 41 et le contact 39. Le relais 57 n'est alors pas excité et l'in dicateur 13 n'est pas actionné.
Etant donné que l'interrupteur 21 est fermé si une flamme se produit l'électrode 109 applique une tension négative sur l'entrée 5 de l'amplificateur 73, entre sa grille 77 et la cathode 79, par les fils 17, 19 et 15, en bloquant le tube 73. Le temps nécessaire pour effectuer cette coupure dépend de la constante de temps de l'ensemble comprenant la résistance 127, le condensateur 129 et la résistance 131 disposée en série dans le conducteur 19 allant à la grille 77 de l'amplificateur 73. Le relais 25 est maintenu excité, après blocage du tube 73, par la charge du conden sateur 29.
La constante de temps de décharge dans la bobine 25 et les résistances 121 et 123 détermine le moment de la désexcitation de la bobine 25 et de l'ouverture de l'interrupteur 21-23 sous, l'action de rappel du ressort 31. Pendant la décharge du conden sateur 29, le condensateur<B>129</B> a eu le temps de se charger complètement.
Du fait de la désexcitation du relais 25, le segment 41 vient toucher le contact 49, de sorte que l'énergie accumulée dans le condensateur 33 est appliquée au relais 57 de commande de l'in dicateur par une résistance 133. L'armature 59 du relais excité 57 fait pivoter le segment 61 qui vient porter sur le contact 63, en excitant ainsi l'indica- teur 13 à partir de la source 125, ce qui indique que le système fonctionne de manière satisfaisante.
Le condensateur 129 se décharge par la résis tance 127 jusqu'à ce que le tube 73 redevienne con ducteur, en réexcitant le relais 25, fermant ainsi l'in terrupteur 21-23, rechargeant le condensateur 33, etc., à plusieurs reprises. La charge du condensateur 33 maintient le relais 57 excité car ce relais est à désexcitation lente. C'est le temps de désexcitation de ce relais 57 qui est égal à l'intervalle de temps dé terminé T mentionné au sujet de la fig. 1. Pour le système particulier de la fig. 6, il est bon de dispo ser d'environ 2,5 secondes.
La période de coupure est par suite réglée à une valeur inférieure à cet in- tervalle de temps, comme on l'a expliqué, de préfé rence à une vitesse de répétition de la coupure d'en viron une impulsion par seconde, de sorte que le re lais 57 n'est pas désexcité pendant les intervalles de temps disposés entre les impulsions reçues par le dispositif 11 de commande.
L'examen du circuit montre qu'un court-circuit ou une interruption dans le circuit d'entrée de l'am plificateur 73 maintient la grille et la cathode au po tentiel 0 et que le relais 25 reste excité. En outre, il n'est pas alors possible d'avoir des pulsations de contrôle et, du fait que le segment 41 repose sur le contact 39, le relais 57 reste désexcité. De même, toutes les défaillances possibles d'éléments, y com pris des courts-circuits et des interruptions se produi sant dans le tube 73, font cesser les pulsations du si gnal de contrôle et désexcitent le relais 57.
La mise à la terre du relais 57 ne le maintient pas excité puisque l'extrémité non mise à la terre est coupée de sa source de potentiel par le segment 41. En fait si cette extrémité était mise à la terre, le relais 57 serait évidemment inopérant. Si on le désire, le relais 57 pourrait aussi être monté de telle sorte que les deux extrémités de la bobine soient reliées à des seg ments tels que 41 et 45 de la fig. 4. Le système de transmission 1 dans son ensemble et la source de signal 3 sont par suite absolument protégés contre les défaillances, en étant continuellement vérifiés.
On n'a parlé jusqu'à maintenant que de disposi tifs :où la modification du signal est effectuée entre la source -de signal et le système de transmission. Le fig. 7 représente une forme d'exécution où la modi- fication du signal a lieu à la source de signal elle- même. Ceci correspond à la mise du commutateur S sur la position B à la fig. 1.
La source de signal 3 est constituée par une lampe 177 éclairant une cel lule photoélectrique 133 dont l'anode 137 est reliée par un fil 143 à l'électrode de commande 145 d'une tétrode amplificatrice se trouvant dans la même enve loppe 141 qu'une diode redresseuse 147 - 149. La cathode 139 de la cellule photoélectrique 133 est reliée par un conducteur 151 et une résistance<B>153</B> à l'anode 147 de la diode 147 - 149.
La cathode 149 de celle-ci est à son tour reliée .par un conducteur 155 au fil 151' d'une ligne à courant alternatif. Dans la cellule 133, les potentiels relatifs cathode à anode sont obtenus à l'aide de résistances 155' et 157 mon tées entre le conducteur 151 relié à la cathode 139 et un conducteur 161 allant à l'autre fil 159 de la li gne. Une prise 163 reliée au fil 143 frotte sur la ré sistance 157, ce qui permet de modifier le poten tiel appliqué sur l'anode 137 de la cellule. Un con densateur 165 shunte les résistances 155' et 157.
Du fait de ces connexions et, en outre, de celle de la cathode 167 de la partie tétrode du tube 141, au moyen d'un fil 169, avec le conducteur 161, le signal produit dans la cellule photoélectrique 133 est appliqué sur l'entrée de la tétrode. L'écran 171 de celle-ci est relié au fil 155 mentionné ci-dessus. La plaque 173 de la tétrode est reliée par un fil 81 et le relais 25, au fil 15l'. L'armature 27 du relais 25 met une résistance variable<B>175</B> en série dans le cir cuit de la lampe 177 éclairant la cellule 133 ou court- circuite cette résistance.
La lampe<B>177</B> est excitée par un fil 179 relié par le fil 161 au conducteur 159 de la ligne et, par la résistance 175 ou bien par le court- circuit constitué par le segment 21 reposant sur le contact 23, par le fil 155 et par l'autre conducteur 151' de la ligne.
Ainsi l'action de découpage ou de pulsation du relais 25 fait que l'éclairement de la lampe 177 est modifié ou modulé périodiquement lorsque la résis tance d'affaiblissement <B>175</B> est mise dans le circuit de la lampe ou en est retirée. Cette modification ou modulation périodique se produit donc dans la source 3 du signal. La partie supérieure du circuit, qui com prend le dispositif 11 de commande et l'indicateur 13, a déjà été décrite en regard des fig. 2 et 3. Le re dresseur<B>181</B> et le condensateur 183 constituent la source 35 de courant continu de la fig. 2.
Le système de la fig. 7 permet donc d'introduire la modification périodique du signal de contrôle au droit de la source du signal principal. Ce système est particulièrement avantageux dans le cas de signaux d'alarme d'incendie, de cambriolage, etc., l'interrup tion du faisceau lumineux provenant de la lampe 177 ou une -défaillance d'un élément de la source de lu mière, de la cellule photoélectrique, de l'amplifica- teur ou du circuit de contrôle actionnant le disposi tif d'alarme.
Il est évident qu'il est nécessaire que le circuit d'un dispositif d'alarme contre l'incendie ou les cambriolages soit continuellement vérifié de façon à donner toute sécurité contre des défaillances.
Les formes d'exécution ci-dessus décrites utili saient la réaction du signal de sortie sur l'entrée, sous la commande d'un modificateur périodique. On a dit plus haut que, bien que ceci soit considéré comme très souhaitable, ce n'était pas essentiel. Par exemple, la fig. 8 représente précisément le même système que celui de la fig. 7, sauf que le relais de sortie ne commande pas le modificateur périodique 9. On y utilise un modificateur périodique externe ce qui revient à supprimer la liaison en pointillés du schéma général de la fig. 1.
La source de lumière 177 est modulée par un modulateur 185, donnant un signal de contrôle de grandeur et de vitesse appro priées sur le faisceau lumineux principal, absolument sans réaction ou commande provenant de la sortie 7. Si le système 185 vient à défaillir, ceci est évi demment indiqué automatiquement par l'absence du signal de contrôle et dans certains cas, du signal principal. Dans le cas des fig. 2 à 6, le segment pour rait être mis indépendamment en vibration, par une source de vibrations extérieure bien connue, par exemple un vibrateur magnétostrictif, piézoélectrique ou magnétomoteur (non représenté) non commandé par le relais 25.
Dans le cas de la fig. 4, le segment 21 pourrait être supprimé entièrement et la source d'énergie 69 pourrait consister en un générateur ap proprié d'ïmpulsions ou autre signal modulateur. Les systèmes des fig. 2, 3, 5 et 6 pourraient évidemment fonctionner aussi bien de cette manière.
La fig. 9 représente une autre application prati que du système de la fig. 8. Des objets 187 portés par un transporteur mécanique 189 interrompent le signal principal constitué par un faisceau lumineux modifié par le signal de contrôle, en provoquant une modulation d'amplitude dans le signal reçu par la cellule 133. Un autre relais 191, shunté par un con densateur 193, est relié en série avec le relais 25 à la sortie 7. Cet autre relais peut servir à actionner un interrupteur 195 qui commande un compteur 197 servant à compter le nombre des objets 187.
Il a été fait mention ci-dessus de la grande uti lité de la vérification des circuits dans les calcula teurs électriques et électroniques. Les amplificateurs des formes d'exécution examinées ci-dessus pour raient évidemment faire partie de circuits de calcul ou autres. Toutefois, la fig. 10 représente un exemple d'un type particulier de circuit de calcul, à savoir un circuit de comptage d'impulsions et de division de fréquence. Ce circuit fonctionne avec un signal de contrôle à une fréquence basse relativement à celle du signal principal.
Des impulsions venant de la source 3 vont, par un fil 201 et un redresseur (diode) 203, à l'électrode de commande 77 d'un tube ampli ficateur 73. La cathode 79 du tube 73 est reliée à une résistance de polarisation 205 mise à la terre, et le tube est normalement presque bloqué. La polari sation négative n'est diminuée fortement qu'après em magasinage d'un nombre déterminé d'impulsions suc- cessives par le condensateur 207, shunté par une ré sistance 215, monté dans le circuit suivant: fil 201, diode 203, fil 209, condensateur 207, fil 211, terre 213. Lorsqu'un nombre assez grand d'impulsions ve nant de la source 3 a été reçu, la charge du conden sateur 207 fait monter la tension de la grille 77 du tube 73 suffisamment pour débloquer complètement le tube 73.
Le condensateur 207 se décharge complè tement par les terres 213 et 217 lorsque le relais 25 actionne le segment 21 et le fait toucher le contact 23. Le tube 73 est donc conducteur une fois toutes les n impulsions données, en effectuant un comptage et une division de fréquence. On peut modifier le rapport de division de fréquence en modifiant le ré glage de la résistance 205.
On obtient ainsi une excitation du relais 25 de sortie, comme dans les précédentes formes d'exécu tion. Le segment 21 donne lieu à un débranchement périodique effectif du signal d'entrée d'avec l'entrée 5 du tube 73 en mettant en court-circuit le conden sateur 207 entre la terre 213 du fil 211 et la terre 217 de l'interrupteur 21, lorsque le relais 25 est excité. Le condensateur 33 se charge alors à travers la résis tance 43 depuis les bornes B + et B - de la source de puissance, en fournissant périodiquement de l'énergie au relais 57 pour actionner le segment 61 de commande de l'indicateur comme on l'a dit.
