FR2827952A1

FR2827952A1 - Movement sensor for geophysics links large movement mechanically to small sensor

Info

Publication number: FR2827952A1
Application number: FR0110062A
Authority: FR
Inventors: Bernard Hodac
Original assignee: Osmos SA
Current assignee: Osmos SA
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2003-01-31
Also published as: WO2003012365A2; WO2003012365A3

Abstract

A movement gauge has a piston (11) driven by a roller (5) moving on a gentle ramp (1) and driving a sensor (30) through balls (6) in a curved tube or other direction modification mechanism.

Description

'Dispositif de mesure d'un déplacement et procédé associé'
La présente invention concerne un dispositif de mesure d'un déplacement. Elle concerne aussi un procédé de mesure adapté à l'utilisation d'un tel dispositif. 'Displacement measurement device and associated method'
The present invention relates to a device for measuring a displacement. It also relates to a measurement method suitable for the use of such a device.

Certains types de capteurs de déformation sont adaptés à mesurer directement des variations de longueur d'une pièce. Ces capteurs, par exemple du type extensomètres, sont généralement très sensibles. Ils sont donc adaptés à détecter uniquement des variations comprises dans une plage limitée, et particulièrement de faibles variations. Une variation trop importante n'est alors pas mesurable par le capteur qui peut être endommagé. Certain types of deformation sensors are suitable for directly measuring variations in the length of a part. These sensors, for example of the extensometer type, are generally very sensitive. They are therefore suitable for detecting only variations within a limited range, and particularly small variations. Too much variation cannot be measured by the sensor, which can be damaged.

Des capteurs de type extensomètres sont par exemple utilisés dans le génie civil pour mesurer la déformation de structures, particulièrement avec des capteurs permettant une télémesure. Cependant ils ne permettent pas de mesurer des déformations extrêmes. Ainsi, lorsqu'une structure atteint un certain état de ruine, par exemple après un séisme, il peut être nécessaire de mesurer les déformations pour évaluer la stabilité de la structure en ruine, en particulier pour des raisons de sécurité. Extensometer type sensors are for example used in civil engineering to measure the deformation of structures, particularly with sensors allowing telemetry. However, they do not allow extreme deformations to be measured. Thus, when a structure reaches a certain state of ruin, for example after an earthquake, it may be necessary to measure the deformations to assess the stability of the ruined structure, in particular for safety reasons.

Dans un domaine tel que la géophysique, des déformations continues et croissantes peuvent atteindre des valeurs encore plus importantes. L'utilisation de capteurs adaptés à de telles déformations peut se révéler particulièrement onéreuse. In a field such as geophysics, continuous and increasing deformations can reach even greater values. The use of sensors adapted to such deformations can prove to be particularly expensive.

Le but de l'invention est de proposer un dispositif pour adapter un capteur, par exemple de type extensomètre, pour pouvoir mesurer un déplacement d'un élément, par exemple un élément d'une structure, ce déplacement étant normalement en dehors d'une plage de mesure pour de ce capteur. The object of the invention is to propose a device for adapting a sensor, for example of the extensometer type, in order to be able to measure a displacement of an element, for example an element of a structure, this displacement normally being outside of a measuring range for this sensor.

Selon l'invention, un dispositif pour mesurer un déplacement d'un élément selon une direction de mesure est caractérisé en ce qu'il According to the invention, a device for measuring a displacement of an element in a measurement direction is characterized in that it

comprend des moyens géométriques pour actionner, selon une fonction connue du déplacement, des moyens d'acquisition de la mesure par un capteur, des moyens de référence du capteur servant de référence pour le déplacement. Les moyens géométriques peuvent comprendre des moyens mobiles et des moyens pour lier, en déplacement selon la direction de mesure, les moyens mobiles avec l'élément. comprises geometric means for actuating, according to a known function of the displacement, means for acquiring the measurement by a sensor, reference means of the sensor serving as a reference for the displacement. The geometric means can comprise mobile means and means for connecting, moving in the direction of measurement, the mobile means with the element.

Particulièrement si le déplacement mesuré n'est qu'une composante d'un déplacement global de l'élément selon un chemin différent de la direction de mesure, les moyens de liaison peuvent comprendre des moyens pour transformer le déplacement global de l'élément en un déplacement selon la direction de mesure pour les moyens mobiles. Ces moyens de transformation peuvent comprendre des moyens pour entraîner les moyens mobiles. Ces moyens d'entraînement, par exemple une rotule liée à l'élément, peuvent être maintenus en butée selon la direction de mesure contre les moyens mobiles et être libres selon toute autre direction. Particularly if the measured displacement is only one component of an overall displacement of the element along a path different from the direction of measurement, the connecting means can comprise means for transforming the overall displacement of the element into a displacement in the direction of measurement for the mobile means. These transformation means may include means for driving the mobile means. These drive means, for example a ball joint linked to the element, can be held in abutment in the direction of measurement against the movable means and be free in any other direction.

