FR1465822A - Appareil de mesure de force utilisant comme organe de mesure un tube de bourdon - Google Patents

Description

Appareil de mesure de force utilisant comme organe de mesure un tube de
Bourdon.

L'invention concerne un appareil de mesure de force utilisant comme organe de mesure un tube de Bourdon qui transmet la force de mesure sous forme de traction, par l'intermédiaire d'une tige tendue disposée entre le tube et un levier oscillant, à un autre organe de mesure engendrant la force antagoniste appliquée au levier.

Dans les appareils de mesure fonctionnant d'après la mesure de la déviation, il est connu d'appliquer au levier un ressort qui agit contre le déplacement de mesure du tube de Bourdon, qui par exemple a la forme d'une spirale, et le tube de Bourdon est relié au levier par une articulation pivotante.

Il est connu aussi de relier le tube de Bourdon au levier par l'intermédiaire d'un ressort et d'qui librer la force de mesure engendrée par le ressort au moyen d'un dispositif de compensation. Les dispositifs de mesure de force de ce genre ne donnent qu'une valeur de mesure relativement grossière et/ ou ne possèdent qu'une caractéristique de temps propre dynamiquement défavorable. L'imprécision de tels dispositifs de mesure doit être attribuée au fait que l'extrémité libre du tube de Bourdon décrit dans l'espace, lorsque la pression intérieure varie. une trajectoire relativement compliquée qui entraîne, par suite de l'entrave au déplacement de mesure, par exemple du fait d'une articulation pivotante, la non linéarité de la courhe caractéristique de mesure. Cela a des conséquences particulière- ment nuisibles dans le cas d'appareils de mesure relativement précis fonctionnant d'après le principe de compensation de force.

Pour cette raison, comme on l'a déjà mentionné, on relie le tube de Bourdon au levier par 3'intermé- diaire d'un ressort en se basant sur le fait que par ce moyen on n'entrave pas sensiblement la liberté de mouvement de l'extrémité libre du ressort et qu'ainsi on peut obtenir la linéarité de la carac téristique du dispositif.

Pour améliorer les appareils connus, la présente invention a pour objet un appareil avec tige de traction du genre décrit plus haut dans lequel la tige de traction s'appuie d'une part sur le tube de
Bourdon et d'autre part sur le levier par des couteaux reposant dans des gorges.

Selon un mode de réalisation préféré, les gorges et les couteaux ont une forme de révolution autour d'un axe, de sorte que le mouvement de pivotement de la tige de traction peut s'effectuer non seulement transversalement à la direction du couteau mais aussi dans cette direction. Le contact entre les gorges et les couteaux est d'autre part sensiblement ponc- tu4.

La description qui va suivre, en regard des dessins schématiques annexes à titre d'exemples non limitatifs, fera hien comprendre comment l'invention peut être réalisée pratiquement
La figure 1 est une vue générale d'un appareil selon l'invention;
La figure 2 est une vue de détail des appuis de la tige de traction reliant le tube de Bourdon au le vier;
La figure 3 est une vue en élévation de la tige de traction;
La figure 4 est une coupe transversale, à plus grande échelle, de la tige de traction dans un plan passant par l'axe d'un couteau;
La figure 5 montre l'appui d'un, couteau sur gorge d'un axe d'articulation;
La figure 6 montre une autre forme de réalisation de la tige de traction,
Un levier à deux bras 1 pivote sur le point d'appui 2. Un tube de Bourdon 3 en forme de spirale sert soit à mesurer une pression, par exemple une pression de vapeur. ou une température au moyen
de dispositifs fonctionnant d'après la dilatation thermique, par exemple remplis de mercure,
L'intérieur du tube de Bourdon est relié par une conduite 4 à ces dispositifs de prise de mesure, A l'extrémité libre 5 du tube est fixée rigidement une pièce métallique 6. A cette pièce métallique est reliée, d'une façon qui sera décrite plus loin, une tige de traction 7 formée par une bande de tôle, qui est reliée d'autre part au levier par un dispositif 8 identique au dispositif 6.

Le tube de Bourdon 3 est soumis à une torsion préalable de façon qu'il exerce une force initiale F sur le levier 1. La force de traction F est équilibrée sur le levier 1 par une force antagoniste F' corres- pondante, à la manière des dispositifs de mesure à compensation de couple connus, La force F' est en engendrée, dans l'exemple représenté, pneumatiquement. Pour cela. le déplacement du levier est détec- té par un détecteur de position constitué par une tuyère 10 et une plaque de choc 11. La tuyère 10 est alimentée en air par un réseau 12 de distribution d'air comprimé, par l'intermédiaire d'un préétranglement fixe 13, et la pression de tuyère est transmise par une conduite 14 à un amplificateur de pression 15 fonctionnant d'après le principe de compensation de force.

