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B R E V -MI, 12 D ' I IT 'U E Il T 1. 0 Il Procédé et dispositif pour utiliser et mesurer les variations d'éclairement
Il est connu que certaines réactions entre des gaz ou entre des gaz et des liquides sont engendrées ou accélérées par l'action de'la lumière, en donnant lieu à des variations de volume. Certai- nes autres' réactions photosensibles de même genre se produisent sans changement de volume, mais, les produits de réaction étant - facilement absorbables par certains liquides, l'ensemble peut donner lieu à des variations de volume ,
D'autre part, il est connu de produire des gaz ou des mélanges de gaz photosensibles par l'action d'électrolyse sur des liquides appropriés .
La présente invention a pour objet un procédé consistant à réunir en vase clos, dans un récipient approprié, les éléments nécessaires pour produire, par électrolyse,des gaz photosensibles avec augmentation de volume.et des conditions pouvant engendrer dans lesdits gaz des réactions photochimiques inverses accompagnées de diminution de volume ou associées avec des'réactions physico- chimiques secondaires accompagnées de telle diminution,l'ensemble
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de ces réactions étant parfaitement reversible et déterminant une succession d'états d'équilibre se reproduisant indéfini- ment en circuit fermé, sans aucune intervention extérieure, sous la seule act ion des courants électriques et de la lumiè re,
ces variatiqns de volume ( ou des variations de pression correspondantes) permettant de traduire d.es variations dTécla- rement ou de courant en actions mécaniques, pouvant être 'uti- lisées de toute façon appropriée.
L'invention prévoit tout particulièrement de maintenir le courant électr olytique à une valeur pouvant êtremodifiée à volonté, généralement constante,' ou variant automatiquement suivent le volume des gaz formés et d'utiliser les variations
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d'écleirement pour engendrer ou contrôler des actions mécani- ques en utilisent celles-ci pour le contrôle ou le. commande de circuits électriques (notamment ouvertureet fermeture de contacts) en constituent de la sorte des "photo-relais".
Il est prévu également de procéder de la même manière pour mesurer ou. contrôler l'éclairement, en utilisant les'variât ions
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da .-al:r.¯s ou de pression-pour déplacer un indice approprié le long d'une échelle, réalisant des photomètres, pose- mètres pour photographie, etc...
D'une Laçon Jénérale" dGl1 les ç.JPreils Envisagés, des dispositifs volumétriques ou Ti±..'-'t0;: é- t..'1.i3.eS : -ont mis en communication avec les chambres ou ont lieu les réactions ¯,photochimiques e l'électrolyse de f,.P,c..,l w eo:asituer an ensemble formant un tout et fermé de LIE- nière a. empêcher out échange de matière entre les chambres de ractiJns et l'extérieur.
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suivant un mode de réalisation-tout particulièrement recom- mandé, il est prévu d'utiliser la réaction photochimique la plu:
sensible act. ¯elilement connue, celle de la combinaison d'hydrogène et de chlore en gaz oLIorhydrique qui a lieu sans changement de volume suivant lt. formule :73 + Olg - 3 Hel,
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accompagnée par une réaction chimique secondaire d'absorbtion de gaz chlorhydrique par un liquide (tel que l'eau, des solu- tions' aqueuses, acide chlorhydrique) donnant lieu à une dimi- nution de volume.
D'autre part, on'utilise pour l'électrolyse de l'acide chlorhydrique ou, de préférence, en vue de proté- ger davantage les électrodes, une solution acidulée de préfér rence par l'acide chlorhydrique de chlorure alcalin ou alcali- no- terreux ou tout autre liquide dégageant, sous faction de l'électrolyse, du chlore et de l'hydrogène, le gaz chlorhydri- que formé sous Inaction de la lumière étant absorbé par le.
. liquide même qui sert à l'électrolyse et dans le même volume.
L'invention vise également d'une manière particulière une disposition assurant une marche parfaite de l'appareil et en particulier la régularité, la constance et la précision de son fonctionnement
Cette disposition consiste à séparer l'intérieur de la ou des chambres de réactions du reste de l'appareil au moyen d'or- ganes permettant d'une part de transmettre vers l'extérieur ou vers le reste de. l'appareil les variations de volume et de pression qui se produisent à l'intérieur de la ou des cham- bres et d'autre part d'éviter les actions chimiques des matiè- res chimiquement actives et corrosives contenues dans la ou les chambres sur les autres parties de l'appareil, en suppri- mant d'une 'façon absolue tout échange entre le contenu de cet- te ou ces chambres et l'extérieur.