La direction de mesure est définie par des moyens pour guider les moyens mobiles selon cette direction de mesure et relativement aux moyens de référence. Ainsi les moyens mobiles ne pouvant que se déplacer selon la direction de mesure, on mesure seulement la composante du déplacement global qui est parallèle à la direction de mesure. The measurement direction is defined by means for guiding the movable means in this measurement direction and relative to the reference means. Thus, the mobile means can only move in the direction of measurement, only the component of the overall displacement which is parallel to the direction of measurement is measured.

Les moyens mobiles peuvent comprendre une rampe comprenant une face inclinée relativement à la direction de mesure. Le dispositif peut en outre comprendre un dispositif de transmission entre les moyens mobiles et le capteur. Le dispositif de transmission peut comprendre un corps, fixe par rapport aux moyens de référence et un piston d'entrée disposé dans le corps pour s'y déplacer dans une direction d'entrée différente de la direction de mesure par une action de contact, au moins indirect, avec certains des moyens mobiles. Cette action peut être un contact d'une extrémité antérieure du piston d'entrée, par exemple sur la The mobile means can comprise a ramp comprising an inclined face relative to the direction of measurement. The device can also comprise a transmission device between the mobile means and the sensor. The transmission device may comprise a body, fixed relative to the reference means and an input piston arranged in the body to move therein in an input direction different from the measurement direction by a contact action, at less indirect, with some of the mobile means. This action can be a contact of an anterior end of the input piston, for example on the

face inclinée de la rampe. L'extrémité antérieure du piston d'entrée peut être avantageusement équipée d'un galet pour rouler sur la face inclinée. inclined face of the ramp. The front end of the inlet piston can advantageously be fitted with a roller for rolling on the inclined face.

Le dispositif de transmission peut aussi comprendre un piston de sortie disposé pour coulisser dans le corps selon une direction de sortie et actionner les moyens d'acquisition du capteur. Les pistons d'entrée et de sortie peuvent être liés en déplacement par des billes maintenues en compression entre une face postérieure pour le piston d'entrée et une face antérieure pour le piston de sortie, dans un canal pour la circulation des pistons et des billes. L'utilisation des billes est particulièrement avantageuse si le canal est courbe dans une portion parcourue par les billes, particulièrement si l'on souhaite que la direction d'entrée soit différente de la direction de sortie. Ainsi, le piston de sortie coulisse d'une longueur sensiblement égale à celle du coulissement du piston d'entrée sous l'action des moyens mobiles. The transmission device can also include an output piston arranged to slide in the body in an output direction and actuate the acquisition means of the sensor. The inlet and outlet pistons can be linked in displacement by balls maintained in compression between a rear face for the inlet piston and a front face for the outlet piston, in a channel for the circulation of the pistons and balls . The use of the balls is particularly advantageous if the channel is curved in a portion traversed by the balls, particularly if it is desired that the direction of entry be different from the direction of exit. Thus, the output piston slides a length substantially equal to that of the sliding of the input piston under the action of the movable means.

Pour une plus grande sensibilité du dispositif on peut choisir une direction d'entrée perpendiculaire à la direction de mesure. Pour une meilleure disposition du capteur, le piston de sortie pourra être disposé pour se déplacer sensiblement parallèlement à la direction de mesure, c'est à dire que la direction d'entrée et la direction de sortie peuvent être perpendiculaires entre elles. Cette disposition est particulièrement avantageuse si le capteur comprend, parmi ses moyens d'acquisition, un actionneur disposé pour coulisser selon la direction de sortie. En effet, certains de ces capteurs sont plus longs selon le sens de coulissement de leur actionneur, particulièrement des extensomètres utilisant des fibres optiques parmi leurs moyens d'acquisition. Il est donc souvent préférable de disposer de tels capteurs parallèlement à la direction de mesure, par exemple pour une meilleure gestion de leur encombrement. For greater sensitivity of the device, it is possible to choose an input direction perpendicular to the measurement direction. For a better arrangement of the sensor, the output piston can be arranged to move substantially parallel to the measurement direction, that is to say that the input direction and the output direction can be perpendicular to each other. This arrangement is particularly advantageous if the sensor comprises, among its acquisition means, an actuator arranged to slide in the direction of exit. Indeed, some of these sensors are longer depending on the sliding direction of their actuator, particularly extensometers using optical fibers among their acquisition means. It is therefore often preferable to have such sensors parallel to the measurement direction, for example for better management of their size.