On a fait mention ci-dessus d'un interrupteur commandé par le relais du modificateur périodique, presque exclusivement, sauf pour les systèmes des fig. 8 et 9. Ceci est un type de dispositif de sortie et de modificateur périodique extrêmement efficace, simple, peu coûteux et sûr. Toutefois, on a dit plus haut que l'on peut également utiliser d'autres types de dispositifs de sortie et de modificateurs. et la fig. 11 en est un exemple. On y utilise un transformateur de sortie à la place du relais 25 et des circuits modu lateurs plus courants au lieu du modificateur à inter rupteur 21.
Sur l'entrée 5 du système 1, par exemple un amplificateur 73, arrive un signal de modulation périodique venant d'un modificateur 9 qui peut, par exemple, être un générateur d'impulsions ordinaire ou autre générateur de signal de contrôle de caractère distinctif, ne se produisant pas dans le système 1 en l'absence du modificateur 9 et n'étant transmis dans le système 1 qu'en présence du signal principal, com me on l'a expliqué. Le signal principal modifié ou modulé est transmis par le système 1 à la sortie 7 et le signal de contrôle y est reçu dans un transforma teur 249 accordé de manière à obtenir la modulation de contrôle modificatrice qui est appliquée sur le si gnal principal dans l'entrée 5 de l'amplificateur 73.
Ce dernier est analogue à celui décrit au sujet de la variante de la fig. 10 par exemple. La borne supé rieure du primaire 251 du transformateur 249 est reliée par le fil 81 à la plaque 75 du tube 73. La borne inférieure est reliée au pôle B + d'une source de tension d'alimentation dont la borne négative B est reliée par la résistance 205 de polarisation à la cathode 79 de l'amplificateur 73. Le secondaire 253 du transformateur 249 envoie le signal de contrôle modificateur reçu de la sortie 7 par le transforma teur 249 et l'applique, en passant par un condensa teur 255, sur un redresseur 256 monté entre le con densateur 255 et la borne inférieure du secondaire 253.
La tension obtenue est appliquée sur un con densateur 259 shuntant un relais 261 ouvrant et fer mant les contacts 263 d'un indicateur d'un type dé siré, par exemple un dispositif d'alarme. Etant donné que le transformateur 249, remplaçant le relais 25, ne laisse pas passer le signal principal qui est relati vement constant, du primaire 251 au secondaire 253, mais plutôt seulement des tensions alternatives ou pulsatoires, telles que les modifications périodiques du signal principal, l'appareil de la fig. 11 vérifie complètement le circuit du système 1.
Le condensa teur 255 sert à éviter qu'un court-circuit dans le transformateur 249, entre le primaire et le secondaire actionne le relais 261.
Si l'on désire avoir une réaction de la ,sortie sur l'entrée pour modifier le signal principal, au lieu d'utiliser le modificateur externe 9, on fera alors agir les contacts 263 sur l'entrée 5, comme le segment 21 des fig. 2 et 5, par exemple.
Pour éviter que, comme cela est possible, plu sieurs défaillances simultanées donnent une fausse indication de bon fonctionnement, on peut utiliser la sortie de système représentée à la fig. 12 au lieu de celle représentée à la fig. 11, en utilisant un re lais ayant une beaucoup plus grande tension de fonc tionnement celle-ci étant fournie au moyen du trans formateur 250, donnant une augmentation de 2 pour 1 et excité par les signaux de contrôle périodiques ayant au moins une vitesse de répétition prédétermi née.
Le temps de désexcitation du secondaire 254 du transformateur 250 et celui du relais 260 détermi nent l'intervalle de temps T dont il est question plus haut. De plus, le relais 260 est un relais à courant alternatif, de préférence, mais non essentiellement du type à retombée lente, en particulier si les impulsions de contrôle sont très lentes. En utilisant le transfor- mateur-élévateur 250 pour donner une tension plus grande, une défaillance résultant d'un court-circuit entre le primaire 252 et le secondaire 254 ne donne pas de mauvaise indication de bon fonctionnement.
Des circuits ouverts ou des courts-circuits en un point quelconque du système entraînent évidemment une perte complète de tension aux bornes du relais 260. En outre, si on le désire, le relais 260 peut être rem placé par un relais à courant continu et à retombée lente, et on peut alors utiliser un réseau redresseur analogue à celui représenté sur la fig. 11.
On peut non seulement utiliser des types entière ment différents de dispositifs de sortie et de modifi cateurs ou modulateurs, avec n'importe quel type de transmission, pour donner un contrôle automatique continu des éléments du système de transmission et de la source de signal elle-même, mais encore, si on le désire, on peut vérifier le bon fonctionnement du contacteur final du relais de commande de l'indica- Leur lui-même, contacteur extérieur au système. Ceci se fait en utilisant un autre relais pour commander le relais final de commande de l'indicateur.
A titre d'exemple, on a représenté sur la fig. 13 un système commandant le relais de commande de l'indicateur, ce système fonctionnant avec un circuit à cellule pho toélectrique qui est .contrôlé comme on l'a dit plus haut au sujet de la fig. 7. Toutefois, il est bien en tendu que cette commande du relais de l'indicateur peut, de la même manière, être utilisée avec n'importe quelle autre forme d'exécution.
Les éléments de la fig. 13 qui correspondent à des éléments analogues de la fig. 7 sont désignés par les mêmes numéros de référence, de sorte qu'il est inutile de refaire une description complète du cir cuit puisqu'il a été partiellement décrit au sujet du système de la fig. 7. Le système de la fig. 13 est, en principe, vérifié comme celui de la fig. 7. Il existe cependant quelques différences que l'on va indiquer. La cellule 133 fonctionne d'une façon inverse à celle de la fig. 7.
Dès que l'intensité de la lumière venant de la lampe 177 dépasse une certaine valeur, l'ampli ficateur (tétrode) 141 est rendu non conducteur du fait d'une diminution de la résistance interne de la cellule ; ceci a pour effet de désexciter la plaque ou le relais de sortie 25. On pourrait évidemment utiliser une cellule à action directe simplement en réduisant la valeur de la résistance 162 disposée au voisinage de la prise 163 et en inversant le courant dans le circuit de la cellule, de sorte :que l'amplificateur 141 sera conducteur quand la cellule 133 reçoit l'inten sité lumineuse de seuil.
Sur la fig. 13, la diode 147 149 est placée dans une enveloppe 141' distincte de l'enveloppe 141 de la tétrode, mais elle pourrait être dans la même enveloppe comme sur la fig. 7.
Le segment 41, commandé par l'armature 27 du relais 25, et les contacts 39 et 49 jouent aussi le rôle du segment 45 et des contacts 47 et 55 de la fig. 7, ce qui permet au condensateur 33 d'être mis en charge, par l'intermédiaire de la résistance 43, du redresseur 181, dans une position du segment 41, et de fournir de l'énergie au relais 57 dans l'autre. Toutefois, cette énergie est fournie par l'intermédiai re d'encore un autre relais 257, shunté par un con densateur 253' et disposé dans le circuit suivant borne de gauche du condensateur 33, fil 48, relais 57, fil 46, autre relais 257, fil 44, contact 49, segment 41, résistance 43, côté droit du condensateur 33.
C'est cet autre relais 257 qui sert de relais de con trôle pour le relais 2 de commande de l'indicateur, lequel est de préférence puissant. Le relais 257 est de préférence du type à retombée lente, pour des raisons que l'on verra plus loin.
La modification du signal principal s'effectue, à peu près comme on l'a dit au sujet de la fig. 7, sous l'action du segment 21. La lampe 177 s'allume lors que le segment 21 porte sur le contact 23 dans le circuit suivant: contact 23, segment 21 relié par le fil 80 à un côté de la lampe 177, fil 82, résistance 175, contact 6, segment 4 actionné par l'armature 10 du relais 2, fil Ll , avec fusible Fl , d'une source de courant alternatif LI - L#, , ladite source, fil L., , fil 12, segment 261, actionné par le relais 257, con tact 22, fils 16 et 18 et côté de la lampe 177.
Par suite, l'ouverture de l'interrupteur 21 éteint la lampe rend conducteur l'amplificateur 141 et excite le relais 25 pour refermer le segment 21, etc., comme on l'a déjà dit.
II reste maintenant à expliquer comment le relais 2 de commande de l'indicateur, relais qui est exté rieur au système de transmission 1, est lui-même commandé par le relais 257. Au lieu de mentionner les autres éléments et parties de circuit nécessaires pour effectuer cette commande, il est plus simple de les décrire en indiquant le fonctionnement de cette partie du dispositif. Pendant le fonctionnement nor mal du segment 21, le condensateur 33 se charge périodiquement et fournit de l'énergie aux deux con densateurs 53 et 253' shuntant respectivement les re lais 57 et 257. Ces deux relais, se désexcitant lente ment, sont ainsi maintenus excités pendant que le système fonctionne correctement.
Le segment 61 du relais 57 vient porter sur le contact 60 qui est relié par le fil 20 au relais 2 qui est lui-même relié à la ligne L, . Toutefois, le relais 2 ne fonctionne que lorsque le côté supérieur de la résistance 175 est reliée à l'autre côté L,, de la ligne ; ceci se produit lorsque le relais 257 est actionné ; il relie alors la résistance 175, par un autre fusible F., , à un contact 14 et de là, par le segment 261 du relais 257 et le fil 12, à la ligne L, . La résistance 175 empêche le relais 257 de produire un court-circuit entre les li gnes LI et L. par les contacts 4 et 6.
Cette résistance 175 sert aussi de résistance de charge pour le fu sible F, . Lorsque le relais 2 fonctionne, le segment 4', commandé par son armature 10, excite l'indi cateur 13 à partir de la source L, - L, dans le cir cuit suivant: côté gauche de l'indicateur, segment 4', contact 24, fil 28, contact 26, segment 4, ligne LI , source de puissance, L., et côté droit de l'indicateur 13. Il y a lieu de noter qu'en fonctionnement, le re lais 2 a supprimé la liaison décrite de la ligne L, à la résistance 175 et a, en revanche relié la ligne LI au fil 28.
Lors d'une défaillance du système, le relais 2 re tombe avant le relais 257 à retombée lente. Les re tombées des relais doivent se faire dans cet ordre pour éviter un court-circuit momentané entre les lignes LI et L, , qui se produirait par le fil 28 en faisant fondre inutilement le fusible F, . Le relais 2 ne peut ainsi que fonctionner convenablement puis que le circuit ci-dessus décrit contenant le fil 28, fait sauter le fusible F, si le relais 257 lui-même a une défaillance ou si le relais 2 ne retombe pas, par exemple s'il s'est collé.
Le circuit ci-dessus décrit, contenant la résistance 175, fait sauter d'autre part le fusible F. si le relais 257 ne relâche pas après que le relais 2 a relâché par exemple si le ressort de libé ration de son armature (non représenté) vient à se briser ou si le relais 2 ne fonctionne pas. On peut résumer les caractéristiques de sécurité absolue contre les défaillances du système décrit au moyen du tableau ci-dessous, indiquant la réac tion du système lorsque se produisent certaines dé faillances.