Ces organes sont constitués par des cloisons élastiques se présentant sous les formes les plus variées et tout parti- culièrement sous forme de membranes élastiques et flexibles faites en des matières inattaquables par les ingrédients chimiques mis en jeu tels que le chlore et les acides. Comme 'telles matières il est particulièrement prévu d'utiliser le platine, et notamment le platine à forte teneur d'irridium, 'de même que le verre.
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L'invention prévoit également une application du procédé qui en fait l'objet à la réalisation d'appareils basés sur l'uti lisation des variations de voluma ou de pression, non direc- tement pour agir à l'aide de dispositifs volumétriques ou ma- nométriques sur des contacts ou des indicateurs, mais pour modifier un état d'équilibre mécanique d'un système équilibré sous l'action de la pesanteur.
Dans ce but on prévoit un système mobile dans lequel l'ac- tion de-la pesanteur est équilibrée par un moyen approprié (balance, ressort) et on utilise les dites variations de volu- me et de pression pour rompre ou modifier cet état d'équili- bre, par exemple, en déterminant un déplacement d'une masse de liquide: en faisant varier par l'action de la pression l'équilibre d'un élément élastique flottant dans un liquide, etc....
L'invention vise également un certain nombre de moyens as- surant la rapidité, la constance et la précision du fonction- nement.
En particulier, il est prévu dans certaines variantes de réalisation des photo-relais, de s'arranger de façon que le courant soit maintenu à une valeur constante permettant l'é- tablissement d'un état d'équilibre, non pas dans toute la gamme de luminosités, mais principalement dans les environs de.la luminosité critique, c'est-à-dire de la luminosité à laquelle doit se produire la fermeture ou l'ouverture du circuit secondaire.
Il est prévu que, en dehors de cette zone, le courant soit modifié automatiquement, par exemple par cascades, en passant de la valeur 0 à toute valeur appropriée, ces modifications de la valeur du courant étant déterminées par le jeu'des différents contacts faisant partie du photo-re- lais, ce jeu étant déterminé suivant les différents états d'équilibre correspondant aux différentes luminosités,
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L'Invention vise encore, dans le cas où on exige des ac- tions rapides et très rapides, l'utilisation non pas des va- riations lentes de volume, se produisant sous forme d'une suc- cession progressive d'états d'équilibre, mais de phénomènes secondaires accompagnant ces établissements d'états d'é- quilibre et résultant de réchauffement du mélange gazeux,
mis dans des conditions telles que la lymière engendre des phéno- mènes relativement rapides et marne explosifs, de telles aug- mentations thermiques rapides en volume (ou en pression) é- tant utilisées par'exemple pour la fermeture ou l'ouverture des contacts électriques
L'invention prévoit en outre diverses applications du pro- cédé qui apparaîtront plus nettement au cours de la descrip- tion qui va suivre en regard des dessins annexés sur lesquels on a représenté à titre d'exemple un certain nombre de modes de réalisation.
La fig. 1 montre un photo-relais suivant l'invention à contact à mercure.
La Fig. 2 montre un mode de réalisation d'un tel photo- relais.
La Fig. 3 montre un autre mode de réalisation comportant, une autre disposition des contacts assurant les modifications automatiques de la valeur du courant,
La Fig. 4 est un mode d construction particulier d'un photo-relais.
Les Figs. 4a et 4b montrent deux variantes de construction d'une partie du photo-relais de la Fig. 4.
La Fig. 5 montre un appareil de mesure d'éclairement.
Les Figs, 6 et 7 montrent deux variantes de construction du d'un appareil/type de celui de la Fig. 5.
La Big. 8 montre un photo-mètre à tube manométrique.
La Big. 9 montre un photo-rélais à tube manométrique.
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La Fig, 10 montre un appareil différentiel.
La Fig. 11 montre un appareil à éclairage par le bas.
Les Figs .12 et 13 montrent deux modes de réalisation de photo-relais comportant des dispositions particulières des- tinées à limiter les déplacements de la membrane séparatrice.
La Fig. 14 est une vue partielle montrant un autre mode de réalisation des dispositifs limiteteurs.
Les Figs. 15 et 16 montrent deux modes de réalisation des membranes de séparation et de leur montage.
La Fig. 17 montre un appareil à action accélérée par le chauffage.
La Fig. 18 montre un appareil à chambre de réactions gra- duée
La Fig. 19 montre un photomètre simplifié,
La Fig. 20 montre un compteur ou un doseur automatique de lumière.