Lorsque l'inclinaison de la rampe est nettement inférieure à quarante cinq degrés, un tel dispositif est particulièrement adapté à mesurer des déplacements importants avec un capteur dont les moyens d'acquisition sont prévus pour mesurer des déplacements plus faibles. When the inclination of the ramp is significantly less than forty five degrees, such a device is particularly suitable for measuring large displacements with a sensor whose acquisition means are provided for measuring smaller displacements.

Les moyens géométriques peuvent ne pas comprendre de rampe. Ils peuvent, par exemple, comprendre des moyens déformables choisis parmi un pantographe, un ressort ou une corde élastique, ces moyens se déformant entre un point mobile et un point fixe respectivement liés en déplacement à l'élément et aux moyens de référence, les moyens d'acquisition du capteur étant adaptés pour mesurer un déplacement d'un point intermédiaire desdits moyens géométriques. The geometric means may not include a ramp. They can, for example, comprise deformable means chosen from a pantograph, a spring or an elastic cord, these means being deformed between a mobile point and a fixed point respectively linked in displacement to the element and to the reference means, the means sensor acquisition being adapted to measure a displacement of an intermediate point of said geometric means.

Selon l'invention, un procédé pour mesurer un déplacement d'un élément selon une direction de mesure, est caractérisé en ce que l'on utilise des moyens géométriques pour actionner, selon une fonction connue du déplacement, des moyens d'acquisition d'un capteur pour cette variation, des moyens de référence du capteur servant de référence pour le déplacement. According to the invention, a method for measuring a displacement of an element in a direction of measurement, is characterized in that geometric means are used to actuate, according to a known function of the displacement, means for acquiring a sensor for this variation, reference means of the sensor serving as a reference for the displacement.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après, relative à des exemples non limitatifs. Other features and advantages of the invention will emerge from the description below, relating to nonlimiting examples.

Aux dessins annexés : la figure 1 représente une vue détaillée d'une configuration possible pour un dispositif selon l'invention, la figure 2 représente une vue générale et schématique d'une implantation du dispositif de la figure 1, et, la figure 3 est une représentation schématique d'une autre configuration possible pour un dispositif selon l'invention. In the accompanying drawings: FIG. 1 represents a detailed view of a possible configuration for a device according to the invention, FIG. 2 represents a general and schematic view of an installation of the device of FIG. 1, and, FIG. 3 is a schematic representation of another possible configuration for a device according to the invention.

Les figures 1 et 2 représentent un dispositif 10 pour mesurer un déplacement M, selon une direction D, d'un élément 100, soit dans un sens S 1 soit dans un sens opposé S2, à l'aide d'un capteur extensométrique 30. Ce dispositif comprend principalement une rampe 1, un dispositif de transmission 2 et des moyens de liaison 54. Le dispositif de transmission 2 comprend un corps 3 percé d'un canal 4 dont la section est sensiblement constante, un piston d'entrée 11 équipé d'un galet 5, des billes 6, un piston de sortie 12 et un ressort de compression 7. Les pistons 11, 12 et les billes 6 ont un diamètre sensiblement égal au FIGS. 1 and 2 represent a device 10 for measuring a displacement M, in a direction D, of an element 100, either in a direction S 1 or in an opposite direction S2, using a strain sensor 30. This device mainly comprises a ramp 1, a transmission device 2 and connection means 54. The transmission device 2 comprises a body 3 pierced with a channel 4 whose section is substantially constant, an inlet piston 11 equipped with a roller 5, balls 6, an outlet piston 12 and a compression spring 7. The pistons 11, 12 and the balls 6 have a diameter substantially equal to

diamètre du canal 4. Ainsi ils peuvent y coulisser tout en étant guidés par les parois du canal, sensiblement sans pouvoir se déplacer transversalement au canal 4. diameter of channel 4. Thus they can slide there while being guided by the walls of the channel, substantially without being able to move transversely to channel 4.

