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Appareil pour l'enregistrement de phénomènes variables.
Pour enregistrer des phénomènes ou des données variables, on connait de nombreux appareils enregistreurs différents qui cependant sont tous conçus pour des mesures déterminées et comportent un mécanisme enregistreur et un instrument de mesure dont la réunion donne un appareil de mesure enregistreur d'un genre particulier. Tous ces appareils présentent l'inconvénient de n'avoir qu'un champ d'application restreint qui est celui déterminé par l'instrument de mesure.
Mais ces appareils enregistreurs sont généralement assez coûteux, de sorte que leur acquisition ne se justifie que par un sage prolongé. En cas de besoin temporaire d'un enregistre-
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ment, ou en cas de besoin un grand nombre d'enregistrements différents, on renonce donc le plus souvent à l'acquisition de ces appareils spéciaux et on se contente de l'expédient consistant à faire des lectures au chronomètre à déclic à intervalles déterminés et à tracer ensuite un diagramme; il est évident que ce procédé est fastidieux, entaché de nombreuses erreurs, et devient inapplicable dans le cas de phénomènes rapides.
La présente invention a pour objet un appareil qui permet d'enregistrer des phénomènes variables très différents, de sorte que le procédé primitif des lectures au chronomètre peut être écarté et qu'on peut dans de nombreux cas s'épargner l'acquisition d'une série d'appareils de mesure enregistreurs spéciaux.
L'appareil suivant l'invention comporte un mécanisme enregistreur (traceur) qui n'est relié de façon permanente à aucun instrument de mesure d'un genre déterminé, de sorte que le mécanisme enregistreur peut être utilisé, suivant les besoins avec divers instruments de mesure ou indicateurs.
L'invention consiste donc dans la création d'un dispositif enregistreur universel qu'on peut employer pour des mesures très différentes, en le reliant dans chaque cas à un instrument de mesure spécial existant ou préparé, ou bien en l'actionnant à la main d'après les indications de cet instrument.
Il est clair que l'appareil enregistreur suivant l'invention se prête particulièrement bien à l'enregistrement de mesures temporaires et sera avantageusement appliqué là où il s'agita d'effectuer et d'enregistrer périodiquement une série de mesures de natures différentes, car dans: l'appareil permet alors d'éviter l'acquisition d'un grand nombre de dis- ,.positifs spéciaux.
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L'appareil enregistreur universel peut être prévu pour un enregistrement commandé soit à la main, soit' méca- niquement; il peut aussi admettre les deux modes de commande, ce qui est particulièrement avantageux.
Dans le cas de la commande à la main, le mécanisme enregistreur est relié, suivant l'invention, à un dispositif indicateur auxiliaire (index auxiliaire) déplacé à la main, de façon que son déplacement commande ou actionne l'enregistrement. L'index auxiliaire est chaque fois déplacé à la main en rapport avec l'indication d'un instrument de mesure indépendant, c'est-à-dire que les indications variables de cet instrument sont reproduites à la main, au moyen de l'index auxiliaire qui les transmet mécaniquement au mécanisme enregistreur. Il est évident que de cette façon on peut enregistrer des phénomènes variables de toute nature, lorsqu'on dispose d'un instrument de mesure spécial non enregistreur.
Dans le cas de la commande non manuelle du mécanisme enregistreur, celui-ci est prévu, suivant l'invention, de façon à pouvoir être raccordé à différents instruments de mesure ou indicateurs. Il suffit alors, pour effectuer l'enregistrement, d'accoupler le mécanisme enregistreur à l'instrument de mesure indépendant et de le déconnecter après l'enregistrement, pour que le même mécanisme enregistreur soit prêt à effectuer l'enregistrement de phénomènes différents, à un endroit ou en un moment diff érent. L'index auxiliaire commandé à la main peut également 'être disposé de manière à pouvoir être accouplé à des instruments de mesure indépendants, de façon que l'enregistrement puisse être effectué à volonté en se servant de l'accouplement ou en actionnant l'index auxiliaire à la main, comme expliqué ci-dessus.
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Les organes du mécanisme enregistreur actionnés ou commandés à partir de l'index auxiliaire ou mécaniquement, par l'intermédiaire de l'accouplement, peuvent être des piéces mobiles quelconques de ce mécanisme, par exemples les organes traceurs ou le dispositif d'avancement du papier.