EMI0009.0002
Défaillances <SEP> Réactions
<tb> Le <SEP> relais <SEP> 57 <SEP> ne <SEP> fonc tionne <SEP> pas <SEP> : <SEP> le <SEP> relais <SEP> 2 <SEP> ne <SEP> fonctionne
<tb> pas
<tb> Le <SEP> relais <SEP> 257 <SEP> ne <SEP> fonc tionne <SEP> pas <SEP> : <SEP> le <SEP> relais <SEP> 2 <SEP> ne <SEP> fonctionne
<tb> pas
<tb> Le <SEP> relais <SEP> 57 <SEP> ne <SEP> fonc tionne <SEP> pas, <SEP> mais <SEP> le <SEP> re lais <SEP> 257 <SEP> fonctionne <SEP> : <SEP> le <SEP> relais <SEP> 257 <SEP> fait <SEP> sauter
<tb> le <SEP> fusible <SEP> F.
<tb> Le <SEP> relais <SEP> 25 <SEP> n'émet <SEP> pas
<tb> d'impulsions <SEP> :
<SEP> les <SEP> relais <SEP> 57,. <SEP> 257 <SEP> et <SEP> 2
<tb> retombent
<tb> Une <SEP> modulation <SEP> ou <SEP> une
<tb> modification <SEP> à <SEP> l'entrée
<tb> 5 <SEP> du <SEP> circuit <SEP> électroni que <SEP> 1 <SEP> n'est <SEP> pas <SEP> reçue
<tb> à <SEP> la <SEP> sortie <SEP> 7 <SEP> : <SEP> le <SEP> relais <SEP> 25 <SEP> n'émet <SEP> pas
<tb> d'impulsions
<tb> Les <SEP> circuits <SEP> de <SEP> commande
<tb> sont <SEP> ouverts <SEP> : <SEP> pas <SEP> de <SEP> modulation <SEP> de <SEP> la
<tb> lumière. <SEP> Le <SEP> relais <SEP> 25
<tb> n'émet <SEP> pas <SEP> d'impul sions
<tb> Le <SEP> relais <SEP> 57 <SEP> ne <SEP> retombe
<tb> pas <SEP> :
<SEP> le <SEP> fusible <SEP> F1 <SEP> saute <SEP> étant
<tb> donné <SEP> que <SEP> le <SEP> relais
<tb> 257 <SEP> retombe <SEP> et <SEP> ferme
<tb> le <SEP> circuit <SEP> entre <SEP> L1 <SEP> et
<tb> L2 <SEP> avant <SEP> que <SEP> l'inertie
<tb> de <SEP> retombée <SEP> du <SEP> re lais <SEP> 2 <SEP> soit <SEP> surmontée
<tb> Le <SEP> relais <SEP> 257 <SEP> ne <SEP> retombe
<tb> pas <SEP> . <SEP> le <SEP> relais <SEP> 2, <SEP> en <SEP> retom bant, <SEP> ferme <SEP> le <SEP> circuit
<tb> entre <SEP> L1 <SEP> et <SEP> L2 <SEP> et <SEP> fait
<tb> sauter <SEP> le <SEP> fusible <SEP> F,
<tb> Le <SEP> relais <SEP> 2 <SEP> ne <SEP> retombe
<tb> pas <SEP> : <SEP> le <SEP> relais <SEP> 257, <SEP> en <SEP> retom bant, <SEP> ferme <SEP> le <SEP> circuit
<tb> entre <SEP> L1 <SEP> et <SEP> 4 <SEP> et <SEP> fait
<tb> sauter <SEP> le <SEP> fusible <SEP> F1.
Si l'on désire supprimer de la fig. 13 le relais d'actionnement (257) du relais de commande (2) de l'indicateur et maintenir seulement le contrôle de l'amplificateur, ceci peut se faire en reliant les fils 44 et 46 et en reliant les conducteurs 18 et 82 aux li gnes Ll et L. . On fera en outre en sorte que le seg ment 61 et le contact 60 deviennent les contacts de commande de l'indicateur.
La vérification du fonctionnement des contacts du relais de commande de l'indicateur peut être uti lisée en elle-même, indépendamment de la présente invention, par exemple, lorsqu'on désire contrôler le bon fonctionnement des contacts d'un relais. On va décrire maintenant un exemple d'une telle utilisa tion, uniquement pour mieux faire comprendre la forme d'exécution précédente. La fig. 15 montre un dispositif de commande d'un relais dont les élé ments portent les mêmes numéros de référence que les éléments correspondants de la fig. 13. Ici encore il sera plus simple de décrire le circuit en expliquant son fonctionnement.
La fermeture d'un interrupteur de commande de basse tension S1, pour exciter l'in dicateur 13, établit le circuit suivant: ligne L2, fu sible Fl , fil 12, contact 22, segment 261 commandé par le relais 257, résistances R2 et R3, relais 257, redresseur 181, petite résistance R4, fil 102, inter rupteur fermé Sl, fil 100, résistance R1, contact 6, segment 4 commandé par l'armature 10 du relais 2 et l'autre côté Ll de la ligne.
Le relais 257 est ainsi excité de sorte qu'il tire son armature 105 et amène un autre segment 106 qu'il porte à venir toucher un contact<B>108.</B> Ceci ferme un circuit d'excitation du re lais 2, qui est le suivant: borne supérieure du relais 2, fil 110, contact 108, segment 106, fil 102, inter rupteur Sl, fil 100, fusible F,, un autre .segment 112 parté par l'armature 105 du relais 257, contact 114, fil 12, ligne L2. Etant donné que la borne inférieure du relais 2 est reliée à la ligne L1, le relais 2 est ainsi excité.
Cette excitation du relais 2 relie le côté gauche de l'indicateur 13, par le segment 4', actionné par l'armature 10 du relais excité 2, le contact 24, le fil 28, le contact 26 et le segment 4, à Ll. Le côté de l'indicateur étant relié en permanence à L2, l'in dicateur est ainsi excité. On remarquera que le relais 257 ne retombe pas lorsque le segment 261 quitte le contact 22. Ceci tient à ce que la charge emma gasinée dans le condensateur 253 maintient momen tanément le relais 257 en fonctionnement jusqu'à ce que le relais 2 ait fonctionné et ait actionné le seg ment 4' pour l'appliquer contre le contacts 24. De plus, lorsque le relais 2 est excité, le circuit d'excita tion du relais 257 est modifié.
Le circuit de maintien de ce dernier est alors le suivant: ligne L1 segment 4, contact 26, résistance R3, relais 257, redresseur 181, résistance R4, fil 102, interrupteur<B>SI,</B> fil 100, fusible F2, segment 112, contact 114, fil 12, ligne L2.
Les différentes caractéristiques de ce circuit peu vent être résumées comme suit sur la base des dif férentes défaillances possibles du circuit: On supposera d'abord que le relais 2 a une dé faillance mécanique et qu'il ne retombe pas après l'ouverture de l'interrupteur Sl. Le circuit ci-dessus mentionné et contenant R2 est alors fermé à partir de Ll, à travers les éléments suivants : segment 4, contact 26 du relais 2, R2, segment 261, contact 22 du relais 257, L2. Ceci augmente le courant passant dans R2 jusqu'à ce que le fusible interrompe le cir cuit de l'indicateur 13.
La résistance R2 empêche cette augmentation de courant d'endommager les contacts des relais.
Comme on l'a déjà dit, le relais 257 fonctionne avant que le relais 2 puisse le faire et son circuit d'ex citation passe par R2. Si ce circuit n'est pas continu, par exemple du fait de contacts sales, d'une résistance R2 interrompue, d'un fil coupé ou de toute autre rai son, l'indicateur 13 ne peut être excité. De ce fait, la complète continuité de ce circuit de sécurité est au tomatiquement vérifiée chaque fois que la commande est actionnée.
Si les contacts 261 et 22 sont collés lorsqu'on ferme l'interrupteur SI, le fusible F1 fond lorsque s'établit le contact entre le segment 4 et le con tact 26 du relais 2. Si le segment 261 est collé au contact 22, et que par suite de cela, le segment 106 ne peut venir toucher le contact 108, le relais 2 ne peut pas fonctionner. Si le collage du segment 2,61 et du contact 22 empêche le segment 106 de tou cher le contact 108 mais permet à 112-114 de se fer mer, le fusible F2 fond. Ceci est évident si l'on consi dère le circuit L2, FI, 12, 114, 112, fusible F2, RI, contacts. 6 et 4, L1.
On verra plus loin comment ce cir- cuit se vérifie automatiquement.
Si le contact 26 et le segment 4 du relais 2 sont collés lorsqu'on ouvre l'interrupteur S1, le relais 257 retombe et à son tour ferme le circuit passant par 261 et 22, de sorte que Fl ouvre le circuit de l'indi cateur.
Si le contact 24 et le segment 4' du relais 2 sont collés et si 4 et 6 sont fermés, le relais 257 ne retombe pas lorsqu'on ouvre l'interrupteur S1 et F2 fond. Le circuit de maintien du relais 257 actionné est le suivant : L2 , indicateur 13, contact 24 et seg ment 4' collés, R3, bobine du relais 257, redresseur 181, R4, segment 106 et contact 108, bobine du re lais 2, Li .
Toutefois, si 24 et 4' sont collés et main tiennent aussi les contacts 4 et 26 fermés, ces con tacts 26 et 4 shuntent les bobines des deux relais. Le circuit est le suivant : Ll, bobine du relais 2, seg ment 106 et contact 108, relais 257, contact 26 et segment 4 et retour à Ll. Ceci libère le relais 257 qui ferme le circuit et fait sauter le fusible F1, en désexcitant ainsi l'indicateur 13.
Le relais 257 doit avoir une grande résistance afin d'empêcher le relais 2 d'être actionné par l'in termédiaire de la bobine du relais 257 lorsque le seg ment 106 et le contact 108 sont collés. Bien que cet état ne se présente pas dans le système de la fig. 13 étant donné que le relais 257 y est excité par une source séparée, il est préférable d'y utiliser également un relais 257 à grande résistance pour obtenir une retombée lente de ce relais. A ce sujet, on fera remarquer qu'on pourrait également utiliser, dans le circuit de la fig. 16, un relais à courant alternatif à retombée lente, en ne prévoyant pas le réseau re dresseur 181.
Toutefois, il est nécessaire que les opé rations de commutation ci-dessus décrites se produi sent dans l'ordre voulu ; en effet, si tel n'est pas le cas, le dispositif indiquerait une défectuosité de sorte que l'excitation de l'indicateur 13 serait auto matiquement empêchée.
Des essais effectués avec des ensembles tels que ceux des fig. 13 et 15 ont montré qu'ils fonctionnent de façon absolument satisfaisante à tous points de vue, même lors d'essais de court-circuitage des con tacts dans lesquels une soudure des contacts pro duit une déformation des autres contacts de la même armature, en les obligeant à prendre des positions non naturelles.
Il est bien entendu que l'on peut effectuer des remplacements d'éléments et des modifications des circuits dans le cas où les applications spéciales le nécessitent, par exemple, la résistance R1 peut être agencée de façon à être réglable pour assurer une vitesse désirée de coupure du fusible F2 ; ou bien la séparation du segment 112 et du contact 114 et le temps de retombée du relais 257 peuvent être tels que l'on puisse se dispenser d'un fusible du type à coupure lente. Pour certaines applications, R1 peut être remplacé par un thermistor, etc.