Les moyens de liaison 54 lient la rampe 1 avec l'élément 100. Ces moyens de liaison comprennent une gorge 56 dans la rampe 1, en vis à vis de l'élément 100 et une rotule 57 fixée à l'élément 100, en vis à vis de la gorge 56, grâce à un support 58. Deux faces planes opposées 561,562 de la gorge 56 sont perpendiculaires à la direction de mesure D. The connecting means 54 link the ramp 1 with the element 100. These connecting means comprise a groove 56 in the ramp 1, facing the element 100 and a ball joint 57 fixed to the element 100, facing with respect to the groove 56, thanks to a support 58. Two opposite flat faces 561, 562 of the groove 56 are perpendicular to the measurement direction D.

La rotule 57 est adaptée pour se mouvoir sensiblement sans jeu entre les parois opposées 561,562 de la gorge 56. Dans une utilisation normale du dispositif, un jeu suffisant est conservé entre d'autres parois, par exemple un fond 563, de la gorge 56. Ainsi, la rotule en appui sur au moins l'une des parois opposées 561,562, transmet le déplacement à mesurer M à la rampe 1, alors que le jeu conservé évite de transmettre d'autres composantes du déplacement global R de l'élément 100. The ball 57 is adapted to move substantially without play between the opposite walls 561, 562 of the groove 56. In normal use of the device, sufficient play is kept between other walls, for example a bottom 563, of the groove 56. Thus, the ball bearing on at least one of the opposite walls 561, 562, transmits the displacement to be measured M to the ramp 1, while the clearance preserved avoids transmitting other components of the overall displacement R of the element 100.

Autrement dit, le dispositif de liaison 54 transmet à la rampe la composante, parallèle à la direction de mesure D, du déplacement global R. In other words, the connection device 54 transmits to the ramp the component, parallel to the measurement direction D, of the overall displacement R.

La rampe 1 comprend une semelle 59 conçue pour être guidée par une glissière 60 fixée sur le corps 3, par des moyens de fixation 61. La glissière et la semelle sont associées afin de définir la direction de mesure D, c'est à dire de sorte que la rampe ne conserve qu'un seul degré de liberté, en translation selon la direction de mesure D, relativement au corps 3. On est ainsi assuré que le rapport entre le déplacement M à mesurer suivant la direction D et le déplacement du piston d'entrée est précis, même si le déplacement global R de l'élément 100 comprend d'autres composantes que le déplacement à mesurer M. The ramp 1 comprises a sole 59 designed to be guided by a slide 60 fixed to the body 3, by fixing means 61. The slide and the sole are associated in order to define the measurement direction D, that is to say of so that the ramp retains only one degree of freedom, in translation along the direction of measurement D, relative to the body 3. It is thus ensured that the ratio between the displacement M to be measured in the direction D and the displacement of the piston input is precise, even if the overall displacement R of the element 100 includes other components than the displacement to be measured M.

Une extrémité d'entrée cylindrique 41 du canal 4 débouche perpendiculairement à la direction de mesure D, à travers une ouverture d'entrée 410 du corps 3, en vis à vis de la rampe 1. Une extrémité de sortie cylindrique 42 du canal 4 débouche parallèlement à la direction de A cylindrical inlet end 41 of the channel 4 opens perpendicular to the measurement direction D, through an inlet opening 410 of the body 3, opposite the ramp 1. A cylindrical outlet end 42 of the channel 4 opens parallel to the direction of

mesure D, à travers une ouverture de sortie 420 du corps 3, en vis à vis du capteur 30. Un appui 8, est disposé au voisinage de l'ouverture de sortie 420. Le piston de sortie 12 est disposé pour coulisser dans l'extrémité de sortie 42 du canal 4. Le ressort 7 est disposé entre une face postérieure 121 du piston de sortie 12 et l'appui 8. Le piston d'entrée 11 est disposé pour coulisser dans l'extrémité d'entrée 41 du canal 4. Une extrémité antérieure 111 du piston d'entrée, comprenant le galet 5 est maintenue extérieure au canal 4. Les extrémités d'entrée 41 et de sortie 42 sont rectilignes dans la zone prévue pour le coulissement des pistons 11,12. measurement D, through an outlet opening 420 of the body 3, facing the sensor 30. A support 8 is arranged in the vicinity of the outlet opening 420. The outlet piston 12 is arranged to slide in the outlet end 42 of channel 4. The spring 7 is disposed between a rear face 121 of the outlet piston 12 and the support 8. The inlet piston 11 is arranged to slide in the inlet end 41 of channel 4 An anterior end 111 of the inlet piston, comprising the roller 5, is held outside the channel 4. The inlet ends 41 and outlet ends 42 are rectilinear in the zone provided for the sliding of the pistons 11,12.

