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"Compas chercheur de direction"
Cette invention a trait un compas chercheur de direction perfectionné particulièrement utilisable à bord des avions, ballons dirigeables ou autres appareils de navigation aérienne ou marine.
Ce compas chercheur de direction est remarquable en ce qu'il ne comporte aucune partie mobile, en ce que ses éléments primaires c'est-à-dire importants peuvent être renfermésdans un tube à vide ou sous une autre forme compacte et en ce qu'il utilise les forces ou le champ magnétique de la terre pour agir sur un courant d'électrons. On sait qu'un champ magnétique influence Q
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le courant qui s'écoule d'une cathode à une anode dans le vide et que les deux électrons ainsi que les corpus- cules positifs ou ions sont déviés par les champs magné- tiques. 0'est de ces faitsbien connus que tire parti le présent compas pour la recherche de la direction et l'indication de la position par la valeur du courant dTespace.
La construction de ce compas chercheur de direction est très simple et étudiée pour qu'il ait le minimum de chances possibles de se dérégler et de cesser de fonctionner comme c'est le cas avec les cher- cheurs de direction actuellement employés qui sont sur- tout affectés ou abîmés par les trépidations des machines ou des moteurs ou par d'autres causes.
Les dessins annexés représentent schématiquement plusieurs modes de réalisation de l'invention.
Fig. 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation des éléments principaux de ce com-oas chercheur de direction.
Fig. 2 en est une coupe transversale.
Fig. 3 est une vue en perspective d'une variante.
Fig. 4 en est un plan.
Fig. 5 est une vue d'une variante.
Fig. 6 est une vue d'une autre variante dans la- quelle l'émetteur d'électrons est logé dans une ampoule à vide tandis que l'organe de contrôle magnétique est placé extérieurement à elle.
Fig. 7 est une coupe par 7-7 (Fig.6) en regardant dans le sens indiqué par les flèches.
Fig. 8 est une vue d'un compas assez semblable à celui de la figure 6 mais différant de lui par la forme de l'ampoule et la disposition des anodes placées dedans.
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Fig. 9 est une coupe par 9-9 (Fig.8) en regardant dans le sens indiqué par les flèches.
Fig. 10 montre un comoas complètement renfermé dans un tube à vide, la cathode et l'anode étant disposées de manière à se trouver dans le plan de l'or- gane de contrôle magnétique.
Fig. 11 est une coupe par II-II (Fig.10) en re- gardant dans le sens indiqué par les flèches.
Dans toutes les figures, les mêmes numéros de réfé- rence désignent des organes similaires.
Selon la construction représentée dans les figures 1 et 2 dans lesquelles est montrée schématiquement la posi- tion qu'occupent les organes les uns par rapport aux au- tres, toutes les parties orincipales du compas sont logées dans un tube à vide. 1 désigne l'organe de contrô- le magnétique constitué par n'importe quel métal conve- nable ou autre matière possédant une très grande perméa- bilité pour ce qui est du magnétisme temporaire dans les champs faibles, qualité que possèdent de nombreuses variétés de métaux ou alliages et notamment l'alliage connu aux Etats Unis sous le nom de "permalloy", le métal à adopter de préférence ne devant pas posséder de magnétisme permanent mais une perméabilité magnétique extraordinaire pour des densités de flux extrêmement basses.
L'organe de contrôle 1 peut affecter de nombreuses formes et mesurer diverses dimensions dont plusieurs sont représentées dans les dessins. Pour la commodité et la compacité, il affecte dans les figures 1 et 2 la forme d'un court tube coupé dans sa paroi d'une fente continue 2 dont les bords opposés 3 et 4 formant des pôles opposés, Cet organe est figuré comme étant d'un seul morceau mais
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il est évident qu'il peut être en plusieurs pièces formant une structure feuilletée si une pareille construction est jugée préférable, il est supporté de toute manière connue à l'intérieur d'un tube à vide.