On a expliqué plus haut qu'on peut utiliser n'im porte quel type de système 1 de transmission de signaux et de source 3 de signaux et on en a donné plusieurs exemples. On a également expliqué que le défaut d'indication de la présence du signal de contrôle dans la sortie 7 du système 1 peut être uti lisé pour actionner tout système de contrôle ou d'alarme dans un but quelconque. La fig. 16 montre encore un autre exemple de source de signal et de système de commande pour un brûleur à huile, ce brûleur étant commandé à partir des sons qui ac compagnent la combustion de l'huile.
Dans ce cas une source de signal 3, constituée par un microphone 400, est placée au voisinage de la chambre du brû leur (non représenté) ; ce microphone est muni d'un écran de protection lui permettant de recevoir les sons accompagnant la combustion se produisant dans la chambre lorsqu'un moteur 402 du brûleur est en marche. Ce dernier commande l'arrivée du com bustible au brûleur, comme cela est bien connu. Le fonctionnement de ce système de commande sonore a été décrit ailleurs en détail et on va le rappeler brièvement afin d'expliquer le fonctionnement de l'ensemble représenté à la fig. 16.
Le microphone 400 est relié à l'entrée 5 d'un premier tube à vide ou amplificateur électronique 404 comportant une pla que 406, une électrode de commande 408 et une ca thode 410. La borne supérieure du microphone 400 est reliée directement à l'électrode 408 et la borne in férieure est à la terre B -. La cathode 410 est po larisée et elle est mise à la terre B - par un cir cuit 412 comportant une résistance et un condensa teur. Le microphone 400 est shunté par une résis tance d'entrée 414. La sortie de l'amplificateur 404 est reliée à un filtre et à d'autres étages d'amplifi cation représentés en 416.
Les circuits 416 et 412 sont dimensionnés de telle manière que des fréquen ces de son particulières et caractéristiques des sons de la combustion dans un brûleur particulier puissent être reçues à l'exclusion des autres. Des moyens non représentés sont en outre prévus qui sont agencés de façon que lorsque le son dépasse une certaine inten sité de seuil, l'amplificateur 404 devienne conduc teur, de sorte que des sons erronés se trouvant dans la même bande de fréquences mais de valeur infé rieure à celle du seuil, n'excitent pas le système.
A la suite du circuit 416 se trouve un tube de sortie 418 à couplage cathodique, dont la plaque 420 est reliée à la borne B -f- de la source qui fournit la tension à la plaque 406 de l'amplificateur 404. La sortie du circuit 416 est connectée à l'électrode de commande 422 et à la cathode 424 du tube 418 par l'intermédiaire du condensateur 29. Dans le circuit de sortie 7 de l'étage 418 est monté le relais 25 shunté par le condensateur 29. Le circuit est con trôlé exactement comme on l'a dit plus haut pour les autres formes d'exécution.
Le segment 21 relie périodiquement le circuit d'entrée et l'électrode de commande 408 de l'amplificateur 404 à la terre, en empêchant le signal d'aller du microphone à l'en trée de l'amplificateur 404, le tout comme décrit ci- dessus.
Lorsqu'un thermostat 426 est disposé de manière à provoquer le chauffage, il actionne la commande 428 d'un brûleur primaire, en mettant temporaire ment en marche le moteur 402 du brûleur. Au cas où des sons accompagnant une combustion convena ble ne sont pas reçus par le microphone 400 quel ques secondes, par exemple 10 secondes, après la mise en marche du moteur 402, la commande 428 arrête automatiquement le moteur 402. Au cas où des sons appropriés sont reçus dans le microphone 400, le relais 57 de commande du moteur est excité et le segment 61 repose sur le contact 63, en mainte nant ainsi le moteur 402 en marche.
S'il y a une dé fectuosité dans le circuit du système de transmission 1, dans la source 3 de signal, dans le modificateur 9 ou dans la commande 13, comme on l'a dit plus haut, le contact 63 s'ouvre en arrêtant le moteur 402. Il peut y avoir dans le système des commandes secon daires 430, par exemple, des disjoncteurs thermi ques, comme cela est bien connu.
D'autres commandes peuvent également être faites lorsque le signal de contrôle ne réapparaît pas à la sortie du système 1. Par exemple, un système récepteur de sons, tel que le système 1 de réception des ondes sonores de la fig. 16, ou tout autre type de système 1, peut être mis à l'arrêt par cette com mande lorsque le signal de contrôle ne réapparaît pas ou en variante un autre récepteur de sons de re change ou encore un autre système quelconque non représenté, peut en même temps être mis en service, si on le désire.
On va décrire maintenant une forme d'exécution dans laquelle on vérifie un dispositif mécanique. La fig. 14 représente une telle forme d'exécution. Elle montre un système de freinage d'un train, que l'on désire contrôler continuellement et automatiquement. Dans ce système de freinage un robinet à trois voies 300 est disposé à la portée du mécanicien et la conduite de transmission 1 s'étend sur toute la lon gueur du train, avec différents robinets de coupure 301, 302, etc., disposés le long de cette conduite. Dans l'entrée 5 arrive le fluide venant d'une source 3.
Une conduite d'évacuation 304 avec soupape de décharge 303 maintient un minimum de pression dans le système lorsque le robinet 300 est mis sur la dé charge et que l'on désire libérer les dispositifs ac tionnés par la pression, tels que des dispositifs de freinage schématiquement représentés en 305.
Un modificateur 9 tel qu'un générateur d'impulsions, par exemple du type à pulsations acoustiques, trans met des impulsions périodiques de contrôle modi fiant le signal principal à l'entrée 5 (signal de dé- freinage). Toutefois, les mêmes critères doivent exis ter dans le cas mécanique que dans le cas électrique, de sorte que les impulsions du signal de contrôle pro duites par le générateur 9 doivent avoir une pres sion moindre que celle qui est nécessaire pour ac tionner les freins ou autres dispositifs 305 action nés par la pression.
Dans la sortie 7, à l'autre bout du train, se trou ve un diaphragme 306 disposé dans un logement 307 dans lequel débouche la conduite 1. Le diaphragme est réglé de manière à vibrer sous l'action des im pulsions modificatrices du générateur 9 ; il est sol licité par un ressort 308 de façon à faire osciller un arbre 309, en redonnant ainsi le signal de contrôle. Une armature 310 pivote lorsque l'arbre 309 oscille ainsi, en déplaçant des contacts 311 et 312 qui tou chent alternativement d'autres contacts 313 et 314, respectivement.
Lorsque le système de diaphragme 306 - 308 - 309 est déformé pendant son fonction nement synchrone sous l'action des impulsions de contrôle se retrouvant à la sortie, les contacts 312 et 314 sont fermés et chargent le condensateur C à partir d'une source d'énergie 315, par l'intermédiaire d'une résistance R de limitation du courant.
Lors du retour du diaphragme à sa position normale, les con tacts 311 et 313 se touchent, en envoyant l'énergie accumulée dans le condensateur C au relais 57 qui est un relais se désexcitant lentement, comme on l'a dit plus haut au sujet des autres formes d'exécution. Le condensateur shunt 53 maintient en charge le re lais 57 pendant que se reproduit le signal périodique de contrôle dans la sortie 7.
Ici encore, comme dans les formes d'exécution du type électronique, la pé riode de répétition des impulsions de contrôle doit être inférieure au temps prédéterminé de désexcita- tion du relais 57.
Toute défaillance dans la conduite 1, dans la source de fluide 3, dans le modificateur 9, dans le dispositif de sortie 7, etc., provoque la désexcitation du relais 57; en fermant les contacts du dispositif d'alarme ou autre indicateur. On peut remarquer que, dans ce système particulier, les freins 305 sont montés en parallèle par rapport à la conduite 1, mais on pourrait aussi bien les monter en série. De plus, lors du serrage dès freins 305, le signal d'alarme sonne automatiquement. Si on ne le désire pas, un commutateur alarme - circuit - freinage pourrait être relié au robinet 300 pour empêcher que le si gnal d'alarme soit alors actionné.
Si on laisse fonc tionner le signal d'alarme lorsque l'on serre les freins 305, il se produit évidemment un contrôle automati que du circuit d'alarme, en assurant ainsi un con trôle de tout le système. Si l'on désire avoir le type de modification à réaction, ceci peut se faire en ac tionnant le générateur d'impulsions 9 au moyen de deux contacts normalement fermés, non représentés portés par l'armature 310 recevant les impulsions. En outre, simplement en inversant la pression, le sys tème de la fig. 14 peut fonctionner comme système à vide.
Set of elements comprising a device for monitoring their operation The present invention relates to a set of elements comprising a device for monitoring their operation.
We have long sought to solve the problem of detecting the malfunction of an electrical or mechanical system. This problem is, in particular, primordial in applications where this malfunction can be the cause of a disaster. Electrical, electronic and mechanical installations, contained in airplanes or other vehicles, for example, fall into this category, such as atomic and nuclear devices and controls, including jet device controls. Safety devices for oil, gas, coal and other burners are also included.
There are also a plethora of other systems in which the consequences of malfunction, while not potentially disastrous, give rise to inconvenience, delays and additional expense. Almost all electrical and electronic circuits, such as amplifiers, control circuits, receivers, transmitters, signal transmission and communication systems, meters, recording devices, statistics and measuring devices, electronic navigation aids, sound detectors, radars, synchronization systems, etc.,
also fall into this category.
As a result, for years we have tried to solve this problem. In one case, it was proposed to completely duplicate the entire system that one wishes to control. The comparison of the outputs of the two systems indicates, in general, a malfunction of one of these systems.
However, this doubling is expensive and complicated and is absolutely unsuitable for many types of systems, especially those of large dimensions and very complex. In addition, if excessive overload occurs, the same elements may malfunction in both systems, so a simple comparison of the outputs of the systems is not a sure indication of proper operation.
Other devices proposed, used above all in oil burners and devices of the same kind, only involve the protection against the malfunction of only a few elements of the device by means of associated particular control relays and other devices. very devices, and they do not give absolute security. Other attempts to solve the problem have been made in the field of electronic computers which can contain thousands of vacuum tubes and hundreds of thousands of other electrical elements.
These attempts involve periodically posing a known problem to the computer and checking the response thus obtained. However, since a single problem cannot use all of the hundreds of thousands of items, this is at best only a check of part of the calculator. In addition, this check can only be performed from time to time and not on an ongoing basis.
Another proposed solution to this problem consists in applying a voltage or other reduced signal to the system and checking that there is a corresponding reduction at the output. However, although this may indicate a malfunction of certain elements of the system, it cannot indicate that they are all functioning well and, again, it cannot operate continuously. The same remark applies to the other solutions consisting of periodically sending a signal of known characteristics into the system and checking the output of this signal by hand.
This operation has the additional drawback that it does not check the system for correct operation with the signal normally expected.
Although several of the main types of prior verification systems have been noted above, there are many more. The problem of obtaining a continuous, automatic, complete and absolute verification system does not seem to have really been solved and all the known verification systems have one or more of the drawbacks stated above which are. summarized the following:
in safety, complexity, the checking device itself can malfunction, it is not completely automatic, its size and size are excessive it lacks continuity, it does not check all possible malfunctions and is not suitable for all types of systems.
The present invention aims to avoid these drawbacks.
The accompanying drawings show, by way of example, several embodiments of the subject of the invention, some of these constituting variations of some of the others.
Fig. 1 is a block diagram of the various embodiments which will be described below. Fig. 2 is the diagram of a preferred embodiment of the object of the invention. Figs. 3, 4 and 5 are analogous variant diagrams.