Les billes sont disposées dans le canal entre une extrémité postérieure 112 du piston d'entrée et une extrémité antérieure 122 du piston de sortie. Le galet 5 est disposé pour pouvoir rouler sur une face 13 de la rampe 1, inclinée par rapport à la direction de mesure D. Le train formé des deux pistons 11,12 et des billes 6 est maintenu en compression entre la face inclinée 13 et le ressort 7. Par conséquent, un coulissement longitudinal du piston d'entrée 11 dans le canal 4 est transmis sans jeu au piston de sortie 12. Dans l'exemple illustré aux figures 1 et 2 le canal 4 comprend, entre son extrémité d'entrée 41 et sont extrémité de sortie 42, une portion coudée 43, coudée à quatrevingt dix degrés et réservée à la circulation des billes 6. The balls are arranged in the channel between a rear end 112 of the inlet piston and a front end 122 of the outlet piston. The roller 5 is arranged to be able to roll on one face 13 of the ramp 1, inclined with respect to the measurement direction D. The train formed by the two pistons 11,12 and balls 6 is kept in compression between the inclined face 13 and the spring 7. Consequently, a longitudinal sliding of the inlet piston 11 in the channel 4 is transmitted without play to the outlet piston 12. In the example illustrated in FIGS. 1 and 2, the channel 4 comprises, between its end of inlet 41 and outlet end 42, a bent portion 43, bent at ninety degrees and reserved for the circulation of the balls 6.

Le capteur 30 est comprend une coque 31. Le capteur comprend en outre, parmi des moyens d'acquisition, c'est à dire qui permettent de rendre compte d'un déplacement, un actionneur 32 apte à coulisser au travers de la coque 31. Le capteur est disposé pour que le piston de sortie 12 et l'actionneur 32 coulissent coaxialement. Une tige 14 s'étend depuis l'extrémité postérieure 121 du piston de sortie 12, au travers de l'ouverture de sortie 420, jusqu'à une extrémité antérieure 33 de l'actionneur. Des moyens de maintien permettent de maintenir le contact entre l'actionneur 32 et la tige 14 de façon qu'un déplacement axial de la tige 14 corresponde au même déplacement axial de l'actionneur 32. Dans The sensor 30 comprises a shell 31. The sensor further comprises, among acquisition means, that is to say which make it possible to account for a movement, an actuator 32 able to slide through the shell 31. The sensor is arranged so that the outlet piston 12 and the actuator 32 slide coaxially. A rod 14 extends from the rear end 121 of the outlet piston 12, through the outlet opening 420, to a front end 33 of the actuator. Holding means make it possible to maintain contact between the actuator 32 and the rod 14 so that an axial displacement of the rod 14 corresponds to the same axial displacement of the actuator 32. In

l'exemple, des moyens de compression internes au capteur maintiennent en contact la tige et l'actionneur. La tige 14 et l'actionneur 32 comprennent à leurs extrémités en contact entre elles des formes complémentaires de rotule pour compenser des défauts d'alignement axial de l'actionneur 32 avec le piston de sortie 12. for example, compression means internal to the sensor keep the rod and the actuator in contact. The rod 14 and the actuator 32 comprise, at their ends in contact with each other, complementary forms of ball joint to compensate for defects in axial alignment of the actuator 32 with the outlet piston 12.

On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif de mesure, principalement d'après la figure 2. Le capteur 30 est ici prévu pour détecter des déplacements selon la direction D d'un deuxième élément 52 par rapport à un premier élément 51. Ces deux éléments peuvent appartenir à deux pièces différentes, dont on veut mesurer le déplacement relatif, ou, au moins indirectement, à une même pièce, dont on veut mesurer une déformation par mesure du déplacement de l'une de ses parties par rapport à une autre. On lie en déplacement selon D le premier élément 51 avec la coque 31 du capteur, grâce à des moyens d'accouplement 53 qui peuvent être du même type que les moyens de liaison 54. Selon une technique de l'art antérieur, déplacement est lu directement par le capteur. Ce déplacement ne peut donc être lu que dans des limites définies par la course pour le coulissement de l'actionneur 32 au travers de la coque 31 du capteur 30, par exemple dans un intervalle de cinq millimètres séparant ces deux limites. We will now describe the operation of the measuring device, mainly from FIG. 2. The sensor 30 is here provided for detecting displacements in the direction D of a second element 52 with respect to a first element 51. These two elements can belong to two different parts, whose relative displacement is to be measured, or, at least indirectly, to the same part, whose deformation is to be measured by measuring the displacement of one of its parts relative to another. The first element 51 is linked in displacement along D with the shell 31 of the sensor, by means of coupling means 53 which may be of the same type as the connection means 54. According to a technique of the prior art, displacement is read directly by the sensor. This movement can therefore only be read within limits defined by the stroke for the sliding of the actuator 32 through the shell 31 of the sensor 30, for example in an interval of five millimeters separating these two limits.