La Fig. 21 montre un photo-relais à commande mécanique des contacts.
La Fig. 22 montre un autremode de réalisation de ce type.
Les Figs. 23 et 24 montrent deux dispositifs d'éclairage de la chambre de 'réactions.
La Fig. 25 montre un photo-relais à action rapide; et les Figs. 26, 27 et 28 montrent trois appareils dans lesquels on utilise l'action de la pesanteur.
En se référant aux dessins, on voit, sur la Figbl un photo- relais monté dans un circuit comportant une lampe 10 et pou- vant servir par exemple pour allumer cette lampe à la tombée de la nuit. Un tel dispositif peut être utilisé pratiquement sur les véhicules, tels que les automobiles, pour réaliser l'allumage automatique des feux de position à la tombée de la nuit et leur extinction à ltapparition de la lumière, ou encore pour l'éclairage de ville, etc.
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sur cette Fig. on voit en 1 une capacité en matière trans- patente, par exemple du verre, et en 2 et 2' deux électrodes plongées dans un liquide contenu dans cette capacité, p r exemple dans de l'acide chlorhydrique. On voit en 3 un tube en forme de U communiquant par l'une de ses extrémités- avec la capacité 1.
Ce tube est rempli de mercure: l'autre extré- mité du tube est fermée, l'espace situé au-dessus de la colon- ne de mercure 6 étant rempli de préférence par un gaz inerte.
Dans cette extrémité du tube est placé un contact 11. Les électrodes 2 et 2' sont alimentées à l'aide d'un circuit comportant une batterie 4 et une résistance réglable 5. A chaque instant le passage du courant décompose l'acide e ohlorhy- drique en H et 01, qui se mélangent dans la capacité 1 en.re- foulant le liquide dans le tube en U, 3. Ces gaz, étant sou- mis à Inaction de la lumière, se combinent sans changement de volume, en gaz chlorhydrique, la quantité de HCl formée étant proportionnelle, pour un éclairement donné, à la masse présen- te et éclairée du mélange de H et Cl. Le gaz chlorhydrique, au fur et à mesure de sa formation se trouve absorbé par le liquide électro'lytique lui-même,ce qui détermine une diminu- tion de volume.
De cette façon, pour chaque éclairement donné, il siéta-. blit un état d'équilibre entre les gaz formés par l'éleotro- lyse par unité de temps et les gaz formés sous l'action de la lumière et absorbés également par unité de temps,
A chaque éolairement correspond dont par ce fait d'équili- bre la présence dans la capacité 1 d'une quantité déterminée et constante de gaz qui se traduit par une hauteur correspon- dante de la colonne de mercure dans le tube 3.
Lorsque l'intensité lumineuse augmente, la quantité de H et de Cl combinée par unité de temps en HCl et immédiatement absorbée par le liquide, croît, le volume de gaz dans la capa- cité 1 diminue et la colonne de mercure desoend. Lorsque l'in- tensité
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tensité de lumière diminue, il se produit- le phénomène inver- se.
On peut effectuer un réglage de la hauteur de la colonne en faisant varier l'intensité du courant, de telle façon que l'extrémité de la colonne de mercure vienne en contact avec la borne 11 au moment désiré-, On peut, par exemple, effectuer ce réglage'de telle façon que le contact soit fer- mé et que la lampe 10 s'allume au moment de la. tombée de la nuit.
Il est préférable, ffn d'éviter l'attaque du mercure par le chlore dissous dans le liquide, de maintenir le mercure constamment au potentiel négatif, d'où il résulte une forma- tion continue sur sa surface d'une pellicule moléculaire d'hydrogène.
Sur la Fig. 1 la colonne de mercure est reliée dans ce but au pôle négatif de la batterie 4. Il est également prévu de supprimer éventuellement l'électrode 2, la colonne de mer- cure servant elle-même d'électrode négative dégageant l'hy- drogène. Dans un tel mode de'réalisation; l'appareil doit ê- tre complété par une pile destinée à maintenir le mercure cons- tamment au:
potentiel négatif... -
Afin de protéger encore davantage le mercure contre l'at- taque par le chlore, ainsi qu'afin d'éviter l'infiltration du liquide dans la branche de droite du tube en U, il est prévu d'interposer entre le contenu.de la capacité 1 et la colonne de mercure un élément séparateur permettant l'action mécanique des gaz contenus à l'intérieur de la capacité sur le colonne de mercure, mais empêchant néanmoins les infiltrations pré- citées et l'action chimique sur le mercure.