Le dessin annexé montre des exemples de réalisation de l'invention. Les figs. 1 et 2 représentent, respectivement en coupe longitudinale et transversale, une forme de réalisation simple de l'appareil avec commande à la main, au moyen d'un index auxiliaire. Le bottier 22 de l'appareil abrite le mécanisme enregistreur qui se compose des parties assurant l'avancement du papier et des organes traceurs qui effectuent les inscriptions. La bande de papier 3 s'enroule autour du tambour 4 actionné par une commande 5 à rapport de transmission variable. Dans le cas de l'exemple représenté, le graphique est tracé par deux styles 1 et 1' dont chacun est porté par un curseur 6 coulissant horizontalement sur une barre 28.
Un troisième style 2 sert à marquer le temps et peut être commandé, de façon connue en soi, à la main ou par un électro aimant. Chacun des curseurs 6 est relié rigidement au moyen d'un accouplement 7, à un index auxiliaire 8 qui, à chaque déplacement du curseur 6 se déplace horizontalement au-dessus de la face supérieure du bottier 22 en longeant une échelle auxiliaire 9 qui indique à chaque instant la position de l'index auxiliaire 8, et par conséquent celle du curseur 6 correspondant et du style: Chaque index auxiliaire 8 peut être déplacé à la main dans les deux sens, ce qui permet d'enregistrer de la façon la plus simple des données variables, au moyen du dispositif décrit.
A cet effet on fait suivre par l'index auxiliaire 8 l'indication d'un instrument de
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mesure indépendant quelconque, de façon que l'indication de l'échelle auxiliaire 9 coïncide chaque fois avec celle de l'instrument de mesure indépendant. Puisque la position du style (1 ou l') correspond toujours exactement à celle de l'index auxiliaire, on comprendra sans autres explications qu'un diagramme exact, enregistrant le phénomène variable observé, est tracé sur la bande de papier que l'on fait avancer régulièrement, par exemple au moyen d'un mouvement d'horlogerie.
Le dispositif indicateur auxiliaire peut également être disposé en dehors du bottier 22, dans un châssis ou cadre indépendant, et influencer ou actionner, par l'intermédiaire d'un organe de transmission quelconque, de préférence mécanique, le mécanisme enregistreur,, par exemple les styles. Cette disposition présente l'avantage que le cadre indépendant portant l'index auxiliaire peut être placé, pour chaque enregistrement, à l'endroit approprié près de l'instrument de mesure indépendant, de préférence de façon qu'on puisse faire coïncider l'index auxiliaire avec l'index de l'instrument de mesure. La Fig. 3 et la coupe correspondante (fig. 4) montrent un exemple d'exécution d'un dispositif indicateur auxiliaire distinct. Celui-ci se compose du cadre 10 dans la fente 29 duquel peut coulisser horizontalement le curseur 11.
L'index auxiliaire 12 peut pivoter sur le curseur 11 et peut être conduit à la main le long de l'échelle 15, en se servant de la poignée 30.
Si l'index auxiliaire 12 doit reproduire les déplacements angulaires variables de l'instrument de mesure indépendant, on fixe le curseur 11 au milieu de la fente 29, après quoi on fait coïncider le centre de pivotement 13 de
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l'index auxiliaire 12 avec celui de l'index de l'instrument de mesure, et on fait tourner, à la main l'index auxiliaire, en rapport avec les déplacements de l'index indépendant. Ces mouvements entraînent un fil 17 qui transmet les mouvements de l'index auxiliaire 12 aux curseurs 11, c'est-à-dire aux styles du mécanisme enregistreur, lequel peut être identique à celui représenté sur les figs. 1 et 2. Le fil 17 est fixé en 16 à l'index auxiliaire 12 et s'applique contre le secteur de guidage 18 après avoir contourné les galets 19.
Le fil 17 traverse des petits tubes flexibles 21 de longueur invaria- ble, de sorte que la position du cadre 10 par rapport au bottier 22 peut être modifiée sans difficultés. Dans le mé- canisme enregistreur solvant les figs. 1 et 2, chaque style 1 ou l'est relié en 20 ou 20' à un fil 17 ou 17' qui l'ac- tionne, et dans ce cas chacun des deux fils doit être com- mandé séparément par un index auxiliaire correspondant.