Dans l'exemple décrit aux figures 1 et 2, la pente P de la face inclinée 13 est de cinq pour cent par rapport à la direction de mesure D. In the example described in Figures 1 and 2, the slope P of the inclined face 13 is five percent relative to the direction of measurement D.

Le corps 3 du dispositif de transmission 2 est lié en déplacement selon D avec le premier élément 51 grâce aux moyens d'accouplement 53. Lorsque le deuxième élément 52 s'éloigne du premier élément 51 dans le sens SI, te piston d'entrée 11, dont le galet 5 roule sur la face 13, s'enfonce au travers de l'ouverture d'entrée 41 dans le corps 3 en repoussant les billes 6, le piston de sortie 12 et la tige 14. La tige 14 repousse alors l'actionneur 31 qui s'enfonce dans la coque 31 du capteur. The body 3 of the transmission device 2 is linked in displacement along D with the first element 51 thanks to the coupling means 53. When the second element 52 moves away from the first element 51 in the direction SI, the inlet piston 11 , whose roller 5 rolls on the face 13, sinks through the inlet opening 41 in the body 3 by pushing the balls 6, the outlet piston 12 and the rod 14. The rod 14 then pushes the actuator 31 which sinks into the shell 31 of the sensor.

Inversement, lorsque le deuxième élément 52 s'approche du premier élément 51 dans le sens S2, le galet 5 roule sur la face inclinée 13 et le train formé du piston d'entrée 11, des billes 6 et du piston de sortie 12 tend à s'extraire du corps 3, au travers de l'ouverture d'entrée 41, sous l'action du ressort 7. La tige 14, liée au piston de sortie 12, s'enfonce dans le corps 3 au travers de l'ouverture de sortie 42, autorisant l'actionneur 32 à sortir de la coque 31 sous l'actions des moyens de compression internes au capteur 30. Ainsi, un déplacement réel, selon la direction de mesure, de huit centimètres entre les deux éléments se traduit par un déplacement fictif de quatre millimètres, détecté par l'actionneur 32 du capteur 30. Conversely, when the second element 52 approaches the first element 51 in the direction S2, the roller 5 rolls on the inclined face 13 and the train formed by the inlet piston 11, balls 6 and the outlet piston 12 tends to extract from the body 3, through the inlet opening 41, under the action of the spring 7. The rod 14, linked to the outlet piston 12, sinks into the body 3 through the opening 42, allowing the actuator 32 to exit from the shell 31 under the actions of the compression means internal to the sensor 30. Thus, an actual displacement, according to the measurement direction, of eight centimeters between the two elements results in a fictitious displacement of four millimeters, detected by the actuator 32 of the sensor 30.

Ainsi, le dispositif de mesure 1 permet d'observer des déplacements du deuxième élément 52 relativement au premier élément 51 dans un intervalle d'environ dix centimètres avec un capteur 30 ayant une plage de mesure de cinq millimètres. La rampe étant de pente constante elle définit ainsi une fonction, choisie et connue, pour laquelle une valeur d'un déplacement mesurée par le capteur est égale à cinq pour cent de la valeur réelle du déplacement. Thus, the measuring device 1 makes it possible to observe displacements of the second element 52 relative to the first element 51 in an interval of approximately ten centimeters with a sensor 30 having a measurement range of five millimeters. The ramp being of constant slope it thus defines a function, chosen and known, for which a value of a displacement measured by the sensor is equal to five percent of the actual value of the displacement.

Le dispositif des figures 1 et 2 peut en outre comprendre des moyens d'encoffrement, non représentés aux figures, pour protéger et maintenir cohérents au moins la rampe et le dispositif de transmission. The device of FIGS. 1 and 2 can also comprise casing means, not shown in the figures, to protect and keep coherent at least the ramp and the transmission device.

Ces moyens d'encoffrement peuvent aussi être prévus pour y inclure et/ou y fixer la coque du capteur. Les moyens d'encoffrement doivent permettre de conserver à la rampe, par rapport au corps 3 et à la coque 31 du capteur, au moins un degré de liberté selon la direction de mesure D. Les moyens d'encoffrement peuvent notamment être prévus pour reprendre des efforts de compression entre la rampe 1 et le ressort 7. These enclosure means can also be provided to include and / or fix the shell of the sensor therein. The enclosure means must allow the ramp, relative to the body 3 and to the shell 31 of the sensor, to retain at least one degree of freedom in the direction of measurement D. The enclosure means may in particular be provided to resume compression forces between the ramp 1 and the spring 7.

