Instrument pour contrôler l'intensité du champ magnétique d'un aimant
au voisinage de Pun de ses pôles
La présente invention a pour objet un instrument pour contrôler l'intensité du champ magnétique d'un aimant au voisinage de l'un de ses pôles.
Un but de l'invention est de fournir un tel instrument de construction simple et pratique et de fonctionnement sûr. Un tel instrument peut avoir de nombreux emplois industriels, par exemple il peut être utilisé par les ingénieurs de la voie pour le contrôle des signaux de chemin de fer.
L'instrument faisant l'objet de la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend une première pièce polaire destinée à être placée à proximité dudit pôle de l'aimant, une seconde pièce polaire séparée de la première par un entrefer, une armature disposée dans cet entrefer, normalement en travers de ce dernier, et un index relié à ladite arma- ture, de manière que l'armature, quand l'instrument est placé à proximité dudit pôle de l'aimant, se dé place angulairement contre l'action d'un ressort sous l'action du champ magnétique s'étendant dans l'entrefer, pour indiquer l'intensité du champ magnétique au voisinage dudit pôle de l'aimant.
Dans la signalisation des chemins de fer, on utilise parfois des paires d'aimants, un aimant de chaque paire étant permanent et l'autre un électroaimant, disposés de manière que dans une région bien déterminée, et accessible à l'instrument, chaque aimant permanent présente un pôle sud et chaque électro-aimant un pôle nord. Dans ce but, une forme d'exécution particulière de l'instrument comprend un rouleau polarisé qui prend une certaine position donnant une indication particulière si l'aimant étudié présente un pôle sud à l'instrument et une autre position donnant une autre indication si cet aimant présente un pôle nord à l'instrument, montrant ainsi si l'aimant présenté à l'instrument est un aimant permanent ou un électro-aimant.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'instrument selon l'invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation, le coffret extérieur étant enlevé.
La fig. 2 est une vue en plan correspondant à la fig. 1.
La fig. 3 est une vue dans le sens de la flèche
A de la fig. 1.
La fig. 4 en est une coupe verticale, le coffret étant représenté.
La fig. 5 est une vue en plan correspondant à la fig. 4.
L'instrument représenté comprend un plateau de base 1 portant des pièces d'espacement 2 sur lesquelles est monté un plateau 3. Les pièces 2 portent des consoles 4 d'une pièce avec elles, et des organes de retenue 5 à ressort sont reliés aux consoles 4 par des rivets 6. Une première pièce polaire 7 inférieure est disposée sur le plateau 1 entre les pièces d'espacement 2, et une seconde pièce polaire 8 supérieure est disposée sous le plateau 3 et entre les pièces d'espacement 2 également. Ces pièces polaires 7 et 8 présentent des surfaces courbes se faisant face et formant entre elles un entrefer 9.
Une armature 10 en forme de Z est disposée dans l'entrefer 9, en travers de ce dernier. Elle est portée par un axe 11. Les extrémités de l'axe 1 1 reposent contre la surface interne des organes de retenue 5 qui maintiennent cet axe en place. L'armature 10 est montée de manière à pouvoir se déplacer angulairement avec l'axe 11, et un index 12 est monté pour se déplacer avec l'armature. L'index 12 est constitué d'une partie inférieure montée sur l'axe 1 1 et d'une partie supérieure reliée à la partie inférieure, au moyen de rivets par exemple.
L'index 12 est courbé comme représenté à la fig. 3, sa partie inférieure étant pliée vers l'extérieur de manière que l'index 12 soit à distance du plateau 3, et la partie supérieure est repliée vers l'intérieur de manière que la position de l'index puisse être lue sur une échelle 13 à travers une fenêtre 14 pratiquée dans un coffret 15.
L'index 12 est normalement maintenu contre un arrêt 16, constitué par un fil métallique, par un ressort hélicoïdal 17 relié à l'extrémité inférieure de l'index. Dans cette position, l'index 12 correspond à la division 0 de l'échelle 13.