Pour enregistrer les indications d'un instrument de mesure indépendant dont l'index se déplace en ligne droite, on peut se servir du dispositif suivant les figs. 3 et 4, en fixant l'index auxiliaire 12 dans sa position médiane et en déplaçant le curseur 11 dans la fente 29, à la main ou au moyen d'une transmission mécanique, par l'intermédiaire de l'accouplement 14. Le petit galet 19 étant rigidement relié au curseur 11, le fil 17 dans ce cas se déplace aussi dans les deux sens, en rapport avec les déplacements du curseur 11,en entraînant également le style correspondant du mécanisme enregistreur.
La fig. 5 représente une application des dispositifs suivant les figs. 1 à 4. Le curseur 11 d'un cadre 10 sembla- ble à celui suivant les Figs. 3 et 4, et portant l'index @
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auxiliaire 12, est relié, par l'intermédiaire de l'accouple- ment 14 et d'une tige 23, au manchon d'un régulateur 24. Le fil 17 transforme les mouvements du curseur 11 en mouvements du style 1 du mécanisme enregistreur 22. Le second style 1' de ce mécanisme est commandé, par l'intermédiaire du fil 17', à partir de l'index 12' d'un second dispositif indicateur auxiliaire 10' qui est relié à un instrument 25' indiquant par exemple l'énergie créée ou absorbée, de façon que l'index auxiliaire 12' puisse suivre aussi facilement et exactement que possible l'index de l'instrument 25'.
Sur la bande de pa- pier sont ainsi tracées deux courbes en fonction du temps, qui représentent le nombre de tours et l'énergie absorbée. Mais il est évident que toute autre grandeur physique peut être enregistrée de la même façon.
Au lieu d'être reliés aux styles, les organes de commande peuvent agir sur l'avancement du papier, comme c'est représenté sur la Fig. 6 qui se rapporte à l'enregistrement des mouvements d'une raboteuse. Dans cette forme de réalisa- tion, le mouvement du fil 26 correspond à la course de la raboteuse 27; le fil 26 s'enroule autour d'une roue à rochet qui fait tourner dans un sens le cylindre entraînant le pa- pier, mais tourné à vide en sens inverse. De ce fait l'avan- cement du papier du mécanisme enregistreur 22 correspond à la course de la raboteuse, tandis que le déplacement du sty- le 1 actionné de la façon décrite depuis l'index auxiliaire
12 au moyen du fil 17, correspond à une autre grandeur à me- surer, par exemple à l'énergie absorbée par, la raboteuse.
Dans ce dernier cas, le graphique relevé renseigne directe- ment l'énergie absorbée en fonction de la course active.
D'une manière semblable, on peut tracer un graphique de deux grandeurs quelconques en fonction l'une de l'autre.
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Il est évident qu'on n'a pas toujours besoin de l'ensemble des dispositifs décrits, de sorte que dans cer- tains cas particuliers l'un ou l'autre des dispositifs auxi- liaires peut être laissé de côté. Cependant, ce qui caracté- rise l'appareil suivant l'invention, c'est qu'il peut être utilisé pour l'enregistrement de mesures très différentes sans devoir subir des transformations appréciables.
Dans certains cas il peut être utile d'employer si- multanément plusieurs appareils enregistreurs et d'accoupler à cet effet, mécaniquement ou électriquement, les mécanismes d'avancement du papier des divers appareils de manière à synchroniser l'avancement de toutes les bandes :de papier.
La commande mécanique des mécanismes traceurs ou des cylindres du mécanisme enregistreur, ainsi que celle de l'index auxiliaire peuvent évidemment être remplacées par des commandes électriques, pneumatiques ou autres. Ainsi par exemple, les mouvements de va-et-vient du fil peuvent être produits par le noyau d'un électro-aimant, et l'on peut disposer à droite et à gauche de l'index auxiliaire des contacts qui @ commandent le courant d'excitation de 1'électro-aimant lorsque l'index auxiliaire vient les toucher. De cette façon la com- mande devient automatique sans que les mouvements de l'index soient entravés.
Le mécanisme enregistreur de l'appareil, sa commande, ses organes traceurs et les autres parties de son équipement peuvent être construits de toute façon désirée. Ainsi par exemple, LE mécanisme d'avancement du papier peut être com- mandé à partir d'un mouvement d'horlogerie par l'intermédiai- re de transmissions variables et réglables, avec ou sans in- tervention d'une commande auxiliaire extérieure. Ce mécanisme
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peut être équipé d'un dispositif à minuterie permettant de le mettre rapidement en marche ou de l'arrêter, de sorte qu'il est possible de commencer et de terminer instantanément l'enregistrement pour en connaître la durée exacte. Dans le même but on peut se servir d'un chronomètre à déclic.
