FR2776376A1

FR2776376A1 - Direct measurement of inclination between two planes, useful in fabrication and building construction

Info

Publication number: FR2776376A1
Application number: FR9804060A
Authority: FR
Inventors: Daniel Legrand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1999-09-24
Anticipated expiration: 2018-03-17
Also published as: FR2776376B1

Abstract

The body of the inclinometer (2) contains a rotating disk angular scale (6) which is attached to a gravity reference, typically a spirit level (8) with means (12,22) for magnification. The inclinometer is applied to a first plane using a suitable sole plate (30) and an adjustable calibration plate (14) is brought to zero. On application to a second plane the relative inclination is shown directly on the angular scale (6)

Description

L'invention est du domaine des instruments de mesure, et elle a pour objetThe invention is in the field of measuring instruments, and it relates to

un appareil destiné à effectuer la mesure précise et directe de a device intended to carry out the precise and direct measurement of

l'inclinaison d'un plan par rapport à un autre plan. the inclination of a plane relative to another plane.

On connaît divers appareils, dit inclinomètres, destinés à mesurer l'angle formé entre un plan d'une quelconque inclinaison et l'horizontale. Ces appareils sont principalement constitués d'un corps supportant de manière tournante un rapporteur, lui-même supportant un organe, dit "référenceur", de détermination par gravité d'un plan de référence horizontal ou vertical, tel qu'un niveau à bulle ou un balancier. Le fonctionnement de l'appareil consiste à faire reposer la semelle sur un plan dont on désire mesurer l'inclinaison, puis à faire tourner le rapporteur jusqu'à ce que l'organe référenceur, solidaire du rapporteur, indique l'horizontale pour un niveau à bulle, ou la verticale pour un balancier, puis enfin à lire sur la graduation du rapporteur l'angle d'inclinaison du plan par rapport à un repère, dit d'étalonnage, ménagé sur le corps, repère étalonné en atelier par rapport à la position d'équilibre de l'organe référenceur. On pourra notamment se reporter aux brevets US2619732 (VICKERY), US 2439698 Various apparatuses, known as inclinometers, are known which are intended to measure the angle formed between a plane of any inclination and the horizontal. These devices mainly consist of a body rotatingly supporting a protractor, itself supporting a member, called "referencing", for determining by gravity a horizontal or vertical reference plane, such as a spirit level or a pendulum. The operation of the device consists in resting the sole on a plane whose inclination is to be measured, then in rotating the protractor until the referencing member, integral with the protractor, indicates the horizontal for a level with bubble, or vertical for a pendulum, then finally to read on the graduation of the protractor the angle of inclination of the plane compared to a reference, said of calibration, arranged on the body, reference calibrated in workshop compared to the equilibrium position of the referencing organ. We can in particular refer to patents US2619732 (VICKERY), US 2439698

(SHALER), US4073062 (WRIGHT), ou encore US 4656752 (WU CHYI- (SHALER), US4073062 (WRIGHT), or even US 4656752 (WU CHYI-

YIING) et FR9601035 (LEGRAND), ces derniers brevets décrivant des inclinomètres équipés d'un vernier ménagé sur le corps de YIING) and FR9601035 (LEGRAND), the latter patents describing inclinometers equipped with a vernier arranged on the body of

l'appareil pour une lecture précise. the device for accurate reading.

Un problème posé par ces appareils, réside dans leur coût de fabrication élevé, en raison notamment du fait que leur étalonnage est réalisé de manière précise en atelier. Par ailleurs, il apparaît que l'étalonnage réalisé, aussi précis qu'il soit, varie en fonction de l'environnement dans lequel l'appareil se trouve placé d'un site à un autre, notamment en fonction des variations de température, et il en découle une perte de A problem with these devices lies in their high manufacturing cost, due in particular to the fact that their calibration is carried out precisely in the workshop. Furthermore, it appears that the calibration carried out, as precise as it is, varies as a function of the environment in which the apparatus is placed from one site to another, in particular as a function of temperature variations, and this results in a loss of

fiabilité de ces appareils.reliability of these devices.