Un autre arrêt 18, fait également d'un fil métallique, limite le mouvement de l'index quand ce dernier arrive à l'autre extrémité de l'échelle. L'ensemble indicateur monté sur l'axe 1 1 et comprenant la partie inférieure de l'index et l'armature 10 est maintenu en place par des écrous 19 sur une partie filetée 20 de l'axe 11. Ce dernier est monté librement dans des ouvertures pratiquées dans les consoles 4 et maintenu, comme on l'a dit, par des dispositifs de retenue 5.
Une tige filetée 28 est montée entre le plateau 3 et le plateau de base 1 et une console 21 de réglage du ressort est montée pour se déplacer verticalement sur la tige 28. Le ressort 17 est fixé à une petite tige filetée 22 qui s'étend horizontalement à travers la console 21, de sorte que la tension du ressort 17 peut être réglée par un réglage horizontal de la petite tige 22 relativement à la console 21.
Une autre tige 23 s'étend également du plateau 3 au plateau 1 et sert à guider deux bras 24 de l'extrémité de la console 21. La tige 23 passe ainsi à travers une fente de la console 21 formée par les bras 24, ce qui empêche une rotation de la console 21 quand la tige 28 est mise en rotation autour de son axe. Pour régler la console 21 verticalement, on fait tourner la tige 28 depuis l'une de ses extrémités, ce qui déplace la console 21 dans un sens ou dans l'autre pour régler l'angle du ressort 17 par rapport à l'extrémité inférieure de l'index 12.
Pour l'usage, l'instrument décrit est placé sur un pôle de l'aimant à contrôler. Cet aimant induit un champ magnétique dans l'entrefer 9. L'armature tend alors à s'aligner avec ce champ ce qui entraîne une rotation de l'ensemble indicateur et l'index est déplacé devant l'échelle 13 selon l'intensité du champ magnétique régnant dans l'entrefer 9 donnant ainsi une indication sur l'intensité du champ magnétique de l'aimant étudié au voisinage du pôle sur lequel l'instrument a été posé.
L'échelle 13 représentée (fig. 5) comprend une section rouge R, une section orange O et une section verte G. Si l'index se place dans la section orange, l'aimant doit être examiné, et si l'index se place dans la section rouge, l'aimant est certainement défectueux.
Pour déterminer la polarité de l'aimant étudié, un rouleau 25 lesté et polarisé est monté sur une console 26. Le rouleau 25 est lesté de manière qu'au repos il présente un pôle nord en N et un pôle sud en S. Lors du fonctionnement, le pôle nord ou le pôle sud est tourné vers le haut selon la polarité de l'aimant présenté à l'instrument. Si on étudie un dispositif comprenant des aimants permanents présentant tous un pôle sud à l'instrument, et des électro-aimants présentant un pôle nord à l'instrument, on peut agencer ce dernier de manière que le rouleau 25 fasse apparaître une lettre P à travers une ouverture 27 pratiquée dans l'échelle 13, quand un aimant permanent est présenté à l'instrument, et une lettre
E quand un électro-aimant est présenté à l'instrument.
Instrument for controlling the strength of the magnetic field of a magnet
in the vicinity of Pun of its poles
The present invention relates to an instrument for controlling the intensity of the magnetic field of a magnet in the vicinity of one of its poles.
An object of the invention is to provide such an instrument of simple and practical construction and of safe operation. Such an instrument can have many industrial uses, for example it can be used by track engineers for the control of railway signals.
The instrument forming the subject of the present invention is characterized in that it comprises a first pole piece intended to be placed near said pole of the magnet, a second pole piece separated from the first by an air gap, an armature disposed in this air gap, normally across the latter, and an index connected to said armature, so that the armature, when the instrument is placed near said pole of the magnet, moves angularly against the armature 'action of a spring under the action of the magnetic field extending in the air gap, to indicate the intensity of the magnetic field in the vicinity of said pole of the magnet.
In railway signaling, pairs of magnets are sometimes used, one magnet of each pair being permanent and the other an electromagnet, so arranged that in a well-defined region, and accessible to the instrument, each magnet permanent has a south pole and each electromagnet has a north pole. For this purpose, a particular embodiment of the instrument comprises a polarized roller which takes a certain position giving a particular indication if the magnet studied has a south pole to the instrument and another position giving another indication if this magnet presents a north pole to the instrument, thus showing whether the magnet presented to the instrument is a permanent magnet or an electromagnet.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the instrument according to the invention.