Fig. 6 shows a variant relating to a system for controlling the operation of an auxiliary burner.
Fig. 7 shows an embodiment comprising a photoelectric cell.
Figs. 8 and 9 represent variants of the system of FIG. 7.
Fig. 10 is a wiring diagram of another embodiment.
Figs. 11 and 12 are circuits of another embodiment using transformers instead of control relays.
Fig. 13 is a diagram of an embodiment in which one checks not only the circuit for transmitting a main signal, but also the operation of a final relay.
Fig. 14 is a side view, partially in section, of a purely mechanical embodiment. Fig. 15 is the diagram of a device for controlling the operation of a relay.
Fig. 16 is the diagram of another form of execution. The general diagram of fig. 1 shows a system in which a main signal from a source 3 is transferred from input 5 of system 1 to output 7.
The word signal is used here in a very broad sense to refer to any information, subject, matter or energy, etc., going from one side of the system called the input to the other side called the output. As it is desired to continuously monitor or demonstrate the correct operation of the system during the passage of the signal through it, a modifier 9 is used which may or may not have a constant operating speed shown as connected by a switch S , in a switching position A, at input 5 of system 1.
This modifier 9 periodically modifies the main signal going from source 3 to input 5. If desired, the modification can be made to the right of source 3, by putting the switch in position B. In any case , since the actual input to system 1 can be considered to include either only part 5 located immediately to one side of system 1, or both this part 5 and source 3, it can be said in general that the modifier always acts on the main signal in the input.
The modifier must itself produce a modification of the signal having at least one determined magnitude sufficient to enable it to pass through the elements of transmission system 1. This modification then becomes a control signal repeating itself and being found at output 7, provided that this output includes a device sensitive to the action of this signal. However, it is essential that the control signal only passes through the system when the main signal is also passing.
In general, this control signal sensitive device is effectively regulated or tuned electrically, mechanically or otherwise to the period (s) of the speed or repetition speeds of the control signal only, so as to exclude the main signal coming from. source 3 and to filter or receive the control signal. Since the control signal cannot exist at output 7 if the main signal has not been transmitted by system 1 to output 7, the presence of the control signal at output 7 indicates correct operation of the source. 3 and system 1.
Another condition to be fulfilled to obtain the desired result lies in the obligation to indicate automatically that the system 1 is not functioning correctly. Obviously, a simple instantaneous temporary loss of the signal or a transient erroneous operation of the system 1 should not be confused with a real malfunction of the source 3 or of the system 1. The output 7 therefore cooperates with a control device. 11 feeding an indicator 13 having a determined time constant T.
If output 7 does not receive the control signal during this time T, then, and only then, an indication of a fault in system 1 and / or source 3 is automatically emitted. In the diagram in fig. . 1, this indication is given by exerting a control on the indicator 13, for example by energizing or de-energizing the latter under the action of the control device 11.
The final condition to be fulfilled is that the repetition rate (s) of modifier 9 be such that the repetition period (s) are less than time T because otherwise flag 13 could be made active, regardless of the state desired for in. indicate the malfunction, between two successive modifications of the main signal, even if system 1 and source 3 were functioning perfectly.
In addition, it is preferable, although not essential as will be seen later, that the modifier itself be controlled by some kind of reaction from output 7 itself, as is generally indicated by the single dotted line visible in fig. 1.
There is shown schematically in FIG. 2 any electrical or electronic transmission system. This system can be an electrical network or another transmission device.
Any desired electrical signal, called the main signal, goes from signal source 3 to input 5 of transmission system 1 through a first conductor 15 and through second and third conductors 17 and 19 which are connected by a segment 21 when the latter touches a contact 23, as shown. When the segment 21 is lowered by ceasing to touch the contact 23, the conductors 17 and 19 cease to be connected and the main signal coming from the source 3 no longer passes to the input 5. As a result, the periodic pivoting or repeated from segment 21, by touching and leaving contact 23, modifies the main electrical signal arriving at the input of system 1. Segment 21 and contact 23 thus constitute the modifier 9 mentioned in the subject of FIG. 1.
Since the cutoff or pulse signal can only exist when the main signal from source 3 is present, it cannot appear at output 7 in the absence of the main signal. In addition, the change by opening and closing obviously has the magnitude of the main signal itself, so that it passes through the elements of system 1 since they are designed to pass the main signal. These two conditions, indicated above, are therefore satisfied by the system of FIG. 2.
Output 7 is connected to a coil 25 of a relay whose armature 27 controls the pivoting of segment 21. A capacitor 29 shunts coil 25. It will be assumed, by way of example, that relay 25 is normally de-energized in the position shown. When the main signal arrives at input 5, it passes into system 1 and if the latter functions correctly, this signal will energize relay 25. This energization of relay 25 causes the armature 27 to descend by opening the switch. 21-23 and thus cutting the source 3 from the input 5. The capacitor 29 main keeps the relay 25 energized for a time depending on the time constant of its discharge circuit by the relay 25.
The latter is then de-energized, the mature arc 27 returns to the position shown under the action of a return spring 31, and the main signal is again applied to input 5, again energizing relay 25. after going through system 1. The choice of values for coil 25 and capacitor 29 determines the repetition rate of modifier 9.
This choice must give a speed the period of which is smaller than the determined desired time interval T. This reaction of the output to the input, under the control of modifier 9, by the interrupted output signal - therefore constitutes the type control by reaction of the output to the input mentioned in connection with FIG. 1.
The control device 11 is also found in FIG. 2. An energy storage capacitor 33 is normally charged by a DC voltage source 35, through a line 37, a contact 39, a segment 41 normally touching it with a resistor. 43, from another segment 45, normally touching another contact 47 and from another line .51. Since segments 41 and 45 are both controlled by armature 27 of relay 25,
they move in synchronism with the switch 21, thus depending on the signal located at output 7 and reproducing: according to him the uninterrupted control signal itself. However, as the segments 41 and 45 thus reproduce the cut-off speed, they alternately cause a storage of energy in the capacitor 33 mentioned above and the sending of this accumulated energy, through contacts 49 and 55 to the device 13 which consists of a lamp or another indicator. This device 13 must have a fairly large time constant, that is to say must be kept excited by the shunt capacitor 53 for the defined time T.
If the cut signal were not reproduced by device 11, device 13 would be de-energized after a time substantially equal to time T. However, as long as the cut-off speed has a period less than T, as is 'said above, the capacitor 33 continues, only: during the correct operation of the system 1, to send energy to the device 13 at a sufficiently fast rate so that the latter remains continuously energized during the correct operation of the system 1 .
Consequently, any possible malfunction of an element of the system 1, of its input or of its output, of the source 3, of the modifier 9, of the device 11 or of the source 35, causes the de-excitation of the device. 13 after a time T after: the defect has occurred. In addition, the circuit control is continuously and fully automatic.
The necessary apparatus is simple and self-checking. Given the characteristics of the cut-off modification, it is furthermore extremely unlikely that a malfunction of the circuit will mimic the control signal in all its necessary features mentioned above. Instead of a similar lamp or indicating device, it is of course possible to use other types of indicating devices. In fig. 3, as another example, the coil 57 of a relay is connected in parallel with the capacitor 53.
The mature ar 59 of relay 57 activates a segment 61 capable of connecting terminals 63 and 67 or 63 and 65 depending on whether the system is functioning correctly or not. Terminals 63, 65 and 67 can be used to send power to visual, audible, alarm or other indicators or they can pass control voltages or currents indicating the malfunction of the system 1 and which cut automatically the signal source 3, the voltage source 35 or make the system 1 inefficient, as is well known.
The modification need not be of the particular type described in connection with the fia. 2, in which no additional modifying voltage is used, but where the main voltage itself is modified. If it is desired to retain the modification of the substantially rectangular or square waveform type, for example, but to introduce it as an additional voltage signal superimposed on the main signal, this can easily be done. do this simply by inserting another energy source 69, such as a battery, in the wire 19 going to the input 5, as shown in FIG. 4.
Each time the segment 21 touches the contact 23, the voltage at the input 5 varies. It is preferable to mount an impedance 71 between the conductors 17 and 19, as also shown. The indicator 13 of FIG. 3 in the system of FIG. 4 to represent a complete system.
Fig. 5 shows a single vacuum tube system 73 operating as an amplifier and comprising a plate 75, a control electrode 77 and a cathode 79 which is of the indirectly heated type. Obviously, other types of amplifiers can be used, such as tetrodes, pentodes, magnetic amplifiers, transistors, etc., some of which will be discussed later, as well as any designated series of amplification stages. , such as cascade amplifiers, cascading stages, push-pull or parallel stages, etc.
The type of amplifier used and the type of amplifier circuit are irrelevant from the point of view of the operation of the operation, as long as there is an input side and an output side in the system.
Plate 75 of amplifier 73 is connected by lead 81 and coil 25 from one relay to one. source 83 of anode voltage which is also linked to the conductor 15. The source 3 of the signal, which may be of any desired nature, such as a voltage or current generator, a receiver, an emitter, a current detector alternating or continuous, of pulsations or of another type of energy, is connected by the wire 15 to the cathode 79 and by the wires 17 and 19 and the switch 21 to the control electrode 77 located at the input of amplifier 1. As is well known, it is obviously possible to use instead of this coupling of the signal on the input grid a coupling via the cathode.
The conduction of the amplifier 73, under the effect of the application of the main signal on its input, causes the excitation of the relay 25, the opening of the contact of the segment 21 and the consequent disconnection of the signal coming from the input of amplifier 73, all as described with reference to FIG. 2.
It is also possible to use in the system of FIG. 5 the same control device 11 as that shown in FIG. 2. However, to represent another variant, it was used in FIG. 5 a slightly different device 11. The armature 27 of the relay 25 is shown as being held normally lowered when the relay 25 is not energized, the armature 27 rising when it is excited. Obviously, this variant could also be used in the system of FIG. 2 and in the other va riantes, if desired. The voltage source 35 is connected here by the wires 37 and 51 to the segments 41 and 45.
The voltage from the source 35 is thus applied rapidly alternately between the pairs of contacts 49-55 and 39-47, sending the voltage through common conductors 85 and 87 to two other relay coils arranged in series, 89 and 91 , the last being shunted by a capacitor 93. The relay 91 is a relay operating at very low voltage, not requiring all the voltage from the source 35 to operate. It therefore remains energized, even if it is not applied to wires 85 and 87 that a fraction of the voltage of source 35 as a result of the repeated operation of segments 41 and 45.
As long as device 11 receives the control signal from relay 25, segment 95 does not touch contact 97, thus keeping the alarm circuit green or green. On the other hand, relay 89 is such that almost all the voltage from source 35 is needed to energize it, so that if system 1 is functioning well, oscillating segments 41 and 45 reduce the value of the voltage. coming from the source 35 and applied to the wires 85 and 87 and the relay 89 remains de-energized.
On the other hand, when a fault appears, the segments 41 and 45 stop and remain in one of their extreme positions, so that all the voltage from the source 35 arrives at the relay 89, which rotates its segment 99 which touches contact 101, closing the alarm circuit. The relay 91 also serves to check the continuity of the relay 89 since their coils are in series as has been said above.