-Dans l'exemple de la Fig. 1 cet élément séparateur est cons- titué par une colonne 9 de vaseline, d'huile de paraffine ou de tout autre matière inerte et pâteuse, placée entre le mer- cure et le contenu de la capacité 1.
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Toutefois, dans le mode de réalisation préféré, cet élément séparateur est constitué par,une membrane élastique. Ce mode de séparation constitue une caractéristique particulièrement importante de l'invention.
Dans le mode de réalisation de la Fig. 2 on voit une telle membrane en 31. Sur cette figure; on voit, toujours en 1,. une capacité dans laquelle est contenu le liquide électrolyti- que en 3 le tube en U et en 2 et 2' les électrodes. L'appa- reil représenté sur la Fig. 2 est organisé de façon à assurer en outre un réglage automatique de la valeur du courant élec- trolyse.
Suivant ce mode de réalisation, la branche de droite 35 du tube en U 3 est munie en plus du contact 37 assurent l'allu- mage de la lampe 10, de deux contacts complémentaires 36 et 38. Ces deux contacts sont placés respectivement au-dessous /et au-dessus du contact 37 et jouent le rôle de limitateurs destinés à maintenir l'extrémité de la colonne de mercure constamment au voisinage du contact 37.
- Le contact inférieur 36 est relié par l'intermédiaire d'une résistance 39 l'Une des électrodes, en l'occurrence 2' de la capacité 1. ' L'autre contact auxiliaire 38 court-circui- tant les deux électrodes.2 et 21 dans le oas où il est atteint par l'extrémité, de la colonne de mercure. Le circuit est complété par une résistance 40 branchée entre la borne positi- ve de la batterie 4 d'une part, et l'électrode 2' et le con- tact 38 d'autre part.
Cette résistance 40 est calculée de fa- çon que le courant d'électrolyse soit plus fort que celui qui, à l'éclairement prévu, doit fermer; par le contact 37, le circuit d'utilisation, De cette façon dès que le mercu- re atteint le contact inférieur 36, le courant électrolytique passe-par la résistance 39 et se trouve réduit à la valeur à laquelle le contact 37 sera fermé au degré d'obscurité vou-
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lu. Si l'obscurité devient trop grande, le contact supérie ur
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se trouve à son tour atteint, et court-circuité les deux élec- trodes en arrêtant de la'sorte'le ..passage ducourant. électro- lytique à travers le- liquide eontenu dans la capacité 1.
Ce dernier résultat peut d'ailleurs être également obtenu parle fait que les deux électrodes on de préférence une des électrodes, se trouvent placées dans'la partie supérieure de la chambre de réactions et ne descendent que jusqu'à un cer- tain niveau.. Dans l'obscurité, le niveau du liquide descend au-dessous du niveau de cette électrode et le courant se trou- ve coups. Un tel Montage est représenté sur la Fig. 1 sur la- quelle l'électrode 2 est située dans la partie supérieure de la chambre 1.
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Sur cette Fig, ü, on voit également une disposition' oonsti- tuant un des éléments essentiels préférés, de l'invention.- Ce%; élément est constitué par une membrane de séparation 31. prévue entre le liquide soumis à l'action de l'électrolyse et le colonne de mercure, cettemembrane constituant, ainsi
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qu'on l'a indiqué plus he.:1t, un organe de séprrction'empêchant l'action. lu chlore sur le mercure, ainsi que toutes .1i"::;:'u;:;io11± et, tG:1:''';SS i:îiltr i0n h trsvers la colonne de mercure varz 1 J:1< l".ie s:.ériauLe de 1:.-1..ol':..nche de droite du tube en 5.
02.t;te r..a.bra:-.ae réalise une 'Lecù:et'-1r.e ëtanche de la Cllê'.T..bl'0 =.e 1'6tCtior.:;;. ¯oß.r:.eat dite el, la re.ià illdé. end,nte du rOdtQ ,.e lT:.py r e31, Far condéquent, le ca échéant, on peut éviter li-e fermeture absolument hermétique de la br&nohe droite dru tube en 1I-, éta-nt donné que cette ùiembreme empêche tout échan- ge avec l'extérieur des gaz et des autres ingrédients partici- pant directement ou indirectement aux réactions.
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G:
'8ce à la présence de cette membrane, l'extrémité droite de le colonne peut donc être laissée ouverte et peut, par
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exemple, se terminer par un long serpentin ouvert à son extré- mité et rempli par exemple d'huile constituant une fermeture suffisante pour protéger le mercure, contre l'oxydation ou un liquide, remplaçant le mercure contre l'évaporation.