Les capteurs de type extensomètres ont généralement un encombrement plus important selon l'axe de l'actionneur. Il est donc particulièrement avantageux d'utiliser les moyens de transmissions pour transformer le mouvement du piston d'entrée 11, qui est transversal à la Extensometer type sensors generally have more space along the axis of the actuator. It is therefore particularly advantageous to use the transmission means to transform the movement of the inlet piston 11, which is transverse to the

direction de mesure D, en un mouvement longitudinal du piston de sortie 1 2 et de l'actionneur 32. Si la configuration d'une structure dont les premiers et second éléments font partie l'autorise, il est aussi possible de ne pas utiliser de dispositif de transmission, c'est à dire de monter le galet 5 directement sur l'extrémité antérieure 33 de l'actionneur 32, ce qui confère à ce dernier un mouvement sensiblement transversal à la direction D tout en bénéficiant d'une démultiplication procurée par la rampe. direction of measurement D, in a longitudinal movement of the output piston 1 2 and of the actuator 32. If the configuration of a structure of which the first and second elements form a part allows, it is also possible not to use transmission device, that is to say mounting the roller 5 directly on the front end 33 of the actuator 32, which gives the latter a movement substantially transverse to the direction D while benefiting from a reduction ratio provided by the ramp.

Le dispositif de mesure 20 représenté à la figure 3 utilise en temps que dispositif géométrique un pantographe 21. Un point mobile 22 du pantographe est lié en déplacement selon la direction de mesure D, avec le deuxième élément 52 par des moyens de liaison 54. Un point fixe 23, c'est à dire fixe relativement aux moyens de référence 31, du pantographe est lié en déplacement selon la direction D avec le premier élément 51 et la coque 31 du capteur 30 grâce à un accouplement 53. The measuring device 20 shown in FIG. 3 uses a pantograph 21 as a geometric device. A movable point 22 of the pantograph is linked in displacement in the measuring direction D, with the second element 52 by connecting means 54. A fixed point 23, that is to say fixed relative to the reference means 31, the pantograph is linked in displacement in direction D with the first element 51 and the shell 31 of the sensor 30 by means of a coupling 53.

Un point intermédiaire 24 du pantographe est lié en déplacement selon la direction D avec l'extrémité antérieure 33 de l'actionneur 32. Le dispositif illustré à la figure 3 permet de disposer le capteur parallèlement à la direction D sans utiliser de dispositif de transmission tel qu'illustré aux figures précédentes. An intermediate point 24 of the pantograph is linked in displacement in direction D with the anterior end 33 of the actuator 32. The device illustrated in FIG. 3 allows the sensor to be placed parallel to direction D without using a transmission device such as as illustrated in the previous figures.

Tel qu'illustré, le dispositif 20 permet de réduire les déplacements de l'actionneur dans un rapport de 12, 5% relativement au déplacement relatif réel des deux éléments. As illustrated, the device 20 makes it possible to reduce the displacements of the actuator in a ratio of 12.5% relative to the actual relative displacement of the two elements.

Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous modifications can be made to these examples without departing from the scope of the invention.

La pente de la face inclinée d'une peut être différente de 5%. Si elle est constante, elle peut être définie de façon optimale comme le rapport entre la course de coulissement de l'actionneur et le déplacement maximum que l'on veut pouvoir mesurer. La pente peut aussi ne pas être constante. Ainsi elle peut être prévue pour que des faibles déplacements The slope of the inclined face of a can be different from 5%. If it is constant, it can be optimally defined as the ratio between the sliding stroke of the actuator and the maximum displacement that we want to be able to measure. The slope may also not be constant. So it can be planned so that small displacements

autour d'un point d'équilibre soient intégralement répercutés au capteur, et pour que des déplacements importants ne le soient que partiellement. Une telle disposition permet de bénéficier de toute la précision du capteur pour les plus faibles déplacements tout en conservant une précision acceptable pour les plus grands. La pente définit ainsi une fonction non linéaire, choisie et connue, donnant la valeur réelle du déplacement en fonction du coulissement de l'actionneur. around an equilibrium point are fully reflected to the sensor, and so that large displacements are only partially. Such an arrangement makes it possible to benefit from all the accuracy of the sensor for the smallest displacements while retaining an acceptable accuracy for the largest. The slope thus defines a non-linear function, chosen and known, giving the real value of the displacement as a function of the sliding of the actuator.