D'une manière générale, un problème posé par les inclinomètres de l'art antérieur réside dans le fait que lorsque l'étalonnage de l'appareil est faussé ou n'est pas précis, ou lorsque l'on désire mesurer l'angle formé entre deux plans inclinés, leur utilisation ne permet In general, a problem posed by the inclinometers of the prior art lies in the fact that when the calibration of the device is false or is not precise, or when it is desired to measure the angle formed between two inclined planes, their use does not allow

pas d'obtenir des mesures précises ni directes. not get precise or direct measurements.

En outre, la précision d'étalonnage de ces appareils s'effectue en atelier suivant une longueur de semelle donnée, ce qui nécessite pour un utilisateur de disposer d'un jeu d'inclinomètres pourvus de semelles de longueurs respectives, pour lui permettre de choisir celui correspondant à un besoin ponctuel. Une telle nécessité concoure à accroître le coût global pour l'utilisateur d'avoir à sa disposition un inclinomètre propre à répondre à In addition, the calibration accuracy of these devices is carried out in the workshop according to a given sole length, which requires a user to have a set of inclinometers provided with respective length soles, to allow him to choose that corresponding to a specific need. Such a need contributes to increasing the overall cost for the user to have at his disposal an inclinometer capable of responding to

tout ses besoins.all his needs.

Le but de l'invention est de proposer des perfectionnements aux inclinomètres de l'art antérieur, pour permettre une mesure précise et directe de l'angle d'inclinaison d'un plan par rapport à un autre plan, pour rendre fiables les mesures directes effectuées, et pour réduire leurs coûts de fabrication ainsi que ceux liés à leur utilisation. La démarche inventive de la présente invention a consisté à surmonter les préjugés pour proposer un inclinomètre dont l'étalonnage précis ne soit pas réalisé en atelier, mais sur site par l'utilisateur, inclinomètre dont le repère d'étalonnage est monté tournant sur le corps de l'appareil, concentriquement au rapporteur, de telle sorte qu'il puisse être déplacé et immobilisé par l'utilisateur en une quelconque position correspondant à un étalonnage ponctuel de l'inclinomètre, et de ce fait qu'il puisse offrir une lecture directe, précise et fiable de l'angle d'inclinaison d'un plan par rapport à un autre plan de The object of the invention is to propose improvements to the inclinometers of the prior art, to allow precise and direct measurement of the angle of inclination of a plane relative to another plane, to make direct measurements reliable. to reduce their manufacturing costs as well as those related to their use. The inventive step of the present invention consisted in overcoming prejudices to propose an inclinometer whose precise calibration is not carried out in the workshop, but on site by the user, inclinometer whose calibration mark is mounted rotating on the body. of the device, concentrically with the protractor, so that it can be moved and immobilized by the user in any position corresponding to a point calibration of the inclinometer, and therefore it can offer a direct reading , precise and reliable of the angle of inclination of a plane relative to another plane of

référence d'une quelconque inclinaison. reference of any inclination.

Les avantages de ces dispositions vont apparaître clairement à la lecture de deux exemples de mesures réalisées avec l'inclinomètre de l'invention: D'une manière générale, l'étalonnage de l'inclinomètre comporte les opérations consistant à placer l'inclinomètre sur un plan, dit de référence, d'une quelconque inclinaison, à faire tourner le rapporteur jusqu'à ce que l'organe référenceur indique par gravité l'horizontale (niveau à bulle) ou la verticale (balancier), puis à amener The advantages of these arrangements will become clear on reading two examples of measurements carried out with the inclinometer of the invention: In general, the calibration of the inclinometer comprises the operations consisting in placing the inclinometer on a so-called reference plane of any inclination to rotate the protractor until the referencing member indicates by gravity the horizontal (spirit level) or the vertical (pendulum), then bring

le repère d'étalonnage en regard du zéro du rapporteur. the calibration mark opposite the protractor zero.