La membrane'31 peut d'aiJleurs être constituée en toute matière désirée assurant d'une part l'élasticité et d'autre part l'étanchéité et la résistance aux effets chimiques néces- saires. Elle peut par exemple êtrefaite en métal inattaqua- ble par le chlore, tel que du platine ou de préférence du platine irridié. Il est tout particulièrement prévu qu'elle peut également être faite en verre.
Dans le cas où la membrane est faite en platine iridié et constituée par un disque ondulé, elle est généralement soudée dans les parois en verre de l'appareil, Il est prévu, suivant l'invention, de rehdre ses bords rigides en les sertissent sur un anneau métallique tel que 61, par exemple en acier inoxy- dable placé sur le côté de la membrane qui n'est pas en contact avec l'intérieur de la chambre de réactions. On peut également remplacer cet, anneau par un disque métallique convenablement perforé et dont la surface est légèrement concave, de façon à permettre à la membrane de fléchir. Ce disque est destiné à limiter les déplacements de la membrane et à l'empêcher de se déformer dangereusement dans le cas de trop fortes varia- tions de pression. Un tel disque est représenté en 59 sur la Fig. 3.
Il porte en son centre une perforation 60.
Sur cette figure on a représenté un autre mode de réalisa- tion de photo-relais dans lequel le réglage automatique de la ' valeur du courant d'électrolyse est assuré d'une façon diffé- rente. Sur cette figure, on voit encore en 1 la chambre de réactions, en 2 et 2' les électrodes, en 37 le contact de travail. On voit en 75 la batterfe qui alimente les électro- des. Avec ce mode de réalisation, lorsque la chambre de réao-
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tions 1 est fortement éclairée, l'extrémité de gauche de la colonne de mercure 6 vient toucher le contact 38' et lecourant électrolytique se trouve réglé par la résistance 72 de valeur relativement faible: Le courant électrique se trouve ainsi main- nu à une valeur relativement élevée.
Par contre, à éclairement faible, le niveau de la colonne de gauche baisse rapidement, jusqu'à ce qu'il quitte le contact 38. Dès ce moment, le cou- rant électrolytique devient automatiquement plus faible, grôce à la mise en jeu d'une deuxième résistance 73, de valeur re- lativement élevée, et atteint sa valeur normale pour laquelle l'appareil est réglé en vue de la fermeture du contact 37 à l'éclairement voulu. La colonne de gauche continuant à bais- ser, et la colonne de droite continuant par conséquent à mon- ter, atteint au moment voulu le contact 37 et ferme le circuit d'utilisation en allumant, par exemple, la lampe 74.
Si l'obscurité augmente encore davantage, le niveau de gauche de la colonne quitta à un moment donné le contact 71, et le courant électrolytique se trouve ainsi complètement cou-
2 pé, l'électrode/n'étant plus en contact avec la borne de gau- che de la batterie. Le niveau de gauche de la colonne de mer- cure se trouve ainsi maintenu automatiquement par le jeu suc- cessif de ruptures et d'établissements de courant à le hauteur désirée. On obtient de la sorte un fonctionnement beaucoup plus rapide du photo-relais. Il doit d'ailleurs être bien entendu que la disposition des contacts peut êtrerenversée de façon obtenir le. fermeture du circuit secondaire'pour une augmen- tati on d'éclairement et non pas pour une diminution.
Sur la Fig. 3 on a représenté également un dispositif des- tiné à isoler la membrane de platine de la colonne de mercure en remplissent l'espace situé au-dessous de la membrane par- tiellement par de l'amiante, en 68, et partiellement par des
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gaz inertes. Cette disposition est très simple à réaliser, et peut, par exemple, être utilisée dans les appareils appli- oables à l'allumage automatique des feux de, position des auto- mobiles.
Pour remplir de gaz inertes l'espace situé au-desso de la membrane, ainsi, que pour remplir le tube de mercure, eto, on peut utiliser l'un des contacts, par exemple le contact 38' qui peut être constitué'par un tube qui sert au but de remplis- sage et qui peut ensuite, en étaht bouché, par exemple, à son' extrémité extérieure, continuer à jouer le rôle d'un simple contact. Un tel mode de réalisation est représenté égaiement sur la Fig. 36 Il est prévu d'ailleurs d'utiliser ces élec- trodes tubulaires pour toutes opérations, de réglage, de rem- plissage, de vide, non seulement dans le tube en U. mais encore dans la capacité 1.
Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, les déplacements de la membrane sont de préférence limités afin d'éviter sa détério- ration sous l'effet de déplacements trop forts. Cette limita- tion peut être réalisée par un organe tel que le disque 59.