Fig. 6 shows a preferred apparatus for controlling a circuit, similar to that described with regard to the systems of FIGS. 2, 3 and 4, but with an amplifier operating differently from what is described with regard to fig. 5. In fig. 6 Signal source 3 comprises among other things an electrode for igniting a flame in an auxiliary gas burner 103, but this burner could be designed to operate with oil or other fuel.
The burner 103 includes an inlet for gas at 105, an ignition electrode 107 which is disposed near the end of the burner where the flame occurs and an L-shaped electrode, 109, for detecting the flame which is disposed. in the space occupied by the flame. The gas ignites by the application of a high voltage, coming from a transformer 111. A negative signal voltage is obtained in the presence of a flame between the input conductor 17 connected to the electrode 109 and the input conductor 15 connected to the box of the burner 103 and shown as being earthed.
The amplifier tube 73, unlike that of FIG. 5, is normally conductive and the negative signal coming from the source 3 blocks the tube 73. For the rest the circuit is similar to those of FIGS. 2, 3 and 5, with a few small exceptions. The direct current source 35 comprises a transformer 113 and a rectifier 115, a current limiting resistor 117 and a storage capacitor 119. The capacitor 29, bypassing the relay 25, cooperates with resistors 121 and 123 to help achieve the correct time constant for de-energizing relay 25, thereby obtaining the correct repetition rate for modifier 9.
Relay 25 is preferably high impedance for alternating current. This is useful when a failure of one element can apply alternating current to the relay, as in fig. 6 and in others where alternating voltages are used. The roles played in fig. 5 by the segments 41 and 45 and the contacts 47 and 55 on the one hand, and 39, 49 on the other hand, are filled by the single segment 41 and the contacts 39 and 49 of FIG. 6. The output relay 57 can actuate the segment 61 to make it touch the contact 63 in order to energize the indicator 13, which may be a lamp, from another source of energy 125.
In the absence of a control signal supplied by the electrode 109, the tube 73 is conductive since the variable resistor 127 placed between the control electrode 77 and the cathode 79 maintains the grid and the cathode at substantially the same zero potential. . The relay 25, which is energized, lowers its armature 27, so that the segment 21 touches the contact 23. The capacitor 33 is charged by the current coming from the source 35 and passing through the segment 41 and the contact 39. The relay 57 is then not energized and indicator 13 is not actuated.
Since switch 21 is closed if a flame occurs, electrode 109 applies a negative voltage to input 5 of amplifier 73, between its gate 77 and cathode 79, through wires 17, 19 and 15 , by blocking the tube 73. The time necessary to effect this cut-off depends on the time constant of the assembly comprising the resistor 127, the capacitor 129 and the resistor 131 arranged in series in the conductor 19 going to the gate 77 of the amplifier 73. The relay 25 is kept energized, after blocking of the tube 73, by the charge of the capacitor 29.
The discharge time constant in coil 25 and resistors 121 and 123 determines the moment of de-energization of coil 25 and opening of switch 21-23 under the return action of spring 31. During Once capacitor 29 has discharged, capacitor <B> 129 </B> has had time to fully charge.
Due to the de-energization of relay 25, segment 41 touches contact 49, so that the energy accumulated in capacitor 33 is applied to indicator control relay 57 by a resistor 133. Armature 59 of energized relay 57 rotates segment 61 which bears on contact 63, thereby energizing indicator 13 from source 125, indicating that the system is operating satisfactorily.
Capacitor 129 is discharged through resistor 127 until tube 73 becomes conductive again, re-energizing relay 25, thus closing switch 21-23, recharging capacitor 33, etc., repeatedly. Charging capacitor 33 keeps relay 57 energized because this relay has a slow de-energization. It is the de-energization time of this relay 57 which is equal to the defined time interval T mentioned with regard to FIG. 1. For the particular system of fig. 6, it is good to have about 2.5 seconds.
The cut-off period is therefore set to a value less than this time interval, as explained, preferably at a cut-off repetition rate of about one pulse per second, so that the relay 57 is not de-energized during the time intervals arranged between the pulses received by the control device 11.
Examination of the circuit shows that a short or an interrupt in the input circuit of amplifier 73 maintains the gate and cathode at zero potential and that relay 25 remains energized. In addition, it is then not possible to have control pulses and, because the segment 41 rests on the contact 39, the relay 57 remains de-energized. Likewise, all possible element failures, including short circuits and interruptions occurring in tube 73, cease the pulsing of the control signal and de-energize relay 57.
Grounding relay 57 does not keep it energized since the ungrounded end is cut off from its potential source by segment 41. In fact if this end were grounded, relay 57 would obviously be inoperative. If desired, relay 57 could also be mounted so that the two ends of the coil are connected to segments such as 41 and 45 of fig. 4. The transmission system 1 as a whole and the signal source 3 are therefore absolutely protected against faults, being continuously checked.
Until now, we have only spoken of devices: where the modification of the signal is effected between the signal source and the transmission system. Fig. 7 shows an embodiment where the modification of the signal takes place at the signal source itself. This corresponds to setting the switch S to position B in fig. 1.
The signal source 3 is constituted by a lamp 177 illuminating a photoelectric cell 133, the anode 137 of which is connected by a wire 143 to the control electrode 145 of an amplifying tetrode located in the same casing 141 as a rectifier diode 147 - 149. The cathode 139 of the photoelectric cell 133 is connected by a conductor 151 and a resistor <B> 153 </B> to the anode 147 of the diode 147 - 149.
The cathode 149 thereof is in turn connected by a conductor 155 to the wire 151 'of an AC line. In cell 133, the relative cathode-to-anode potentials are obtained using resistors 155 'and 157 mounted between the conductor 151 connected to the cathode 139 and a conductor 161 going to the other wire 159 of the line. A plug 163 connected to the wire 143 rubs on the resistor 157, which makes it possible to modify the potential applied to the anode 137 of the cell. A capacitor 165 bypasses resistors 155 'and 157.
Due to these connections and, furthermore, that of the cathode 167 of the tetrode part of the tube 141, by means of a wire 169, with the conductor 161, the signal produced in the photocell 133 is applied to the entry of the tetrode. The screen 171 thereof is connected to the wire 155 mentioned above. The plate 173 of the tetrode is connected by a wire 81 and the relay 25, to the wire 15l '. The armature 27 of the relay 25 puts a variable resistor <B> 175 </B> in series in the circuit of the lamp 177 illuminating the cell 133 or short-circuits this resistor.
The lamp <B> 177 </B> is excited by a wire 179 connected by wire 161 to conductor 159 of the line and, by resistor 175 or else by the short circuit formed by segment 21 resting on contact 23 , by the wire 155 and by the other conductor 151 'of the line.
Thus the switching or pulsing action of relay 25 causes the illumination of the lamp 177 to be modified or modulated periodically when the attenuation resistor <B> 175 </B> is put in the circuit of the lamp or is withdrawn. This periodic modification or modulation therefore occurs in the source 3 of the signal. The upper part of the circuit, which comprises the control device 11 and the indicator 13, has already been described with reference to FIGS. 2 and 3. The rectifier <B> 181 </B> and the capacitor 183 constitute the direct current source 35 of FIG. 2.
The system of FIG. 7 therefore makes it possible to introduce the periodic modification of the control signal in line with the source of the main signal. This system is particularly advantageous in the case of fire alarm signals, burglary, etc., the interruption of the light beam from the lamp 177 or a failure of an element of the light source, photocell, amplifier or control circuit actuating the alarm device.
It is evident that it is necessary that the circuit of a fire or burglary alarm system be continuously checked in order to give full safety against failures.
The embodiments described above use the reaction of the output signal to the input, under the control of a periodic modifier. It has been said above that although this is considered very desirable, it is not essential. For example, fig. 8 represents precisely the same system as that of FIG. 7, except that the output relay does not control the periodic modifier 9. An external periodic modifier is used there, which amounts to eliminating the dotted link from the general diagram of FIG. 1.
The light source 177 is modulated by a modulator 185, giving a control signal of appropriate magnitude and speed on the main light beam, with absolutely no reaction or command coming from the output 7. If the system 185 fails, this is obviously indicated automatically by the absence of the control signal and in some cases of the main signal. In the case of fig. 2 to 6, the segment could be set independently in vibration, by a well-known external source of vibrations, for example a magnetostrictive, piezoelectric or magnetomotor vibrator (not shown) not controlled by the relay 25.
In the case of fig. 4, segment 21 could be omitted entirely and power source 69 could be a suitable pulse generator or other modulating signal. The systems of fig. 2, 3, 5 and 6 could obviously work just as well in this way.
Fig. 9 shows another practical application of the system of FIG. 8. Objects 187 carried by a mechanical conveyor 189 interrupt the main signal consisting of a light beam modified by the control signal, causing an amplitude modulation in the signal received by cell 133. Another relay 191, bypassed by a capacitor 193, is connected in series with the relay 25 at the output 7. This other relay can be used to actuate a switch 195 which controls a counter 197 serving to count the number of objects 187.
Mention has been made above of the great utility of checking circuits in electrical and electronic computers. The amplifiers of the embodiments discussed above could obviously be part of computing or other circuits. However, fig. 10 shows an example of a particular type of computing circuit, namely a pulse counting and frequency division circuit. This circuit operates with a control signal at a low frequency relative to that of the main signal.
Pulses coming from the source 3 go, through a wire 201 and a rectifier (diode) 203, to the control electrode 77 of an amplifier tube 73. The cathode 79 of the tube 73 is connected to a bias resistor 205. grounded, and the tube is normally almost blocked. The negative polarization is strongly reduced only after storing a determined number of successive pulses by the capacitor 207, shunted by a resistor 215, mounted in the following circuit: wire 201, diode 203, wire 209, capacitor 207, wire 211, ground 213. When a sufficiently large number of pulses from source 3 have been received, the charge of capacitor 207 causes the voltage of grid 77 of tube 73 to rise enough to release completely tube 73.
The capacitor 207 is completely discharged by the grounds 213 and 217 when the relay 25 actuates the segment 21 and makes it touch the contact 23. The tube 73 is therefore conductive once every n pulses given, by performing a counting and a division. frequency. The frequency division ratio can be changed by changing the setting of resistor 205.
An energization of the output relay 25 is thus obtained, as in the previous embodiments. Segment 21 results in an effective periodic disconnection of the input signal from input 5 of tube 73 by shorting capacitor 207 between ground 213 of wire 211 and ground 217 of switch. 21, when relay 25 is energized. The capacitor 33 then charges through the resistor 43 from the terminals B + and B - of the power source, periodically supplying energy to the relay 57 to actuate the control segment 61 of the indicator as described above. 'said.
Mention has been made above of a switch controlled by the periodic modifier relay, almost exclusively, except for the systems of FIGS. 8 and 9. This is an extremely efficient, simple, inexpensive and safe type of output and periodic modifier device. However, it was said above that other types of output devices and modifiers can also be used. and fig. 11 is an example. An output transformer is used here instead of relay 25 and more common modulator circuits instead of switch modifier 21.
On input 5 of system 1, e.g. amplifier 73, arrives a periodic modulation signal from modifier 9 which may, for example, be an ordinary pulse generator or other distinctive control signal generator , not occurring in system 1 in the absence of modifier 9 and being transmitted in system 1 only in the presence of the main signal, as explained. The modified or modulated main signal is transmitted by system 1 to output 7 and the control signal is received there in a transformer 249 tuned so as to obtain the modifying control modulation which is applied to the main signal in the system. input 5 of amplifier 73.