De même, l'appareil suivant l'invention peut renfermer plusieurs mécanismes enregistreurs avec un nombre quelconque d'organes traceurs; cependant, dans le cas le plus simple on peut déjà se contenter'd'un seul mécanisme enregistreur muni d'un organe traceur unique.
L'appareil enregistreur peut être combiné à des dispositifs spéciaux qui indiquent l'inscription de points caractéristiques tels que le début et la fin de phénomènes déterminés et qui sont commandés de toute façon désirée, à la main, par l'électro-aimant, ou mécaniquement. Afin d'obtenir l'enregistrement pendant une période strictement imposée, l'appareil peut être combiné à un chronomètre à déclic. Conformément au but universel de l'appareil, il est parfois avantageux de construire celui-ci de façon à pouvoir le raccorder sans peine aussi bien à des instruments de mesure ou à des indicateurs portatifs qu'à des instruments fixes. Pour la même raison, l'appareil lui-même sera généralement portatif pour être facilement amené en tout endroit voulu.
Mais dans certains cas il peut suffire d'en rendre transportables certaines parties seulement, comme par exemple le dispositif indidateur auxiliaire.
Bien qu'un avantage particulier de l'invention réside dans la possibilité d'employer l'appareil enregistreur en combinaison avec tout'instrument de mesure indépendant, il peut être utile dans certains cas de lui adjoindre un ou plusieurs instruments de mesure spéciaux, lorsqu'on prévoit
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que les indications de ceux-ci devront être enregistrées très fréquemment. Cependant, l'invention vise non l'assemblage permanent de ces instruments de mesure et de l'appareil enregistreur, ce qui conduirait à un instrument de mesure enregistreur, fonctionnant toujours de la même façon, mais uniquement la réunion passagère, suivant les besoins, de l'instrument de mesure et de l'appareil enregistreur.
La construction des différentes pièces constituant l'appareil suivant l'invention ainsi que du dispositif indicateur auxiliaire, peut être réalisé de différentes façons.
Ainsi par exemple, les organes traceurs peuvent être influencés par l'index auxiliaire de toute manière appropriée. De même, la transformation du mouvement de rotation de l'index auxiliaire pivotant en mouvement de translation servant à l'enregistrement, peut être effectuée par tout moyen approprié. De préférence cette transformation est réalisée de ma-. nière à obtenir un graphique non déformé, comme c'est le cas dans les exemples décrits, au moyen de la transmission par fil.
Mais celle-ci pourrait être remplacée par une transmission par pignon et crémaillère et d'autres organes de transmission, ou par une construction différente. Dans certains cas il est possible d'obtenir le tracé du diagramme à l'échelle, en munissant le mécanisme enregistreur d'une transmission variable à volonté.
De nombreuses modifications peuvent être apportées même aux constructions particulières représentées à titre d'exemple sur les figs. 3 et 4. Ainsi, il est utile de munir le cadre 10, qui peut également servir d'échelle de lecture, de dispositifs de fixation mobiles pour pouvoir facilement le fixer aux divers instruments ou organes de machines. Les
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petits tubes flexibles dans lesquels est conduit le fil 17 pourront avantageusement coulisser longitudinalement, afin de modifier à volonté la longueur libre du fil en déplaçant axialement le point où le fil s'engage dans le tube. (La longueur du fil à l'intérieur du tube est constante en raison de la longueur constante de ce dernier).
Du fait que la tension du fil change en même temps, il est possible de régler à volonté la position de l'index auxiliaire par rapport à l'organe traceur, en détendant le fil d'un côté de l'index auxiliaire et en le tendant de l'autre côté.
Le dispositif qui sert à accoupler le mécanisme enregistreur au mécanisme de mesure ou à l'indicateur d'appareils indépendants peut également être réalisé de diverses manières, mais cherchera de préférence à réaliser un accouplement sûr et facilement démontable.
REVENDICATIONS
1) Appareil pour l'enregistrement de phénomènes variables,caractérisé en ce qu'il contient le mécanisme enregistreur (mécanisme traceur) sans que celui-ci soit relié de façon permanente à un instrument de mesure particulier, de manière que le mécanisme enregistreur puisse co-opérer, suivant les besoins, avec différents instruments de mesure ou indicateurs.