Un tel disque peut d'ailleurs être prévu également au-dessus de la membrane, en étant fait en matière inattaquable par le chlore, telle que du verre. Toutefois, le môme résultat peut être atteint en limitant l'espace libre au-dessus da liquide contenu dans la ohambre 1 à une valeur de morne ordre que le volume déplacé par l'écartement maximum de la membrane, Sur la Fig. 3, cet espace est limité de façon à obtenir ce résul- tat. De même on peut prévoir une autre disposition limitant les déplacements de la membrane vers le bas. On peut utiliser dans ce but; un bouchon poreux tel que 67, qu'on voit sur la Fig. 3. La porosité de ce bouchon doit être suffisamment fine pour ne pas laisser passer le mercure, tout en laissant passer les gaz.
On peut, par exemple, placer ce bouchon, qui peut être fait, par exemple, en amiante, à quelques millimètres
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au-dessus-du contact 37. La colonne de mercure étant ainsi arrêtée mécaniquement, la membrane ne peut plus se déformer vers le bas.' Sur la Fig. 3 on a représenté deux dispositifs de limiteurs dont l'un quelconque peut, bien entendu, être sup- primé éventuellement.
Sur la Fig. 4, on a représenté un mode de réalisation d'un photo-relais dens lequel l'ensemble de l'appareil est séparé pratiquement en trois parties, dont l'une est constituée par la chambre de réactions proprement dite107, l'autre par un tube en U 110, dans lequel se déplace la colonne de mercure 6, et le troisième, reliant ces deux parties entre elles, par la membrane de séparation indiquée généralement par 150. Ce type d'appareils se prête particulièrement à l'emploi de membranes en verre, l'élément 150 étant de préférence constitué par une chambre de verre séparée en deux compartiments par une membra- ne flexible en verre. Les trois parties minces sont rèliées entre elles par des tubes minces 108 et 109 en verre ou de pré- férence en métal dont la longueur peut être quelconque.
Dans certains cas spéciaux, elle peut être réduite à zéro. Avec cette disposition on évite le danger d'explosion sous l'effet d'échauffement des gaz Situés dans la chambre de réactions.
Sur les Pige. 4a et 4b, on a représenté deux modes de réa- lisation de partie 150.
En se référant, d'abord à la Fig, 4A on voit en 100 la mem- brane proprement dite, constituée par exemple par une lame de verre flexible, placée entre deux armatures 106'et 105, or- ganisées de façon à laisser des deux côtés de la membrane des espaces libres. L'espace libre situé d'un opté de la mem- brane communique, par un tube '108, de préférence en platine ir- ridié avec l'intérieur de la chambre de réactions 107.
L'es- pace situé de l'autre coté de la membrane oommunique par un tube 109 avec le tube en U 110,
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De même, dans l'exemple dé la Fig. 4 B, la membrane 100 placée entre les deux armatures 105 et 106, est soumise d'un côté à l'action des gaz arrivant par le tube 108,-et agit par son autre côté sur la colonne de mercure, par l'intermédiaire de gaz inertes, à travers le tube-109. Dans l'exemple de la Fig, 4B, les deux tubes 108 et 109, au lieu de communiquer avec les espaces situés de part et d'autre de la membrane sur la périphérie, communiquerai avec ces espaces par leur partie eentrale.
Dans les exemples des Figs. 4A et 4B, la membrane 100 est placée entre deux lames relativement minces, également en ver- re, 101 et 102, collées aux armatures 105 et 106. Les -trois lames 100, 101 et 102 sont collées ou soudées entre elles sur leurs bords, les tubes étant, à leur tour, soudés aux lames.
L'écartement des lames 101 et 102 peut être très faible, juste suffisant pour permettre, par le jeu de la membrane, de produire les déplacements nécessaires dé la colonne de mercure cet écartement étant maintenu par le collage de ces lames con- tre les -armatures.
On peut également supprimer les lames 101 et 102 en réali- sant les armatures 105 et 106 en verre, plus -épais, le tout étant soudé sur la périphérie, L'écartement est dans ce cas obtenu soit par l'usinage des armatures, soit par l'emploi de lames de verre de courbure appropriée,
Dans l'exemple de'la fig. 4B, les tubes d'arrivée 108 et 109 sont collés ou soudés aux plaques 101 et 102 qu'ils tra- versent, par des parties renforcées en verre 111 et 112.
Le montage de la Fig. 4 est facile à comprendre, le tube en U 110 comportant les mêmes contacts que celui de la Fig..