Ensuite, dans le cas d'exemple o l'on désire mesurer l'inclinaison d'un plan par rapport au plan de référence, la mesure s'effectue en plaçant l'inclinomètre sur le plan dont on souhaite connaître l'inclinaison, puis à lire directement la mesure sur le rapporteur en fonction de la position du repère d'étalonnage Then, in the case of example where it is desired to measure the inclination of a plane with respect to the reference plane, the measurement is carried out by placing the inclinometer on the plane whose inclination is desired, then to read the measurement directly on the protractor according to the position of the calibration mark

par rapport à sa graduation 0.with respect to its 0 graduation.

Dans un autre cas d'exemple o l'on désire mesurer l'inclinaison d'un plan par rapport à l'horizontale (niveau à bulle) ou la verticale (balancier), il faut achever l'étalonnage de l'appareil en plaçant l'inclinomètre à nouveau sur le plan de référence, mais après l'avoir retourné de 180 , et à déplacer le repère d'étalonnage de la moitié de la valeur lue. L'étalonnage étant alors effectué, l'utilisation de l'inclinomètre est In another example case where you want to measure the inclination of a plane relative to the horizontal (spirit level) or the vertical (pendulum), you must complete the calibration of the device by placing the inclinometer again on the reference plane, but after having turned it 180, and to move the calibration mark by half of the value read. The calibration being then carried out, the use of the inclinometer is

similaire à celles des inclinomètres de l'art antérieur. similar to those of the inclinometers of the prior art.

Il résulte donc des dispositions de l'invention que l'utilisateur peut mesurer par une lecture directe l'inclinaison d'un plan par rapport à un autre plan de quelconques pentes respectives, et cela quel que soit l'étalonnage préalable de l'appareil, d'o il résulte finalement aussi une baisse des coûts liés à la fabrication et à l'exploitation de l'inclinomètre de l'invention par rapport à ceux de l'art antérieur, grâce au fait que l'appareil n'a pas besoin d'être étalonné de manière précise en atelier, et qu'un même corps équipé du dit rapporteur et de l'organe référenceur qu'il supporte, peut être alternativement utilisé avec plusieurs semelles de longueurs It therefore follows from the provisions of the invention that the user can measure by direct reading the inclination of a plane with respect to another plane of any respective slopes, and this regardless of the prior calibration of the device. , from which it also ultimately results in a reduction in the costs associated with the manufacture and operation of the inclinometer of the invention compared with those of the prior art, thanks to the fact that the device does not have need to be calibrated in a precise manner in the workshop, and that the same body equipped with the said protractor and the referencing member that it supports, can be used alternately with several lengths of soles

différentes et respectives.different and respective.

Ainsi et poursuivant sa démarche inventive, le demandeur propose donc de pourvoir avantageusement l'appareil d'une semelle amovible et interchangeable, pour permettre son remplacement par une semelle d'une autre longueur choisie parmi un jeu de semelles Thus and continuing its inventive step, the applicant therefore proposes to advantageously provide the device with a removable and interchangeable sole, to allow its replacement by a sole of another length chosen from a set of soles

à la disposition de l'utilisateur.available to the user.

Enfin, et pour parfaire la précision de l'appareil, le dit repère d'étalonnage est de préférence l'une des graduations d'un vernier, et correspond notamment à la graduation 0, ce dernier étant monté tournant sur le corps de l'appareil concentriquement au rapporteur; de plus, l'appareil est équipé d'un organe optique d'observation et de grossissement de la position de l'organe référenceur, ce dernier étant de préférence un niveau à bulle dont la position d'équilibre est appréciée par un seul repère de niveau. On notera enfin que grâce à l'appareil de l'invention, dont l'étalonnage est réglable par l'utilisateur, il est possible d'étalonner l'appareil à un angle donné en vue de permettre à l'utilisateur d'incliner un plan selon le dit angle, tout en contrôlant par une lecture directe et précise cette opération en plaçant en position Finally, and to perfect the precision of the device, the said calibration mark is preferably one of the graduations of a vernier, and corresponds in particular to the 0 graduation, the latter being mounted rotating on the body of the apparatus concentrically to the protractor; in addition, the apparatus is equipped with an optical member for observing and magnifying the position of the referencing member, the latter preferably being a spirit level whose equilibrium position is assessed by a single reference mark. level. Finally, it should be noted that thanks to the device of the invention, the calibration of which is adjustable by the user, it is possible to calibrate the device at a given angle in order to allow the user to tilt a plane according to said angle, while controlling by direct reading and precise this operation by placing in position

d'équilibre le référenceur.to balance the SEO.

