Procédé de mesure d'un déplacement Le brevet principal concerne un procédé de mesure d'un déplacement remarquable en ce qu'on provoque, à l'aide de ce déplacement, la modification du volume d'une cavité résonnante alimentée en hyperfréquence et en ce qu'on mesure la variation de la fréquence d'accord de cette cavité dans le but d'en déduire la valeur du déplacement.
Il comprend également un dispositif de mesure pour la mise en ouvre de ce procédé.
Ce dispositif est constitué d'un générateur hyper fréquence, du type klystron réflexe par exemple, alimen tant une cavité résonnante de mesure réunie par coupleur directif à une cavité étalon et à un détecteur, à semi conducteur par exemple, la tension produite par celui-ci étant représentée sur l'écran d'un oscilloscope dont la tension de balayage sert à moduler ledit générateur en hyperfréquence en agissant sur la tension de commande de celui-ci.
Dans une première forme d'exécution, la cavité éta lon est fermée par une paroi mobile déplaçable à l'aide d'un micromètre, la mesure est réalisée en faisant coïn cider au début et à la fin de la mesure les pics d'absorp tion dus aux deux cavités, visualisés sur l'écran de l'oscilloscope, et en lisant le déplacement du micromètre entre les deux positions.
Ce premier dispositif présente l'inconvénient de néces siter la présence d'un opérateur.
Une deuxième forme d'exécution décrite au brevet principal comporte un générateur hyperfréquence élec- troniquement accordable; la tension produite par le dé tecteur pilote un organe de commande automatique de fréquence dudit générateur qui agit sur la tension de commande de celui-ci afin de caler cette fréquence sur celle de résonance de la cavité de mesure. Il comporte également un fréquencemètre hyperfréquence réuni à la sortie du générateur par un coupleur croisé, la variation de fréquence de l'onde mesurant le déplacement.
Ce deuxième dispositif présente par rapport au pre mier l'avantage de fonctionner automatiquement, tout au moins après un réglage initial, mais le fréquencemètre hyperfréquence qu'il nécessite est un appareil très coûteux.
Un premier brevet additionnel (portant le No 503262) concerne un dispositif de mesure de déplacement pour la mise en oeuvre du procédé décrit dans le brevet principal et palliant les inconvénients des deux dispositifs précités.
Ce dispositif comporte un générateur hyperfréquence électroniquement accordable alimentant la cavité de mesure, réunie par un coupleur directif à un détecteur sensible à l'amplitude de l'onde hyperfréquence réfléchie par ladite cavité de mesure et un organe de commande automatique de la fréquence de l'onde fournie par ledit générateur, recevant la tension produite par ledit détec teur et asservissant cette fréquence sur la fréquence de résonance de la cavité de mesure,
une cavité de référence et une chaîne d'asservissement commandant la variation de volume de cette cavité de référence et asservissant la fréquence de résonance de ladite cavité de référence à la fréquence de l'onde fournie par ledit générateur.
De préférence, ladite cavité de référence comporte une paroi mobile sous l'action d'un micromètre et ladite chaîne d'asservissement comporte un deuxième détec teur sensible à l'onde hyperfréquence réfléchie par la cavité de référence et un moteur d'asservissement action nant ledit micromètre et elle est munie d'un dispositif d'affichage de l'amplitude de la rotation dudit moteur d'asservissement, ledit dispositif d'affichage étant avan tageusement un potentiomètre rotatif monté sur l'arbre du moteur d'asservissement.
Les dispositifs décrits dans le brevet principal et le premier brevet additionnel permettent de mesurer les déplacements d'un point lié mécaniquement à un piston fermant la cavité résonnante de mesure ou les variations de dimensions d'un échantillon dont l'une des extrémités est fixe, l'autre étant liée audit piston ; ils permettent également de mesurer les variations du volume intérieur d'un corps conducteur creux, un tube métallique par exemple, constituant lui-même la cavité de mesure.
Ils ne permettent pas toutefois de mesurer avec pré cision les variations de distance entre deux points déter minés du corps conducteur, ni les variations de distance entre deux points libres de se déplacer l'un comme l'autre.