Fig. 1 is an elevational view thereof, with the outer box removed.
Fig. 2 is a plan view corresponding to FIG. 1.
Fig. 3 is a view in the direction of the arrow
A of fig. 1.
Fig. 4 is a vertical section, the box being shown.
Fig. 5 is a plan view corresponding to FIG. 4.
The illustrated instrument comprises a base plate 1 carrying spacers 2 on which a plate 3 is mounted. The parts 2 carry brackets 4 integrally with them, and spring-loaded retainers 5 are connected to them. brackets 4 by rivets 6. A first lower pole piece 7 is arranged on the plate 1 between the spacer pieces 2, and a second upper pole piece 8 is placed under the plate 3 and between the spacer pieces 2 as well. These pole pieces 7 and 8 have curved surfaces facing each other and forming an air gap 9 between them.
A Z-shaped frame 10 is placed in the air gap 9, across the latter. It is carried by a pin 11. The ends of the pin 11 rest against the internal surface of the retaining members 5 which hold this pin in place. The frame 10 is mounted so as to be able to move angularly with the axis 11, and an index 12 is mounted to move with the frame. The index 12 consists of a lower part mounted on the axis 1 1 and an upper part connected to the lower part, by means of rivets for example.
The index 12 is curved as shown in FIG. 3, its lower part being folded outwards so that the index 12 is spaced from the plate 3, and the upper part is folded inwards so that the position of the index can be read on a scale 13 through a window 14 made in a box 15.
The index 12 is normally held against a stop 16, formed by a metal wire, by a coil spring 17 connected to the lower end of the index. In this position, index 12 corresponds to division 0 of scale 13.
Another stop 18, also made of a metal wire, limits the movement of the index finger when the latter reaches the other end of the scale. The indicator assembly mounted on the axis 1 1 and comprising the lower part of the index and the frame 10 is held in place by nuts 19 on a threaded portion 20 of the axis 11. The latter is mounted freely in openings made in the consoles 4 and maintained, as has been said, by retaining devices 5.
A threaded rod 28 is mounted between the plate 3 and the base plate 1 and a spring adjustment console 21 is mounted to move vertically on the rod 28. The spring 17 is attached to a small threaded rod 22 which extends. horizontally through the console 21, so that the tension of the spring 17 can be adjusted by a horizontal adjustment of the small rod 22 relative to the console 21.
Another rod 23 also extends from the plate 3 to the plate 1 and serves to guide two arms 24 of the end of the console 21. The rod 23 thus passes through a slot in the console 21 formed by the arms 24, this which prevents rotation of the console 21 when the rod 28 is rotated around its axis. To adjust the console 21 vertically, the rod 28 is rotated from one of its ends, which moves the console 21 in one direction or the other to adjust the angle of the spring 17 relative to the lower end. of index 12.
For use, the instrument described is placed on a pole of the magnet to be tested. This magnet induces a magnetic field in the air gap 9. The armature then tends to align with this field which causes a rotation of the indicator assembly and the index is moved in front of the scale 13 according to the intensity of the magnetic field prevailing in the air gap 9 thus giving an indication of the intensity of the magnetic field of the magnet studied in the vicinity of the pole on which the instrument has been placed.
The scale 13 shown (fig. 5) has a red section R, an orange section O and a green section G. If the index goes into the orange section, the magnet should be examined, and if the index goes. place in the red section, the magnet is certainly defective.
To determine the polarity of the magnet studied, a ballasted and polarized roller 25 is mounted on a bracket 26. The roller 25 is weighted so that at rest it has a north pole in N and a south pole in S. operation, the north pole or the south pole is turned upwards depending on the polarity of the magnet presented to the instrument. If we study a device comprising permanent magnets all having a south pole to the instrument, and electromagnets having a north pole to the instrument, we can arrange the latter so that the roller 25 shows a letter P to through an opening 27 made in the scale 13, when a permanent magnet is presented to the instrument, and a letter
E when an electromagnet is presented to the instrument.