Les moyens de transmission peuvent être tels que les deux pistons n'ont pas des mouvements selon des axes perpendiculaires et le piston d'entrée peut avoir un mouvement transversal, mais non parallèle par rapport à la direction de mesure. Les dispositions relatives des pistons peuvent, par exemple, être influencés par la configuration de la structure. The transmission means can be such that the two pistons do not have movements along perpendicular axes and the input piston can have a transverse movement, but not parallel with respect to the measurement direction. The relative arrangements of the pistons can, for example, be influenced by the configuration of the structure.

En référence à la figure 1, la rampe pourrait être orientable autour d'un axe parallèle à l'axe du piston d'entrée afin de régler la pente efficace de la rampe entre une valeur nulle et la valeur de la plus grande pente, et ainsi régler le rapport de démultiplication entre le déplacement de la rampe et celui du piston. With reference to FIG. 1, the ramp could be orientable around an axis parallel to the axis of the input piston in order to adjust the effective slope of the ramp between a zero value and the value of the greatest slope, and thus adjust the reduction ratio between the displacement of the ramp and that of the piston.

D'autres moyens géométriques peuvent aussi être utilisés, par exemple des moyens élastiques dont on mesure un allongement proportionnel au déplacement relatif des deux éléments. Other geometrical means can also be used, for example elastic means of which an elongation is measured proportional to the relative displacement of the two elements.

Un appareillage comprenant plusieurs dispositifs, par exemple trois ou six, pour des mesures selon des directions non coplanaires peuvent permettre être utilisés simultanément. Un tel appareillage peut permettre de mesurer un déplacement global d'un élément. An apparatus comprising several devices, for example three or six, for measurements in non-coplanar directions can allow to be used simultaneously. Such an apparatus can make it possible to measure an overall displacement of an element.

Claims

1. Device (10, 20) for measuring a displacement (M) of an element (100, 52), relative to a reference (31) and in a measuring direction (D), characterized in that it comprises geometric means (1,21) for actuating, according to a known function of the displacement, acquisition means (32) of a sensor (30).

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the geometric means comprise movable means (1,22) and in that it comprises means (59,60) for guiding the movable means according to the direction of measurement .

3. Measuring device according to claim 2, characterized in that it further comprises connecting means (54) for connecting the mobile means, moving in the measuring direction, with the element.

4. Measuring device according to claim 2 or 3, characterized in that the movable means comprise a ramp (1), said ramp comprising a face (13) inclined relative to the direction of measurement (D).

5. Measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that it further comprises a transmission device (2).

6-Measuring device according to claim 5, characterized in that the transmission device (2) comprises a body (3), fixed relative to the reference, an input piston (11) disposed in the body,

to move there, in an input direction, by an action of contact, at least indirect, of the inclined face (13) on a front end (111) of said input piston (11).

7. Measuring device according to claim 6, characterized in that the front end of the inlet piston (11) is equipped with a roller (5) for rolling on the inclined face (13).

8. Measuring device according to claim 6 or 7, characterized in that the transmission device comprises an outlet piston (12) arranged to slide in the body (3) in an outlet direction and actuate, at least indirectly, the means of sensor acquisition.

9. Measuring device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the entry direction is different from the exit direction.

10. Measuring device according to claim 8 or 9, characterized

in that the inlet piston and the outlet piston are connected in displacement by balls (6) maintained in compression between a rear face (112) of the inlet piston and a front face (122) of the outlet piston, in a channel (4) for guiding the pistons and balls without play.

11. Measuring device according to claim 10, characterized in that the channel is curved in a portion traversed by the balls.

12. Measuring device one of claims 1 to 11 characterized in that the geometric means comprise deformable means chosen from a pantograph, a spring or an elastic cord, and that they deform between a movable point (22) linked , at least

indirectly, in displacement with the element (100) and a point (23) fixed relative to the reference (31), the sensor acquisition means being adapted to measure a displacement of an intermediate point (23) of said means deformable.

13. Apparatus comprising several measuring devices according to one of claims 1 to 12.

14. Method for measuring a displacement (M) of an element (1 00, 52) relative to reference means (31) and in a measuring direction (D), characterized in that means are used geometrical (1,21), for actuating, according to a known function of the measured displacement (M), acquisition means (32) of a sensor (30).

15. The method of claim 14, characterized in that one interposes a transmission device between the geometric means and the sensor acquisition means.

16. Method according to claim 14 or 15, characterized in that there is a greater length of said sensor substantially parallel to the direction of measurement.