Le présent brevet additionnel a pour but de créer un procédé de mesure qui constitue un perfectionnement du procédé suivant le brevet principal et qui pallie les incon vénients susmentionnés.
A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de mesure d'un déplacement selon la revendi cation I du brevet principal, caractérisé en ce que, pour provoquer à l'aide du déplacement à mesurer la modifi- cation de volume de la cavité résonnante, on utilise une cavité séparée en deux parties par une fente s'étendant selon un plan et on relie mécaniquement chacune des- dites parties à un point d'un échantillon à mesurer de manière à obtenir une mesure du déplacement relatif desdits points.
En se référant au dessin. ci-joint, on va décrire ci- après un exemple donné à titre non limitatif de mise en #uvre du procédé de mesure, objet de l'invention.
La figure unique représente schématiquement en coupe une partie du dispositif permettant de mettre en #uvre le procédé perfectionné suivant la présente inven tion pour effectuer la mesure du diamètre interne d'un tube 204.
La cavité de mesure 6 est alimentée par un géné rateur hyperfréquence 16 (non représenté) par l'inter médiaire du guide d'ondes 14 qui véhicule également l'onde réfléchie par la cavité. Cette cavité est fendue suivant un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de la figure et chacune des deux moitiés de cavité ainsi for mées est mécaniquement solidaire d'un palpeur (200 ou 202) respectivement, qui vient s'appliquer sur la paroi interne du tube 204 examiné. A cet effet, les deux pal peurs 200 et 202 sont réunis par un ressort 206 fonc tionnant en compression.
Le procédé décrit ci-dessus peut également être mis en aeuvre en effectuant la mesure proprement dite par exemple comme cela a été décrit dans le premier brevet additionnel susmentionné. En particulier, on peut utiliser le dispositif électronique qui est décrit dans ce brevet.
Le fonctionnement de l'ensemble apparaît immédiate ment: les variations de distance entre les deux palpeurs se traduisent par des variations de l'ouverture des fentes, donc par des variations du volume de la cavité.
La mesure des variations de volume de la cavité s'effectue selon le procédé du brevet principal ou selon le procédé du premier brevet additionnel.
La cavité peut être cylindrique d'axe vertical ou parallélépipédique. Il importe que sa dimension suivant l'axe vertical soit relativement grande vis-à-vis de ses autres dimensions afin que les variations dimensionnelles de la cavité dans le sens vertical soient du deuxième ordre vis-à-vis des variations dimensionnelles dans le sens latéral.
Le fonctionnement n'est évidemment correct que si les fentes ne rayonnent pratiquement pas d'énergie élec tromagnétique au-dehors de la cavité; le mode d'oscil lation de l'onde hyperfréquence dans la cavité est choisi en conséquence et on prévoit de préférence un recouvre ment des parois des deux parties de cavité.
Il est à noter que ce dispositif permet de mesurer des dimensions avec une très grande précision, surtout si l'on utilise le second mode de réalisation décrit dans le brevet principal. Dans ce dernier cas, la mesure est obtenue sous forme numérique par comptage de la fréquence de résonance de l'onde et la précision peut atteindre 10-5, soit 0,1 @u sur 10 mm.
Le dispositif décrit peut être adapté à une mesure de diamètre extérieur du tube, ou de toute dimension d'un corps solide plein en inversant le sens des palpeurs et en utilisant un ressort fonctionnant en traction.
Il peut aussi être utilisé plus généralement pour mesu rer les distances relatives de deux points d'un même corps solide ou de corps solides distincts, les palpeurs étant remplacés par des tiges rigides pourvues de tout dispositif de fixation approprié.
Enfin, il est évident que l'on peut aussi utiliser soit une cavité résonnante fendue sur seulement une partie de sa hauteur, cette partie étant seule susceptible de varia tion de volume, soit une cavité résonnante séparée en deux parties distinctes s'écartant l'une de l'autre et asser vies par exemple à se déplacer en translation de façon à ne faire varier qu'une dimension de la cavité, sa forme ne subissant aucune modification.