L'amplificateur 15 exerce par l'intermédiaire d'une pièce 16, reliée au levier 18 une force de traction sur celui-ci. Cette force est par exemple en gendrée au moyen d'un tube ondulé. L'amplificateur 15 est alimenté en air comprimé comme la tuyère 10 par le réseau d'air sous pression 12 au moyen d'une conduite 17, et une conduite de sortie 18 permet d'évacuer de l'amplificateur 15 de l'air dont la pression, qui peut être mesurée au moyen d'un indicateur 19, est proportionnelle à la force de mesure F Ainsi, l'ensemble des dispositifs constitue un : trans- formateur de mesure fonctionnant d'après le prin cipe de compensation de couple pour la transformation de la force de mesure engendrée par le tube de
Bourdon 3 en une pression d'air proportionnelle.

Le dispositif d'articulation 8 est représenté sehématiquement sur la figure 2. Au levier 1 est fixé une pièce métallique 20 en forme de U. Dans les branches 21 et 22 de cette pièce sont percés des trous traversés par une tige de boulon 24 pourvue à une extrémité d'une tête fendue 23 et filetée à l'autre extrémité. Le boulon 24 est fixé dans les trous des branches au moyen d'un écrou 25 et présente au milieu de sa tige une gorge annulaire 26 à profil triangulaire.

Comme on le voit sur les figures 3 et 4, la tige de traction 7 est constituée par une bande de tôle à section rectangulaire, dans laquelle sont percés, à une certaine distance l'un de l'autre, deux trous 30 et 31 dont les bords sont fraisés coniquement sur les deux faces, De ce.tte faucon, on obtient à peu près au milieu de l'épaisseur de la bande de tôle 7 des couteaux circulaires 32 concentriques à l'axe des trous.

Comme le montre la figure 5, la tige de traction 7 est enfilée sur la tige de boulon 24, qui traverse le trou 30, de façon que le couteau 32 repose sur la gorge 26.

Grâce à cette disposition, la tige de traction 7 peut pivoter aussi bien autour d'un axe formé par l'axe longitudinal du boulon 24 qu'autour d'un axe perpendiculaire à celui-ci, de sorte que l'extrémité libre 5 du tube de Bourdon peut le déplacer en tous sens sans entrave.

Le dispositif d'articulation 6 de la figure 1 est semblable au dispositif 8 des figures 2 à 5.

Il va de soi que, sans sortir du cadre de la présente invention, on peut apporter des modifications au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Par exemple, comme le montre la figure 6, la tige de traction 7 peut être tordue autour de son axe lon- gitudinal de telle sorte que le couteau du trou 30 et celui du trou 31 soient disposés dans des plans différents, de préférence perpendiculaires l'un à l'autre.

Les particularités de l'invention sont indiquées sommairement, d'une manière non limitative, dans le résumé qui suit.

RÉSUMÉ
Appareil de mesure de force du genre de ceux utilisant comme organe de mesure un tube de Eouf- don qui transmet la force de mesure sous forme de traction, par l'intermédiaire d'une tige tendue disposée entre le tube et un levier oscillant, à un autre organe de mesure engendrant la force antagoniste appliquée au levier, dans lequel la tige de traction s'appuie d'une part sur l'extrémité libre du tube de Bourdon et d'autre part sur le levier par des couteaux reposant dans des gorges à profil triangulaire, cet appareil pouvant présenter en outre, notamment, les particularités suivantes séparément ou en combinaison
1" Les gorges et les couteaux ont une forme de ré- volution autour d'un axe;
2" La tige de traction est percée de deux trous espacés l'un de l'autre dont le profil est taillé en forme de couteau par fraisage conique de ses bords sur les deux faces, chacun de ces trous étant traversé par un axe présentant une gorge annulaire coaxiale servant d'appui à la tige de traction.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (2)

**ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **. de dispositifs fonctionnant d'après la dilatation thermique, par exemple remplis de mercure, L'intérieur du tube de Bourdon est relié par une conduite 4 à ces dispositifs de prise de mesure, A l'extrémité libre 5 du tube est fixée rigidement une pièce métallique 6. A cette pièce métallique est reliée, d'une façon qui sera décrite plus loin, une tige de traction 7 formée par une bande de tôle, qui est reliée d'autre part au levier par un dispositif 8 identique au dispositif 6. Le tube de Bourdon 3 est soumis à une torsion préalable de façon qu'il exerce une force initiale F sur le levier

