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" Dispositif d'obturation pour stroboscope portatif et en particulier pour stroboscope destiné à l'étalonnage des compteurs d'électricité "
On connaît un très grand nombre de stroboscopes por- tatifs à obturateur. Ces appareils peuvent se diviser en stroboscopes à vision, où l'on intercepte périodiquement le rayon visuel de l'observateur et en projecteurs stroboscopiques où l'on intercepte périodiquement un rayon lumineux.
Mais, si ces appareils permettent tous plus ou moins de faire l'examen stroboscopique, aucun ne peut être sérieuse- ment utilisé pour faire du réglage stroboscopique en raison de l'instabilité des fréquences des éclairs.
On a proposé notamment des appareils portatifs où @he rayon visuel de l'observateur est interrompu par un obturateur à lame vibrante. Ce système, comme tous les systèmes portatifs à lame vibrante, a l'inconvénient de ne pas avoir une fréquence immuable. On a également imaginé des lunettes stroboscopiques à lame vibrante ou à diapason, mais en vertu de la réaction du tube, dont le rôle de résonateur a été en particulier étudié
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par Koenigs, la fréquence varie avec la position de la main de l'opérateur, et cet instrument, s'il permet des études au ralenti de phénomènes périodiques, est absolument impropre à effectuer un réglage stroboscopique délicat comme celui des compteurs d'électricité.
On indiquera seulement pour mémoire le dispositif qui consiste à régler stroboscopiquement les compteurs au moyen d'un compteur étalon dont le disque est perforé, ce dispositif exi- geant une position immuable dans l'espace des compteurs étalon et et de l'observateur.
Dans une demande de brevet français déposée le 25 Mai
1925 et ayant pour titre "Dispositif pour le réglage strobosco- pique des compteurs",l'inventeur a indiqué un mode de réalisation de stroboscope portatif dont l'interrupteur est une lame vibran- te qui peut être asservie par une lame vibrante ou un diapason installé extérieurement à poste fixe, ce qui permet d'obtenir une fréquence bien constante puisque l'on est affranchi de l'er- reur causée par la résonance du tube, la réaction du support et le défaut de verticalité qui agit sur toute lame vibrante munie d'un poids curseur ou surchargée à son extrémité. Mais cet appareil ne fonctionne ainsi que lorsque la fréquence de la lame asservie est en résonance avec celle du diapason étalon et on se trouve ainsi limité au point de vue emploi.
Dans la présente invention, on réalise un dispositif d'obturation asservi extrêmement rapide, pouvant prendre rigou- reusement toutes les fréquences d'une lame vibrante ou d'un dia- pason installé à poste fixe, et qui, placé dans une lunette ou devant les yeux de l'observateur,- permet enfin d'effectuer en toute sécurité un réglage stroboscopique,
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Dans une variante on subsititue à l'obturateur oscillant; un obturateur, tournant dont on produit la rotation continue @@ moyen des aimantations et désaimantations d'une série de paires de pôles qui correspondent aux organes d'attraction rappelés
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#i ci-dessus.
Par exemple on emploiera un stator angulaire au centre duquel se trouvera le rotor. Le stator comportera suivant deux diamètres perpendiculaires l'un à l'autre, quatre pièces polaires radiales.
Deux des pièces placées sur un même diamètre seront munies de bobinages alimentés en courant vibré, Les deux au- tres porteront chacune deux bobinages inverses, l'un alimenté par le même courant vibré, et l'autre par du courant continu de telle façon que les flux des deux bobinages s'annulent.
Deux modes d'exécution do ce dispositif d'obturation ont été représentés à titre d'exemple au dessin annexé dars lequel :
La fig, 1 montre schématiquement l'ensemble du dis- positif et de sa commande; la fig, 2 montre le dispositif d'obturation combiné à un compteur électrique; la fig, 3 montre schématiquement l'appareil de la variante ; la fig, 4 montre schématiquement comment peut se faire l'alimentation.