La présente invention sera mieux comprise, et des détails en relevant apparaîtront, à la The present invention will be better understood, and details relating thereto will appear, on

description qui va en être faite d'une forme préférée de description to be made of a preferred form of

réalisation, en relation avec les figures de la planche annexée, dans laquelle: la fig.1 est une vue en perspective d'un inclinomètre selon une forme préférée de réalisation de l'invention, la fig.2 est une vue en coupe embodiment, in relation to the figures in the appended plate, in which: FIG. 1 is a perspective view of an inclinometer according to a preferred embodiment of the invention, FIG. 2 is a sectional view

transversale d'un même inclinomètre. transverse of the same inclinometer.

Sur les figures, un appareil, dit inclinomètre, est destiné à mesurer l'angle d'inclinaison d'un plan par rapport à un autre plan, dit de référence. Cet appareil est du genre d'inclinomètre comprenant un corps 2 pourvu d'une semelle 4 de repos et un rapporteur 6 monté tournant sur le corps 2. Le rapporteur 6 supporte solidairement un organe 8, dit "référenceur", d'indication par gravité de son inclinaison par rapport au sol, et plus particulièrement de son horizontalité pour un niveau à bulle sur l'exemple représenté sur les figures, ou de sa In the figures, an apparatus, called an inclinometer, is intended to measure the angle of inclination of a plane relative to another plane, called a reference. This device is of the type of inclinometer comprising a body 2 provided with a sole 4 of rest and a protractor 6 mounted rotating on the body 2. The protractor 6 supports jointly an organ 8, called "referencing", of indication by gravity of its inclination relative to the ground, and more particularly of its horizontality for a spirit level on the example shown in the figures, or of its

verticalité dans le cas o le référenceur est un balancier. verticality in the case where the referencer is a pendulum.

Cet appareil est destiné à permettre de mesurer l'inclinaison du dit plan par lecture d'une graduation du rapporteur 6 en regard d'un repère This device is intended to allow the inclination of said plane to be measured by reading a graduation from the protractor 6 opposite a reference

d'étalonnage, tel que 10, ménagé sur le corps 2. calibration, such as 10, formed on the body 2.

Selon l'invention cet appareil estAccording to the invention this device is

caractérisé en ce que le dit repère d'étalonnage 10 est lui- characterized in that said calibration mark 10 is itself

même monté tournant sur le corps 2 concentriquement au rapporteur 6, de telle sorte qu'il puisse être déplacé par l'utilisateur en une quelconque position correspondant à un étalonnage ponctuel de l'inclinomètre, et finalement que la lecture de l'angle d'inclinaison d'un plan par rapport à un autre plan de référence d'une quelconque inclinaison soit even mounted rotating on the body 2 concentrically with the protractor 6, so that it can be moved by the user to any position corresponding to a point calibration of the inclinometer, and finally that the reading of the angle of inclination of a plane with respect to another reference plane of any inclination either

directe, précise et fiable.direct, precise and reliable.

Grâce à quoi et selon une autre caractéristique de l'invention, la semelle 4 est amovible et interchangeable, pour permettre son remplacement par une semelle 4 d'une autre longueur choisie parmi un jeu de semelles 4 à la disposition de l'utilisateur. On notera plus particulièrement que grâce à l'invention, la face de repos de la semelle 4 peut être d'une pente relativement quelconque sans pour autant influer sur le résultat des mesures, grâce au fait que l'étalonnage de l'appareil est effectué sur site Thanks to which and according to another characteristic of the invention, the sole 4 is removable and interchangeable, to allow its replacement by a sole 4 of another length chosen from a set of soles 4 available to the user. It will be noted more particularly that thanks to the invention, the rest face of the sole 4 can be of a relatively arbitrary slope without however affecting the result of the measurements, thanks to the fact that the calibration of the device is carried out on the site

en fonction de la semelle 4 dont il est équipé. depending on the sole 4 with which it is equipped.