3. Ce mode de réalisation constitue une disposition excessi- vement pra.tique, les divers éléments de l'appareil pouvant
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être encastrés dans une plaque de support 151 par exemple sur l'un ou les deux côtés de celle-ci de façon à constituer un tout facile à transporter et à monter.
Dans l'exemple de la Fig. 4 on voit également un détail de montage des contacts, qu'on voit appliqué en l'occurrence au contact 37. Afin de ne pas modifier par sa présence la section du passage dans lequel il est placé, ce contact peut être réa- lisé par un anneau noyé dans la masse du verre et affleurant la surface intérieure du tube. Dans l'extrémité du tube 110 on a prévu un bouchon 152, laissant passer les gaz mais non le mer- cure.
Dans ce qui précède, on a représenté des appareils constituant des photo-relais.
Sur les Figs, 5,6, 7 et-8, on a représenté 1'application de l'invention aux appareils destinés à mesurer l'intensité lumi- neuse.
En se référant d'abord à la Fig. 5, on voit, toujours en 1. la chambre de réactions, en 2 et 2t les électrodes, -en 4 la bat- terie d'alimentation, et en 5 une résistance. La colonne de droite du tube en U 3 est affilée, de façon à constituer un tu- be capillaire 16.
Toutefois, dans ce mode de réalisation, la colonne de mercure est supprimée, et c'est le liquide même qui remplit la chambre de réactions qui constitue la masse qui se déplace dans le tube en U, Le niveau de droite de cette colonne de liquide se déplace devant une échelle graduée 17, et indique sur cette échelle soit l'intens.ité lumineuse, soit le temps de pose, L'espace 18, situé au-dessus de la colonne de liquide, est rempli de préférence de chlore, Dans le cas où l'appareil est utilisé comme un posemètre, la lumière venent de l'objet à pho- tographier peut être éventuellement concentrée sur la capacité 1 par une lent ille 19.
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Sur la Fig. 6 on a représenté un appareil du même type que celui de la Fig. 5, mais dans lequel la colonne mobile est une colonne de mercure et d'un liquide quelconque,' séparée de l'in- térieur de la chambre de réactions par une membrane 31 du même type que celle décrite en se référant à la Fig. 2.
Sur .la Fig, 7 on a représenté une autre variante de construc tion dans lequel la chambre de réactions a une forme aplatie destinée à faciliter l'absorption du gaz chlorhydrique par le liquide électrolytique. Dans cet exemple on voit également un mode de réalisation particulier de l'organe séparateur, qui, au lieu d'être constitué par une membrane telle que 31, est formé par un tube aplati 32, ce tube communiquant par son extrémité supérieure avec la chambre et fermé à son extrémité inférieure, ce tube se déformant lorsque la pression à l'intérieur de la chambre de réactions varie.'
Il doit être bien entendu qu'un tel tube déformable peut ê- tre utilisé avec d'autres chambres que celle de la Fig.
7 ou qu'inversement les chambres aplaties peuvent être utilisées avec des membranes, et ainsi de ,suite,
Sur les Figures 8 et 9 , on a représenté deux modes de réa- lisation d'appareils dans lesquels la colonne mobile est rem- placée par un dispositif manométrique tel 'que, par exemple, un tube manométrique, fait de préférence en platiné iridié ou en verre, pouvant actionner soit une aiguille, de façon à cons- tituer un appareil de mesure, soit un contact secondaire extéri- eur de façon à constituer un photo-relais.
Sur la Fig. 8 on voit un appareil de mesure dans lequel le tube manométrique 14, dont l'intérieur communique avec l'inté- rieur de la chambre de réactions 1, porte une aiguille indi- catrice 13.
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Dans l'exemple de la Fig. 9 le tube 14 porte à son extré- mité un contact destiné à pénètrer dans une coupelle remplie de mercure 15 destiné à fermer le circuit d'utilisation, l'appa- - reil constituant ainsi un photo-relais. Il doit être bien en- tendu. que les appareils du type des figs. 8 et 9 peuvent éga- lement comporter des membranes de séparation.
Sur la Fig. 10, on a représenté un appareil à action dif- férentielle, permettant, par exemple, de comparer l'éclairement d'une source de lumière quelconque à celui d'une source dtune intensité connue. L'appareil de la Fig, 10 est constitué essen- tiellement par deux colonnes verticales 21 et 22, réunies entre elles par un tube de communication 20 (par exemple un tube ca- pillaire)* Dans chacune des oolonnes sont prévues deux électro- des respectivement 23/24 et 25/26, alimentées par une batterie 4, à travers des résistances réglables, respectivement 5a et 5b.