L'appareil (fig.l) se compose essentiellement d'un équipage très léger 1, analogue à une aiguille d'appareil do mesure, et portant un volet 2 très léger percé d'une fen- te 3 ou d'un trou. Cet équipage est monté sur une palette en fer doux 4 pouvant tourner autour d'un axe pivoté 5,
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L'ensemble peut osciller au-dessus de deux noyaux d'électro- aimants 6,7.
Une lame vibrante 8 (qui peut être ur. e des doux branches d'un diapason ou encore une corde à tension réglable) dont le mouvement est entretenu par un dispositif non représen- té, est solidaire d'une pointe 9 dont l'extrémité affleure un contact à mercure 10 do telle façon que les vibrations de la lame 8 établissent et rompent périodiquement le contact de la pointe 9 et du mercure 10. Le mercure du contact est contenu dans un récipient 11 dont la forme est la forme bien connue d'un encrier inversable, de telle façon que l'appareil puisse être transporté sans danger de déversement de mercure.
En série avec la lame 8 et le contact 10 sont montées les bobines 13 et
14, qui entourent l'une le noyau 6 et l'autre le noyau 7. Pour la clarté de la figure la bobine 14 a été représentée bobinée en dehors du noyau 7. Sur ce noyau 7 sera enroulé un autre bobi- nage 15 on circuit sur uno source 16 et disposé de telle façon que l'aimentetion produite tende constamment @ annuler celle produite par le bobinage 14. De cette façon quand la lame 8 ne vibre pas, le bobinage 15 est seul parcouru p@r le courant,et la pâlotte 4 est attirée vers le noyau 7 sur lequel elle se colle.
Quand la lame 8 vibre, le courant parcourt les bobines 13 et 14 mais alors, l'aimantation produite par le bobinage 15 vient annuler celle produite par le bobinage 14 et seul le ne- yau 6 se trouvant aimanté, la palette 4 est attirée brusquement vers le noyau 6. Dès que le contact cesse dans le godet à mer- cure, d'est la noyau 7 qui l'emporte de nouveau et ainsi de suite.
Comme la vitesse do la palette est maximum au moment où elle vient toucher le noyau, on s'arrange de telle façon que la fente 3 du volet 2 n'agisse que dans la période de vitesse maximum, ce qui est facile étant donné d'une part le rapport
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des bras do levier que'l'on peut réaliser, rapport qui peut atteindre aisément 50 et même 100 et d'autre part la possibi- lité de régler, par le déplacement des noyaux do fer doux, le libre parcours de la palette.
On pourra abréger considérablement la durée du contact dans le mercure en adjoignant à l'appareil un souffleur magné- tique et un condensateur (non représentés). En disposant un poids curseur sur la lame vibrante 8, on pourra très facile- ment faire varier la fréquence. La lame peut âtre aussi rem- placée par une corde à tension variable. On aura ainsi un ap- pareil à très grande gamme, de fréquences, l'obturateur sui- vant très exactement les fréquences de l'oscillateur étalon.
Si celui-ci est un pendule, on pourra obtenir des fréquences peu élevées (1 par seconde par exemple). Vu le peu d'inertie du système mobile dont le poids peut être réduit à une frac- tion de gramme, la fréquence des oscillations pourra être poussée à l'OOO par seconde, le temps de l'é@lair étant de
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Ibrdro de # I de seconde,
20.000
Cet obturateur pourra être facilement monté au foyer d'une lunette, ou sur le masque décrit à la demande de brevet ci-dessus.
Une variante consistera à supprimer le fer des noyaux 6 et 7 et à enrouler les bobinages sur des tubes de carton, la palette 4 étant alors remplacée par dos noyaux (pleins ou creux) plongeant dans ces bobines.
Une autre variante consistera à employer un aimant permanent à la place de la bobine 15. Ce dispositif se prêtera admirablement à étalonnage des compteurs puisque monté dans un masque ou dans une lunette, il sera indépendant de la posttion do l'observateur.