Sur l'exemple de réalisation illustré sur les figures, la semelle 4 est rapportée sur le corps 2 par emboîtement, et plus particulièrement est enfilée sur celui-ci par l'intermédiaire d'une glissière 30 dont elle est pourvue, glissière 30 qui coopère avec un rail 32 ménagé sur In the embodiment illustrated in the figures, the sole 4 is attached to the body 2 by interlocking, and more particularly is threaded thereon by means of a slide 30 with which it is provided, slide 30 which cooperates with a rail 32 arranged on

le corps 2.the body 2.

Selon une forme préféré de réalisation, le repère d'étalonnage 10 est l'une des graduations d'un vernier monté tournant sur le corps 2 concentriquement au rapporteur 6, et l'appareil est en outre avantageusement équipé d'un organe optique 12 d'observation et de grossissement la position de l'organe référenceur 8, de According to a preferred embodiment, the calibration mark 10 is one of the graduations of a vernier mounted rotating on the body 2 concentrically with the protractor 6, and the apparatus is also advantageously equipped with an optical member 12 d observation and magnification the position of the referencing member 8,

telle sorte que la lecture soit la plus précise possible. so that the reading is as precise as possible.

Selon une première forme de réalisation, représentée sur les figures, le vernier est ménagé sur un coulisseau 14 guidé en rotation le long d'une lumière 16 en arc de cercle, d'au moins 900, ménagée dans le corps 2, le dit coulisseau 14 étant équipé d'une vis de According to a first embodiment, shown in the figures, the vernier is formed on a slide 14 guided in rotation along a light 16 in an arc of a circle, of at least 900, formed in the body 2, the said slide 14 being fitted with a screw

blocage 18 du vernier sur le corps.blocking 18 of the vernier on the body.

On remarquera que le rapporteur 6 est en appui axial élastique contre le corps 2, par l'intermédiaire d'une rondelle élastique 20 par exemple, afin de durcir sa liberté de rotation et de permettre son immobilisation spontanée lorsqu'il est placé par It will be noted that the protractor 6 is in elastic axial support against the body 2, by means of an elastic washer 20 for example, in order to harden its freedom of rotation and to allow its spontaneous immobilization when it is placed by

l'utilisateur dans une position désirée. the user in a desired position.

Selon une deuxième forme de réalisation non représentée sur les figures, le vernier est ménagé à l'extrémité d'un bras monté tournant à son autre extrémité autour d'un tourillon de guidage en rotation du rapporteur sur le corps, le dit bras étant équipé de moyens de blocage/déblocage axial du bras contre le corps, constitués par exemple par un ressort de compression axiale According to a second embodiment not shown in the figures, the vernier is formed at the end of an arm mounted rotating at its other end around a journal for guiding the protractor in rotation on the body, the said arm being equipped means for axially locking / unlocking the arm against the body, constituted for example by an axial compression spring

du bras contre le corps.of the arm against the body.

On remarquera que le dit organe optique 12 est de préférence solidaire d'un support 22 rapporté par clipsage sur le corps 2, de manière à être amovible. L'organe référenceur 8 étant un niveau à bulle, la position d'équilibre est appréciée par un seul repère de niveau, tel que 24, ce qui est rendu possible grâce à la possibilité offerte de pouvoir étalonner It will be noted that said optical member 12 is preferably secured to a support 22 attached by clipping onto the body 2, so as to be removable. The referencing member 8 being a spirit level, the equilibrium position is assessed by a single level mark, such as 24, which is made possible by the possibility offered of being able to calibrate

l'appareil à tout moment.the device at any time.