The latter is similar to that described with regard to the variant of FIG. 10 for example. The upper terminal of primary 251 of transformer 249 is connected by wire 81 to plate 75 of tube 73. The lower terminal is connected to pole B + of a supply voltage source whose negative terminal B is connected by the bias resistor 205 at the cathode 79 of the amplifier 73. The secondary 253 of the transformer 249 sends the modifier control signal received from the output 7 by the transformer 249 and applies it, passing through a capacitor 255, on a rectifier 256 mounted between the capacitor 255 and the lower terminal of the secondary 253.
The voltage obtained is applied to a capacitor 259 bypassing a relay 261 opening and closing the contacts 263 of an indicator of a desired type, for example an alarm device. Since the transformer 249, replacing the relay 25, does not pass the main signal which is relatively constant, from the primary 251 to the secondary 253, but rather only alternating or pulsating voltages, such as the periodic modifications of the main signal, the apparatus of FIG. 11 completely checks the system 1 circuit.
The capacitor 255 is used to prevent a short circuit in the transformer 249, between the primary and the secondary, to activate the relay 261.
If you want to have a reaction from the output on the input to modify the main signal, instead of using the external modifier 9, then contacts 263 will be made to act on input 5, like segment 21 of the fig. 2 and 5, for example.
In order to avoid that, as is possible, several simultaneous failures giving a false indication of correct operation, the system output shown in fig. 12 instead of that shown in FIG. 11, using a relay having a much greater operating voltage this being supplied by means of transformer 250, giving a 2 to 1 increase and energized by the periodic control signals having at least one repetition rate predetermined.
The de-energization time of secondary 254 of transformer 250 and that of relay 260 determine the time interval T referred to above. In addition, relay 260 is an AC relay, preferably, but not primarily, of the slow-drop type, particularly if the control pulses are very slow. By using the step-up transformer 250 to provide a higher voltage, a failure resulting from a short circuit between primary 252 and secondary 254 does not give a poor indication of proper operation.
Open circuits or short circuits at any point in the system will obviously result in a complete loss of voltage across relay 260. Additionally, if desired, relay 260 can be replaced with a DC relay and a DC relay. slow fall-out, and it is then possible to use a rectifier network similar to that shown in FIG. 11.
Not only can entirely different types of output devices and modifiers or modulators be used, with any type of transmission, to give continuous automatic control of the elements of the transmission system and of the signal source itself. same, but still, if desired, it is possible to check the correct operation of the final contactor of the indicator control relay itself, contactor external to the system. This is done by using another relay to control the final indicator control relay.
By way of example, there is shown in FIG. 13 a system controlling the indicator control relay, this system operating with a photocell circuit which is controlled as has been said above with regard to FIG. 7. However, it is understood that this control of the indicator relay can, in the same way, be used with any other embodiment.
The elements of FIG. 13 which correspond to similar elements of FIG. 7 are designated by the same reference numbers, so that it is unnecessary to repeat a complete description of the circuit since it has been partially described with regard to the system of FIG. 7. The system of FIG. 13 is, in principle, verified as that of FIG. 7. There are, however, a few differences which we will point out. Cell 133 operates in a reverse fashion to that of FIG. 7.
As soon as the intensity of the light coming from the lamp 177 exceeds a certain value, the amplifier (tetrode) 141 is made non-conductive due to a decrease in the internal resistance of the cell; this has the effect of de-energizing the plate or the output relay 25. Obviously, a direct-acting cell could be used simply by reducing the value of the resistor 162 placed in the vicinity of the socket 163 and by reversing the current in the circuit of the cell, so that the amplifier 141 will be conducting when the cell 133 receives the threshold light intensity.
In fig. 13, the diode 147 149 is placed in an envelope 141 'separate from the envelope 141 of the tetrode, but it could be in the same envelope as in FIG. 7.
The segment 41, controlled by the armature 27 of the relay 25, and the contacts 39 and 49 also play the role of the segment 45 and the contacts 47 and 55 of FIG. 7, which allows the capacitor 33 to be charged, through the resistor 43, of the rectifier 181, in one position of the segment 41, and to supply power to the relay 57 in the other. However, this energy is supplied by the intermediary of yet another relay 257, shunted by a capacitor 253 'and arranged in the following circuit, left terminal of the capacitor 33, wire 48, relay 57, wire 46, other relay 257, wire 44, contact 49, segment 41, resistor 43, right side of capacitor 33.
It is this other relay 257 which serves as a control relay for the indicator control relay 2, which is preferably powerful. The relay 257 is preferably of the slow drop type, for reasons which will be seen later.
The modification of the main signal takes place, roughly as has been said in connection with FIG. 7, under the action of segment 21. The lamp 177 lights up when segment 21 bears on contact 23 in the following circuit: contact 23, segment 21 connected by wire 80 to one side of lamp 177, wire 82, resistor 175, contact 6, segment 4 actuated by armature 10 of relay 2, wire Ll, with fuse Fl, from an alternating current source LI - L #,, said source, wire L.,, wire 12 , segment 261, actuated by relay 257, contact 22, wires 16 and 18 and side of the lamp 177.
As a result, opening the switch 21 turns off the lamp turns on the amplifier 141 and energizes the relay 25 to close the segment 21, etc., as already mentioned.
It now remains to explain how the indicator control relay 2, a relay which is external to the transmission system 1, is itself controlled by the relay 257. Instead of mentioning the other elements and circuit parts necessary for perform this command, it is easier to describe them by indicating the operation of this part of the device. During normal operation of segment 21, capacitor 33 is charged periodically and supplies energy to two capacitors 53 and 253 'respectively bypassing relays 57 and 257. These two relays, slowly de-energizing, are thus maintained. excited while the system is operating properly.
The segment 61 of the relay 57 comes to bear on the contact 60 which is connected by the wire 20 to the relay 2 which is itself connected to the line L,. However, relay 2 only operates when the upper side of resistor 175 is connected to the other side L ,, of the line; this occurs when relay 257 is actuated; it then connects resistor 175, via another fuse F.,, to a contact 14 and from there, via segment 261 of relay 257 and wire 12, to line L,. Resistor 175 prevents relay 257 from shorting between the LI and L lines through contacts 4 and 6.
This resistor 175 also serves as a load resistor for the fuse F i. When relay 2 operates, segment 4 ', controlled by its armature 10, energizes indicator 13 from source L, - L, in the following circuit: left side of indicator, segment 4', contact 24, wire 28, contact 26, segment 4, line LI, power source, L., and right side of indicator 13. It should be noted that in operation, relay 2 has removed the link described from line L, to resistor 175 and a, on the other hand connected line LI to wire 28.
In the event of a system failure, relay 2 drops out before slow release relay 257. The relays must be dropped in this order to avoid a momentary short-circuit between lines LI and L, which would occur via wire 28 by unnecessarily blowing fuse F,. Relay 2 can therefore only function properly since the circuit described above containing wire 28 blows fuse F, if relay 257 itself has a fault or if relay 2 does not drop, for example s 'he stuck.
The circuit described above, containing the resistor 175, also blows the fuse F. if the relay 257 does not release after the relay 2 has released for example if the release spring of its armature (not shown ) breaks or if relay 2 does not work. The absolute failure safety characteristics of the described system can be summarized by means of the table below, indicating the reaction of the system when certain failures occur.
EMI0009.0002
Faults <SEP> Reactions
<tb> The <SEP> relay <SEP> 57 <SEP> does <SEP> work <SEP> not <SEP>: <SEP> the <SEP> relay <SEP> 2 <SEP> does <SEP> work
<tb> not
<tb> The <SEP> relay <SEP> 257 <SEP> does <SEP> work <SEP> not <SEP>: <SEP> the <SEP> relay <SEP> 2 <SEP> does <SEP> work
<tb> not
<tb> The <SEP> relay <SEP> 57 <SEP> <SEP> does not work <SEP>, <SEP> but <SEP> the <SEP> re lais <SEP> 257 <SEP> works <SEP> : <SEP> the <SEP> relay <SEP> 257 <SEP> makes <SEP> jump
<tb> the <SEP> fuse <SEP> F.
<tb> The <SEP> relay <SEP> 25 <SEP> does not send <SEP>
<tb> of pulses <SEP>:
<SEP> the <SEP> relays <SEP> 57 ,. <SEP> 257 <SEP> and <SEP> 2
<tb> fall back
<tb> A <SEP> modulation <SEP> or <SEP> a
<tb> change <SEP> to <SEP> entry
<tb> 5 <SEP> of the <SEP> circuit <SEP> electronic <SEP> 1 <SEP> is <SEP> not <SEP> received
<tb> to <SEP> the <SEP> output <SEP> 7 <SEP>: <SEP> the <SEP> relay <SEP> 25 <SEP> does not send <SEP>
<tb> of pulses
<tb> The <SEP> circuits <SEP> of <SEP> command
<tb> are <SEP> open <SEP>: <SEP> not <SEP> of <SEP> modulation <SEP> of <SEP> the
<tb> light. <SEP> The <SEP> relay <SEP> 25
<tb> does not send <SEP> <SEP> pulses
<tb> The <SEP> relay <SEP> 57 <SEP> does <SEP> drop out
<tb> not <SEP>:
<SEP> the <SEP> fuse <SEP> F1 <SEP> blows <SEP> being
<tb> given <SEP> that <SEP> the <SEP> relay
<tb> 257 <SEP> drops <SEP> and <SEP> closes
<tb> the <SEP> circuit <SEP> between <SEP> L1 <SEP> and
<tb> L2 <SEP> before <SEP> than <SEP> inertia
<tb> of <SEP> fallout <SEP> of <SEP> re lais <SEP> 2 <SEP> or <SEP> overcome
<tb> The <SEP> relay <SEP> 257 <SEP> does <SEP> drop out
<tb> not <SEP>. <SEP> the <SEP> relay <SEP> 2, <SEP> in <SEP> falling, <SEP> closes <SEP> the <SEP> circuit
<tb> between <SEP> L1 <SEP> and <SEP> L2 <SEP> and <SEP> done
<tb> blow <SEP> the <SEP> fuse <SEP> F,
<tb> The <SEP> relay <SEP> 2 <SEP> does <SEP> drop out
<tb> not <SEP>: <SEP> the <SEP> relay <SEP> 257, <SEP> in <SEP> falling back, <SEP> closes <SEP> the <SEP> circuit
<tb> between <SEP> L1 <SEP> and <SEP> 4 <SEP> and <SEP> done
<tb> blow <SEP> the <SEP> fuse <SEP> F1.
If it is desired to delete from fig. 13 the actuation relay (257) of the indicator control relay (2) and only maintain control of the amplifier, this can be done by connecting wires 44 and 46 and connecting conductors 18 and 82 to lines Ll and L.. It will also be ensured that the segment 61 and the contact 60 become the control contacts of the indicator.
The verification of the operation of the indicator control relay contacts can be used in itself, independently of the present invention, for example, when it is desired to check the correct operation of the contacts of a relay. An example of such a use will now be described, solely to make the previous embodiment better understood. Fig. 15 shows a control device for a relay, the elements of which bear the same reference numbers as the corresponding elements of FIG. 13. Here again it will be easier to describe the circuit by explaining its operation.