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Une application intéressante sera la suivante (fig.2) destinée au centrale des compteurs montés sur les tableaux,
Les disques 20 dcs compteurs 21 étant munis de rayons équi- distants,chaque compteur recevra (intérieurement pu extérieu- rament) ur. dispositif obturant désigné généra .Liment par 22 du modèle.c@-dessus. L'observation du risque :
era facilitée par un prisme 23 à réflexion totale. Lorsque à un moment quel- conque, on voudra se rendre compte de la puissance instantané absorbée par le circuit sur lequel est branché le compteur on mettra en marche l'obturateur en lui donnant une fréquence telle que l'on aura l'impression d'immobilité et on lira la puissance sur ?'appareil synch@onisant (diapason,pendule ou corde vibrante) qui aura été préalablement étalonné.
La grande stabilité de cet obturateur et son insen- sibilité aux influences extérieures permettent de résoudre aussi l'étalonnage stroboscopique des compteurs fonctionnant sous des charges variables . A cet effet l'obturateur sera monté dans une lunette dont l'objectif sera muni de deux prismes pentagonaux ou de tout autre dispositif équivalent permettant de recueilli deux images dans deux directions opposées. O@ branchera un compteur étalon en série avec le compteur à essayer et on l'observera à travers la lunette de façon que l'on ait d@@s. son champ l'image superposée @ des deux Risques, ceux-ci étant, bien entendu , supposés munis de repères équidistants.
Quelles que soient les variations de la charge, on aura, si les deux compteurs sont en synchronisme, l'impres- sion que les plages de rayons des deux disques battent ensem- ble, dans le cas contraire, elles auront des mouvementsrela-
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tifsdifférents dont on déterminera los valeurs en agissant sur @ la lame ou la corde synchnonisante,
Dans la variante de la fig.3, sur un stator feuilleta
S, dont les pôlesauront la forme représentée (fig.3), lespiè- ces polaires A et B porteront les bobinages 1,2 et 3,4, les pôles C et D portant respectivement les bobin gos 5 ot 6. @n rotor en fer doux R, qui actionne l'oburateur tournant (non représenté), pout tourner antre les pôl)s ABCD.
Les flux émis par 1 et 3 doivent être égaux et de sens contraire à ceux émis par 2 et 4, autrement dit les ampère-tours des bobines 1 et 2 et ceux de 3 et 4 doivent être en opposition, mais, alors que les bobines 2,3,5 et 6 sont parcourues par du courant conti- nu vibré émis par le dispositif oscillant de fréquence réglable (lame ou corde vibrante) comme cela a été expliqué au brevet principal, les bobines 1 et 4 sont parcourues par un courant continu constant, dont l'intensité a été réglée à une valeur convenable.
A titre d'exemple ,l'alimentation on courant peut se faire comme il est indiqué en fig, 4, où ,pour éviter do multi- plier los fils, toutes les bobines alimentées en courant vibré (bobines qui seraient montées en série ou en parallèle) ont été réduites à une seule V et où toutes les bobines alimentées en courant continu ont été réduites à une seule P. On voit que la source 10 alimente directement la bobine F en passant par un rhéostat de réglage non représenté, et quelle alimente la bobine V par l'intermédiaire du godet à mercure 11 dans lequel peut plonger la pointe 12 portée par la lame 13 dont les vi- brations sont entretenues par l'électro 14, dont le circuit peut être avantageusement muni d'une résistance de réglage F.
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Le fonetionnement do ce moteur est le suivant : on supposera le rotor R dans la position où il @@@ représente
Fig.3 et @yant des pièces polaires placées vis-à @@@ des pé@es C et D, A ce moment précis, le contact à mercure Il.'.? de la la-ne vibrante so rompt; soûles al@rs lesbobines let 4 sont parcourues par un courant constant et le roter tond à venir sc placer dans la direction AB, Mais à la période suivante qui rétablit le contact dans le godet 3. mercure,. les bobines 2,3,5 et 6 sont excitées.