Les semelles 4 du jeu sont avantageusement graduées pour faire office de règle The soles 4 of the game are advantageously graduated to act as a ruler

lorsqu'elles ne sont pas utilisées avec l'inclinomètre. when not used with the inclinometer.

On notera la présence avantageuse d'un couple de poignées de préhension 26 et 28 dont le corps 2 est pourvu, disposées de part et d'autre du rapporteur 6, les dites poignées 26 et 28 participant de ce fait à la stabilité de l'appareil et lui conférant un caractère pesant souhaité lorsqu'il repose sur un plan, et cela quelle que Note the advantageous presence of a couple of grips 26 and 28 with which the body 2 is provided, arranged on either side of the protractor 6, the said handles 26 and 28 thereby contributing to the stability of the device and giving it a desired weight when it rests on a plane, regardless of

soit la longueur de la semelle 4 mise en place. or the length of the sole 4 in place.

Selon l'exemple de réalisation représenté sur les figures, la tranche du rapporteur 6 est moletée, pour offrir à l'utilisateur des moyens de prise du rapporteur 6 pour son entraînement en rotation. Toutefois, d'autre moyens d'entraînement en rotation du rapporteur 6 According to the embodiment shown in the figures, the edge of the protractor 6 is knurled, to provide the user with means for gripping the protractor 6 for his rotational drive. However, other means for driving the rapporteur 6 in rotation

peuvent être envisagés, tels qu'une vis de manoeuvre. can be considered, such as an operating screw.

Bien que l'on ait décrit et représenté une forme préférée de l'invention, il doit être compris que la portée de cette dernière n'est pas limitée à cette forme, mais qu'elle s'étend à tout appareil comportant Although a preferred form of the invention has been described and shown, it should be understood that the scope of the latter is not limited to this form, but that it extends to any device comprising

les caractéristiques énoncées plus haut. the characteristics set out above.

Claims

1.- Apparatus, said inclinometer, intended to measure the angle of inclination of a plane relative to another plane, called reference, of the kind of apparatus comprising a body (2) provided with a sole (4 ) of rest and a protractor (6) mounted rotating on the body (2), protractor (6) which supports a member (8), called "referencing", of gravity indication of its inclination relative to the ground, and more particularly its horizontality for a spirit level or its verticality for a pendulum, in order to allow the inclination of said plane to be measured by reading a graduation from the protractor (6) opposite a calibration mark ( 10) formed on the body (2), characterized: in that the said calibration mark (10) is itself mounted rotating on the body (2) concentrically with the protractor (6), so that it can be moved by the user to any position corresponding to a point calibration of the inclinometer, and finally that the reading of the angle of inclination of a plane relative to another reference plane of any inclination is direct, precise and reliable; 2.- Apparatus according to claim 1, characterized: in that the sole (4) is removable and interchangeable, to allow its replacement by a sole (4) of another length chosen from a set of soles available to the 'user; 3.- Apparatus according to claim 1, characterized: in that the calibration mark (10) is one of the graduations of a vernier mounted rotating on the body (2) concentrically with the protractor (6); 4.- Apparatus according to claim 3, characterized: in that the vernier is formed on a slide (14) guided in rotation along a light (16) in an arc formed in the body (2), said slide (14) being equipped with a screw (18) for locking the vernier on the body (2); 5.- Apparatus according to claim 3, characterized: in that the vernier is formed at the end of an arm mounted to rotate at its other end around a journal guiding in rotation of the protractor on the body, the said arm being equipped with axial locking / unlocking means of the arm against the body; 6.- Apparatus according to claim 1, characterized: in that it is equipped with an optical member (12) for observation and magnification of the position of the referencing member (8); 7.- Apparatus according to claim 6, characterized: in that said optical member (12) is integral with a support (22) attached by clipping on the body (2) so as to be removable; 8.- Apparatus according to claim 6, characterized: in that the referencing member (8) is a spirit level whose equilibrium position is assessed by a single level mark (24); 9.- Apparatus according to claim 1, characterized: in that the edge of the protractor (6) is knurled for its rotational drive by the user.