Closing a low voltage control switch S1, to energize indicator 13, establishes the following circuit: line L2, fuse Fl, wire 12, contact 22, segment 261 controlled by relay 257, resistors R2 and R3, relay 257, rectifier 181, small resistor R4, wire 102, closed switch Sl, wire 100, resistor R1, contact 6, segment 4 controlled by armature 10 of relay 2 and the other side Ll of the line.
The relay 257 is thus energized so that it pulls its armature 105 and causes another segment 106 which it carries to come and touch a contact <B> 108. </B> This closes an excitation circuit of relay 2 , which is the following: upper terminal of relay 2, wire 110, contact 108, segment 106, wire 102, switch Sl, wire 100, fuse F ,, another .segment 112 from the armature 105 of relay 257, contact 114, wire 12, line L2. Since the lower terminal of relay 2 is connected to line L1, relay 2 is thus energized.
This excitation of relay 2 connects the left side of indicator 13, via segment 4 ', actuated by armature 10 of energized relay 2, contact 24, wire 28, contact 26 and segment 4, to Ll . The side of the indicator being permanently connected to L2, the indicator is thus energized. It will be noted that the relay 257 does not drop when the segment 261 leaves the contact 22. This is because the charge stored in the capacitor 253 temporarily keeps the relay 257 in operation until the relay 2 has operated and has actuated segment 4 'to apply it against contact 24. Moreover, when relay 2 is energized, the excitation circuit of relay 257 is modified.
The maintenance circuit of the latter is then the following: line L1 segment 4, contact 26, resistor R3, relay 257, rectifier 181, resistor R4, wire 102, switch <B> SI, </B> wire 100, fuse F2 , segment 112, contact 114, wire 12, line L2.
The different characteristics of this circuit can be summarized as follows on the basis of the various possible failures of the circuit: It will first be assumed that relay 2 has a mechanical fault and that it does not drop out after opening the circuit. switch Sl. The circuit mentioned above and containing R2 is then closed from L1, through the following elements: segment 4, contact 26 of relay 2, R2, segment 261, contact 22 of relay 257, L2. This increases the current flowing through R2 until the fuse interrupts the indicator 13 circuit.
Resistor R2 prevents this increase in current from damaging the relay contacts.
As already stated, relay 257 operates before relay 2 can do so and its excitation circuit passes through R2. If this circuit is not continuous, for example due to dirty contacts, an interrupted resistor R2, a broken wire or any other reason, the indicator 13 cannot be energized. Therefore, the complete continuity of this safety circuit is automatically checked each time the control is actuated.
If contacts 261 and 22 are stuck when switch SI is closed, fuse F1 blows when contact is established between segment 4 and contact 26 of relay 2. If segment 261 is stuck to contact 22, and that as a result of this, the segment 106 cannot come and touch the contact 108, the relay 2 cannot operate. If the bonding of segment 2.61 and contact 22 prevents segment 106 from touching contact 108 but allows 112-114 to close, fuse F2 blows. This is evident if we consider the circuit L2, FI, 12, 114, 112, fuse F2, RI, contacts. 6 and 4, L1.
We will see later how this circuit is verified automatically.
If contact 26 and segment 4 of relay 2 are stuck when opening switch S1, relay 257 drops out and in turn closes the circuit passing through 261 and 22, so that Fl opens the circuit of indi cator.
If contact 24 and segment 4 'of relay 2 are stuck and if 4 and 6 are closed, relay 257 does not drop when switch S1 and F2 are opened. The holding circuit of relay 257 activated is as follows: L2, indicator 13, contact 24 and segment 4 'stuck, R3, coil of relay 257, rectifier 181, R4, segment 106 and contact 108, coil of relay 2, Li.
However, if 24 and 4 'are glued and hand also hold contacts 4 and 26 closed, these contacts 26 and 4 shunt the coils of the two relays. The circuit is as follows: L1, coil of relay 2, segment 106 and contact 108, relay 257, contact 26 and segment 4 and return to L1. This releases relay 257 which closes the circuit and blows fuse F1, thus de-energizing indicator 13.
Relay 257 must have a large resistance in order to prevent relay 2 from being actuated through the coil of relay 257 when segment 106 and contact 108 are stuck. Although this state does not occur in the system of FIG. 13 given that the relay 257 is energized there by a separate source, it is preferable to also use a high resistance relay 257 therein to obtain a slow drop-out of this relay. In this regard, it will be noted that one could also use, in the circuit of FIG. 16, a slow-drop alternating current relay, not providing for the re-forming network 181.
However, it is necessary that the above-described switching operations occur in the desired order; in fact, if this is not the case, the device would indicate a defect so that the excitation of the indicator 13 would be automatically prevented.
Tests carried out with assemblies such as those of FIGS. 13 and 15 have shown that they function absolutely satisfactorily from all points of view, even during contact short-circuiting tests in which a soldering of the contacts causes deformation of the other contacts of the same armature, in particular. forcing them to take unnatural positions.
Of course, element replacements and circuit modifications can be made in the event that special applications require it, for example resistor R1 can be arranged to be adjustable to ensure a desired speed of fuse F2 cut; or else the separation of the segment 112 and the contact 114 and the release time of the relay 257 may be such that a slow-blow type fuse can be dispensed with. For some applications, R1 can be replaced by a thermistor, etc.
It has been explained above that any type of signal transmission system 1 and signal source 3 can be used and several examples have been given. It has also been explained that the failure to indicate the presence of the control signal in the output 7 of the system 1 can be used to activate any control or alarm system for any purpose. Fig. 16 shows yet another example of a signal source and control system for an oil burner, this burner being controlled from the sounds which accompany the combustion of the oil.
In this case a signal source 3, constituted by a microphone 400, is placed in the vicinity of the burner chamber (not shown); this microphone is provided with a protective screen allowing it to receive the sounds accompanying the combustion occurring in the chamber when a burner engine 402 is running. The latter controls the arrival of fuel to the burner, as is well known. The operation of this sound control system has been described elsewhere in detail and will be briefly recalled in order to explain the operation of the assembly shown in FIG. 16.
The microphone 400 is connected to the input 5 of a first vacuum tube or electronic amplifier 404 comprising a plate 406, a control electrode 408 and a cathode 410. The upper terminal of the microphone 400 is connected directly to the electrode 408 and the lower terminal is to earth B -. Cathode 410 is polarized and is grounded B - by a circuit 412 comprising a resistor and a capacitor. Microphone 400 is shunted by an input resistor 414. The output of amplifier 404 is connected to a filter and to other amplification stages shown at 416.
The circuits 416 and 412 are dimensioned in such a way that particular sound frequencies and characteristic of the sounds of combustion in a particular burner can be received to the exclusion of the others. Means, not shown, are further provided which are arranged so that when the sound exceeds a certain threshold intensity, the amplifier 404 becomes conductive, so that erroneous sounds being in the same frequency band but of value lower than that of the threshold, do not excite the system.
Following the circuit 416 is an output tube 418 with cathodic coupling, the plate 420 of which is connected to the terminal B -f- of the source which supplies the voltage to the plate 406 of the amplifier 404. The output of the circuit 416 is connected to the control electrode 422 and to the cathode 424 of the tube 418 via the capacitor 29. In the output circuit 7 of the stage 418 is mounted the relay 25 shunted by the capacitor 29. The circuit is controlled exactly as we said above for the other embodiments.
Segment 21 periodically connects the input circuit and control electrode 408 of amplifier 404 to ground, preventing the signal from going from the microphone to the input of amplifier 404, all as described. above.
When a thermostat 426 is arranged so as to cause heating, it actuates the control 428 of a primary burner, by temporarily starting the motor 402 of the burner. In the event that sounds accompanying proper combustion are not received by microphone 400 for a few seconds, for example 10 seconds, after starting engine 402, control 428 will automatically shut down engine 402. In the event that sounds appropriate are received in microphone 400, motor control relay 57 is energized and segment 61 relies on contact 63, thereby keeping motor 402 running.
If there is a fault in the circuit of transmission system 1, in signal source 3, in modifier 9 or in control 13, as mentioned above, contact 63 opens in stopping the motor 402. There may be secondary controls 430 in the system, for example, thermal circuit breakers, as is well known.
Other commands can also be made when the control signal does not reappear at the output of the system 1. For example, a sound receiving system, such as the sound wave receiving system 1 of FIG. 16, or any other type of system 1, can be stopped by this command when the control signal does not reappear or, as a variant, another change sound receiver or even any other system not shown, can at the same time be put into operation, if desired.
We will now describe an embodiment in which a mechanical device is checked. Fig. 14 shows such an embodiment. It shows a brake system of a train, which one wishes to control continuously and automatically. In this braking system, a three-way valve 300 is placed within reach of the mechanic and the transmission line 1 extends over the entire length of the train, with various shut-off valves 301, 302, etc., arranged along the length of the train. of this conduct. In inlet 5 the fluid coming from a source 3 arrives.
A discharge line 304 with relief valve 303 maintains a minimum of pressure in the system when valve 300 is unloaded and it is desired to release pressure actuated devices, such as brake devices. schematically represented at 305.
A modifier 9 such as a pulse generator, for example of the acoustic pulsation type, transmits periodic control pulses modifying the main signal at input 5 (deceleration signal). However, the same criteria must exist in the mechanical case as in the electrical case, so that the control signal pulses produced by the generator 9 must have a lower pressure than that which is necessary to actuate the brakes or other devices 305 action born by the pressure.
In the outlet 7, at the other end of the train, there is a diaphragm 306 disposed in a housing 307 into which the pipe 1 opens. The diaphragm is adjusted so as to vibrate under the action of the modifying pulses of the generator 9 ; it is solicited by a spring 308 so as to make a shaft 309 oscillate, thus giving back the control signal. An armature 310 pivots as the shaft 309 thus oscillates, moving contacts 311 and 312 which alternately touch other contacts 313 and 314, respectively.
When the diaphragm system 306 - 308 - 309 is deformed during its synchronous operation under the action of the control pulses being found at the output, the contacts 312 and 314 are closed and charge the capacitor C from a source of. energy 315, via a current limiting resistor R.
When the diaphragm returns to its normal position, the contacts 311 and 313 touch each other, sending the energy accumulated in the capacitor C to the relay 57 which is a slowly de-energizing relay, as we said above about other forms of execution. The shunt capacitor 53 maintains charge the relays 57 while the periodic control signal is reproduced in the output 7.
Here again, as in the electronic type embodiments, the repetition period of the control pulses must be less than the predetermined time for de-energization of relay 57.
Any failure in line 1, in fluid source 3, in modifier 9, in output device 7, etc., causes de-energization of relay 57; by closing the contacts of the alarm device or other indicator. It may be noted that, in this particular system, the brakes 305 are mounted in parallel with respect to the pipe 1, but they could as well be mounted in series. In addition, when applying brakes 305, the alarm signal sounds automatically. If not desired, an alarm - circuit - braking switch could be connected to tap 300 to prevent the alarm signal from being actuated.
If the alarm signal is allowed to operate when the brakes 305 are applied, an automatic control of the alarm circuit occurs, of course, thus ensuring control of the entire system. If it is desired to have the type of modification with reaction, this can be done by activating the pulse generator 9 by means of two normally closed contacts, not shown carried by the armature 310 receiving the pulses. Moreover, simply by reversing the pressure, the system of fig. 14 can operate as a vacuum system.