Les ampères-tours de
2 et 3 annulent le flux constant produit par 1 et 4. Seul existe le flux selon DC et le rotor, continuant son mouvement, tend à venir prendre la direction DC et ainsi de suite,
On a donc réalisé ainsi un véritable moteur synchrone dont la vitesse ne sera que la moitié de celle que prendrait un moteur monophasé alimenté par un courant alternatifde même période que celle donnée par la lame vibrante,
On peut obtenir doux autres régimes bien stables de vitesses de rotation :
1 En alimentant, soit les 4 bobines dites "vibrées" (qui seront montées en parallèle) par le courent vibré seul,- c'est-à-dire en supprimant l'alimentation des bobines dites "continues".
Dans ce cas on a une vitesse moitié moindre que celle obtenue par l'alimentation simultanée des deux types de bobines.
2 En alimentant les deux bobines dites "continues" par du courant alternatif de période convenable,(aucun courant n passant dans les bobines dites "vibrées") on a une vitesse double de celle que l'on obtiendrait au moyen de l'alimentation simultanée des deux types de bobines "vibrées" et "continues".
On a ainsi en résumé la possibilité de réaliser un moteur synchrone possédant 3 régimes stables de vitesse dans la progression 1,2,3,
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On pourrait également imaginer des variantes de cons truc- tion en remplaçant uno des paires de pôles par des aimants per- manants, mais dans ce cas on perdrait le bénéfice du régime à trois vitesses.
En résumé , ôtant donné qu'il est facile, au moyen d'un synchroniseur à corde ou à lame vibrante d'obtenir une variation continue de fréquence allant du simple au décuple, on peut,grâce aux trois régimes de vitesse du moteur d'obturation,réaliser un stroboscope ayant une gamme continue de vitesse d'obturation variant de 1 à 30. Un tel appareil permettra donc, par exemple de mesurer avec précision, toutes les vitesses comprises entre 1.000 et 30,000 tours par minute, etc...
Ce moteur ne démarrant pas seul, devra être lancé.
Naturellement ce moteur peut être réalisé avec un plus grand nombre de paires de pôles et son rotor peut être prévu avec ou sans bobinage,
Construit en petite dimension, il peut être facilement logé dans une lunette stroboscopique dont il commandera le sys- tàmo d'obturation. Sa faculté de fonctionner également avec du courant alternatif permettra de l'utiliser à des usages les plus divers,
La forme elliptique donnée au stator 8, qui permet un placement facile des bobinages puisque les pièces polaires A, B du grand axe doivent porter deux bobines 1,2,3,4 alors que celles du petit axe C D n'en portent qu'une, n'est évidem- ment qu'indicative.
Elle peut être remplacée par toute autro forme équi- valente,
Si l'on emploie comme appareil synchronisant au lieu d'une lame, une corde vibrante dont la fréquence est réglée par la variation de sa tension, il est avantageux, pour rendre la
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vitesse du l'obturateur indépendante des variations de la tempé- rature, de constituer la corde en un métal dont le coefficient d'élasticité soit précisément indépendant de la température 'et de réaliser le support de cette corde également en une matière pratiquement indilatable telle que le quartz ou l'invar.
REVENDICATIONS
1 . Dispositif d'obturation pour stroboscope portatif, et @n particulier pour stroboscope destiné à.l'étalonnage des compteur d'électricité constitué par un obturateur placé sur un équipage léger monté à pivotement de manière à pouvoir osciller sous l'ac- tion de deux organes d'attraction magnétique dont l'un reçoit une aimantation périodique par l'effet d'un contact dont les ruptures sont déterminées par un dispositif de commande oscillant etc fréquen- ce réglable et dont 1! autre , constamment aimanté, e son aimantation périodiquement annulée par l'effet du même contact en môme temps que le premier reçoit son aimantation.
2 Mode d'exécution de ce dispositif dans lequel les aimantations et désaimantations périodiques sont produites en non- tant en série sur le dispositif de commande oscillant et sur le contact deux bobinages d'axe différent, l'un de ces bobinages étant enroulé de telle façon que ses ampère-tours soient disposés en sons inverse do ceux d'un troisième bobinage, de même axe que lui etconstamment relié à la source électrique.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.