Entre les pales 3 et 4 est placé un émetteur.d'électrons 5 qui peut être constitué par un filament ou un tube à revêtement 6 chauffé par un filament interne 7 alimenté par une bat- terie de piles ou d'accumulateurs ou une autre source de courant. Il y a avantage à utiliser une cathode en nickel ou autre matière magnétique car, dans une cathode consti- tuée par un filament, le champ magnétique créé par le courant chauffant est très vaste. Au surplus, l'utilisa- tion d'une cathode en nickel se traduit par une émission abondante d'électrons tout en constituant un écran ma- gnétique qui élimine dans une certaine mesure l'effet du champ magnétique normalement engendré par le courant chauf- fant.
L'émetteur d'électrons forme la cathode; les anodes 8 et 9 servent, une fois chargées électriquement, à en- gendrer un écoulement d'électrons de cet émetteur 5 à ces anodes. On conçoit que celles-ci'peuvent affecter n'im- porte quelle forme, par exemple être en forme de tiges, de barres, de plaques, ces anodes n'étant d'ailleurs re- présentées que schématiquement dans les dessins.
L'ensemble de l'appareil qui vient d'être décrit peut être renfermé dans l'ampoule de verre vide d'air figurée en traits mixtes en 10. Lorsqu'on désire rendre l'appareil critique, une certaine quantité de gaz peut être enfermée dans cette ampoule.
Le fonctionnement de ce compas chercheur de direc- tion perfectionné se comprendra facilement à la lecture de ce qui précède : L'appareil est placé à poste fixe. à l'endroit convenable de l'avion ou du navire et connecté
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à une source de courant convenable pour que son filament ou autre émetteur d'électrons soit chauffé et que les anodes soient soumises à un certain potentiel. Dans certains cas, il peut d'ailleurs être jugé désirable de soumettre l'organe de contrôle 1 à un certain po- tentiel de façon à rendre l'appareil critique dans son fonctionnement. Il n'y a là bien entendu aucune impossi- bilité ; c'est de même une chose très courante dans la pratique du maniement des ampoules ou tubes à vide; on peut donc y parvenir sans difficultés le cas échéant.
Lorsque l'avion ou le navire progresse, de telle sorte que les pôles de la terre se trouvent en 12 et 12 par rapport à la position occupée par le compas chercheur de direction ('ig. 2 et 4) il est évident qu'il y a un écoulement minimum de la force magnétique de la terre en travers des deux pôles 3 et 4 de l'organe de contrôle 1. Par cons6quent, comme il y a un écoulement minimum de force magnétique en travers du courant d'élec- trons cheminant de la cathode 5 aux anodes 8 et 9, ce courant d'électrons est à son maximum.
Par contre, lorsque l'avion ou le navire change d'orientation de telle sorte que le pôle nord et le pôle sud de la terrasse trouvent placés perpendiculairement à leur position antérieure (soit sensiblement en 14 et 14a) on conçoit que le maximum de la force magnétique de la terre s'écoule en travers des pôles 3 et 4 de l'organe de contrôle 1. Ceci a pour effet de retarder l'écoulement des électrons de l'anode à la cathode, un galvanomètre convenablement branché dans le circuit anodique permettant de vérifier immédiatement si une diminution se manifeste dans l'écoulement des électrons.
De ce qui précède, il résulte qu'il est possible de se rendre immédiatement compte de n'importe quelle position
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occupée oar l'avion ou le navire par rapport aux pôles magnétiques de la terre par l'amplitude relative de l'écoulement des électrons. Toute déviation par rapport au nord ou au sud est mise instantanément en évidence par la variation de l'écoulement des électrons et vice versa.
La construction représentée dans les figures 3 et 4 diffère de celle des figures 1 et 2 en ce qu'elle utilise une plaque plane 15 comme organe de'contrôle. Cette plaque 15 est percée d'une ouverture centrale 16 et fendue entre cette ouverture et son bord en donnant ainsi naissance aux deux pôles 3 et 4 entre lesquels est logée la cathode 5.
A tous autres égards, cette construction est semblable à celle des figures 1 et 2 et fonctionne de façon analogue.