1. La force de traction F est équilibrée sur le levier 1 par une force antagoniste F' corres- pondante, à la manière des dispositifs de mesure à compensation de couple connus, La force F' est en engendrée, dans l'exemple représenté, pneumatiquement. Pour cela. le déplacement du levier est détec- té par un détecteur de position constitué par une tuyère 10 et une plaque de choc 11. La tuyère 10 est alimentée en air par un réseau 12 de distribution d'air comprimé, par l'intermédiaire d'un préétranglement fixe 13, et la pression de tuyère est transmise par une conduite 14 à un amplificateur de pression 15 fonctionnant d'après le principe de compensation de force.

L'amplificateur 15 exerce par l'intermédiaire d'une pièce 16, reliée au levier 18 une force de traction sur celui-ci. Cette force est par exemple en gendrée au moyen d'un tube ondulé. L'amplificateur 15 est alimenté en air comprimé comme la tuyère 10 par le réseau d'air sous pression 12 au moyen d'une conduite 17, et une conduite de sortie 18 permet d'évacuer de l'amplificateur 15 de l'air dont la pression, qui peut être mesurée au moyen d'un indicateur 19, est proportionnelle à la force de mesure F Ainsi, l'ensemble des dispositifs constitue un : trans- formateur de mesure fonctionnant d'après le prin cipe de compensation de couple pour la transformation de la force de mesure engendrée par le tube de

Bourdon 3 en une pression d'air proportionnelle.

Le dispositif d'articulation 8 est représenté sehématiquement sur la figure

2. Au levier 1 est fixé une pièce métallique 20 en forme de U. Dans les branches 21 et 22 de cette pièce sont percés des trous traversés par une tige de boulon 24 pourvue à une extrémité d'une tête fendue 23 et filetée à l'autre extrémité. Le boulon 24 est fixé dans les trous des branches au moyen d'un écrou 25 et présente au milieu de sa tige une gorge annulaire 26 à profil triangulaire.

Comme on le voit sur les figures 3 et 4, la tige de traction 7 est constituée par une bande de tôle à section rectangulaire, dans laquelle sont percés, à une certaine distance l'un de l'autre, deux trous 30 et 31 dont les bords sont fraisés coniquement sur les deux faces, De ce.tte faucon, on obtient à peu près au milieu de l'épaisseur de la bande de tôle 7 des couteaux circulaires 32 concentriques à l'axe des trous.

Comme le montre la figure 5, la tige de traction 7 est enfilée sur la tige de boulon 24, qui traverse le trou 30, de façon que le couteau 32 repose sur la gorge 26.

Grâce à cette disposition, la tige de traction 7 peut pivoter aussi bien autour d'un axe formé par l'axe longitudinal du boulon 24 qu'autour d'un axe perpendiculaire à celui-ci, de sorte que l'extrémité libre 5 du tube de Bourdon peut le déplacer en tous sens sans entrave.

Le dispositif d'articulation 6 de la figure 1 est semblable au dispositif 8 des figures 2 à 5.

Il va de soi que, sans sortir du cadre de la présente invention, on peut apporter des modifications au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Par exemple, comme le montre la figure 6, la tige de traction 7 peut être tordue autour de son axe lon- gitudinal de telle sorte que le couteau du trou 30 et celui du trou 31 soient disposés dans des plans différents, de préférence perpendiculaires l'un à l'autre.

Les particularités de l'invention sont indiquées sommairement, d'une manière non limitative, dans le résumé qui suit.

RÉSUMÉ

Appareil de mesure de force du genre de ceux utilisant comme organe de mesure un tube de Eouf- don qui transmet la force de mesure sous forme de traction, par l'intermédiaire d'une tige tendue disposée entre le tube et un levier oscillant, à un autre organe de mesure engendrant la force antagoniste appliquée au levier, dans lequel la tige de traction s'appuie d'une part sur l'extrémité libre du tube de Bourdon et d'autre part sur le levier par des couteaux reposant dans des gorges à profil triangulaire, cet appareil pouvant présenter en outre, notamment, les particularités suivantes séparément ou en combinaison

1" Les gorges et les couteaux ont une forme de ré- volution autour d'un axe;

2" La tige de traction est percée de deux trous espacés l'un de l'autre dont le profil est taillé en forme de couteau par fraisage conique de ses bords sur les deux faces, chacun de ces trous étant traversé par un axe présentant une gorge annulaire coaxiale servant d'appui à la tige de traction.