Les fonctions de l'organe de contrôle ici décrit sont les suivantes : a) Intensification et concentration du champ magnétique terrestre lorsqu'il passe à travers le champ du courant de l'espace. b) Grande variation dans la force du champ magnétique à travers le champ du courant de l'espace par l'orientation de l'organe de contrôle par rapport à la direction.
La première fonction est remplie par le choix d'une matière magnétisable convenable et par son façonnage selon, un contour de faible réluctance magnétique qui donne une faible surface à l'entrefer comprenant le champ du courant de l'espace.
Quant à la deuxième fonction elle est remplie par le choix d'un contour par lequel passe pour une certains di- rection de l'organe un grand nombre de lignes de force ma- gnétique de la terre et, pour une position perpendiculaire de cet organe, un petit nombre de ces lignes de force.
±Dans la figure 5 est représenté un autre mode de réa-
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lisation de l'invention utilisant une bobine magnétique 20 enroulée autour d'une des pièces polaires. Ce montage est entièrement réalisable et d'ailleurs une bobine ma- gnétique peut être montée sur l'organe de contrôle de diverses autres façons toutes les fois que son usage est jugé désirable.
Bien qu'il ait été indiqué plus haut que tous les organes essentiels de l'appareil peuvent être- le cas échéant- logés dans une ampoule à vide, il est également fort possible de les loger extérieurement à elle. C'est ainsi que la construction représentée dans les figures 6 et 7 comporte une ampoule vide 25 renfermant l'émetteur d'électrons constitué par une cathode 26 et des anodes 27.
L'organe de contrôle magnétique est désigné ici par 28, sa forme et son mode de travail étant sensiblement les mêmes que dans les figures 3, 4 et 5. Il est placé ici à l'extérieur de l'ampoule 25 et comporte deux pièces polai- res 29 et 30 séparées par un espace suffisant pour loger ladite ampoule; en outre, il mesure une épaisseur suf- fisante par exemple grâce à une structure feuilletée pour que cette ampoule et les organes placés dedans puissent, au besoin, se tronver entièrement dans le plan dudit organe de contrôle magnétique, celui-ci étant muni d'un enroulement magnétique 35 dont l'utilité peut se faire sentir, ainsi qu'il a été expliqué en regard de la figure 5.
Dans les figures 3 et9 est représenté un compas de structure tout à fait semblable à celle des figures 6 et 7. Ici pourtant l'ampoule 31 renfermant l'émetteur d'é- lectrons décrit en regard de ces figures est de forme différente et de section droite oblongue de sorte que le courant d'électrons est transversal aux pôles. Ceux-ci
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désignés par 29 et 30 peuvent être très rapprochés par suite de la forme même de l'ampoule.
Enfin, alors que, dans les figures 3 et 4, la cathode est logée dans l'organe de contrôle magnétique et les anodes extérieurement à lui -disposition qui donne de bons résultats- il est possible d'obtenir des résultats encore meilleurs par la construction représentée dans les figures 10 et 11. Ici l'ensemble est logé dans l'ampoulo 36 for- mant enveloppe et la cathode est figurée en 32 et les anodes en 33. L'organe ou la plaque de contrôle magnétique figuré en 34 a la même forme générale que dans les figures 3 à 9 inclus. A noter que la cathode 32 et les anodes 33 sont disposées de telle sorte qu'elles sont-placées sensiblement d'alignement entre les deux pôles 29 et 30 de l'organe de contrôle et dans son plan.
Au reste, il est évident que ce compas chercheur de direction peut être établi selon les mêmes principes selon de nombreuses autres constructions et dispositions pour autant qu'il ne comporte jamais de parties mobiles sus- ceptibles d'être affectées par les vibrations ou trépida- tions de la machine ou du moteur et qu'il puisse être remplacé instantanément du fait que toutes ses pièces ou la plupart d'entre elles sont logées dans un tube à vide.
REVENDICATIONS 1 ..- Un compas chercheur de direction caractérisé essentiellement par la combinaison d'un émetteur d'électrons et d'un organe magnétisable sensible à la force magnétique de la terre et destiné contrôler le courant d'électrons émis par ledit émetteur.