L'electrolyse se produit dans chacune des colonnes. Une de ces colonnes est éclairée par une source fixe de lumière, l'autre par la lumière à comparer, Dans une variante de réalisation, l'une des colonnes peut être revêtue d'un capuchon tel que 27, destiné à masquer la colonne contre la lumière, totalement ou partiellement, l'autre colonne, 21, indiquant l'intensité lumi- neuse et étant munie dans xe but de graduat ions.
Sur la Fig. 11 on a représenté un appareil constitué simple- ment par une chambre de réactions prolongée par un tube verti- oal dans lequel sont prévus les contacts et qui est'séparé de la chambre par une membrane. La chambre de réactions se trouve à la partie inférieure de l'appareil et est éclairée par le bas, per exemple à l'aide d'un miroir concave approprié. Le circuit électrique peut être le même que, par exemple, dans le cas de la Fig. 2. Dans cet exemple, le tube vertical a une forme lé- gèrement conique, de façon à éviter la coupure de la colonne de mercure.
Il doit être bien entendu que cette forme conique du
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tube peut être utilisée dans n'importe quel mode de réalisation et n'est nullement limitée à l'exemple de la Fig. 11; dans le- quel le tube peut également avoir une forme cylindrique.
Sur le. Fig. 12, on a représenté une variante de construction de l'appareil, tel que celui de la Fig. 2. Dans cet exemple, la branche de gauche du tube en U est rétrécié de façon à constituer un tube capillaire destiné à freiner le mercure. En outre, on a prévu un mode de réalisation particulier du contact limi- teur 38, qui peut être remplacé par un fil 38' traversant le bouchon 67.
Sur la Fig. 13 on voit une variante de construction, tans la- quelle les déplacements de la membrane sont limités dans les deux sens par le fait que les espaces libres prévus d'une part en 65 au-dessus du liquide dans la chambre de réactions, et d'autre part en 66 au-dessus du niveau du mercure; sont très faibles.
Sur la Fig. 14, on yoit un mode de construction d'un organe *destiné à limiter les déplacements de la membrane vers le haut.
Oet organe est constitué par une plaque en verre 63, de forme concave, perforée en son milie u. Les déplacements de la membra- ne vers le bas sont limités par une plaque métallique 59. Sur cette figure, on voit en outre en 71, un contact métallique re- lié à la plaque,de support 59 et sortant à travers le verre à l'extérieur pour recevoir le potentiel cathodique et le trans- .mettre à la membrane.
Sur la Fig. 15, on a représenté un mode de construction dans lequel la membrane est constituée par une plaque de verre mince et.flexible 100, soudée àses bords entre deux lames de verre et de forme légèrement concave, 101 et 102. Sur cette fi- gure, la chambre de réactions est réprésentée en 103; on voit en 104 le commencement du tube en U.
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Le mode de réalisation des membranes a d'ailleurs.déjà été représenté dans une autre application sur les Figs;4A et4B.
,
Sur la Fig. 16, on a représenté un dispositif analogue à ce- lui des Pies. 4b et 15, mais dans lequel-la lame 100', formant la membrane proprement dite , et les deux lames 101' et 102' sont faites en verré ondulé collé ou mastiqué dans une armature extérieure convenable. L'ensemble de ces organes est monté dans un support approprié .
Sur la Fig. 17 on a représenté un appareil dans lequel les variations de volume de gaz sont accélérées pax le chauffage.
Il est révu également de séparer et d'éloigner autant que pos- sible la capacité remplie de liquide et dans laquelle {.-. lieu l'électrolyse de la capacité remplie par le mélange de gaz ex- posé à la lumière, le chauffage s'excerçant seulement sur le récipient comportant les gaz.
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Sur lh Fig. 17, on voit, en -1, la cs-pacité contenant les i¯az e eàigù±fée soit :..:.ar une résistance intérieure 142, soit par mie résisttnce extérieure 42. On voit sur cette i6ure, en 43, li G,..;y'¯.viûC Besplie de liquitie, et en 2 et ét les électroE3.
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répétition de signaux sur les locomotives ou dans d'autres ap- plications analogues.
Les photo-relais de ce type donnent un contact rapide dès que la lumièreconcentrée d'un signal à ré- péter tombe sur luie par exemple au passage de le locomotive devant ce signal.
Sur la Fig. 25 qui sera décrite plus bas on a d'ailleurs in- diqué quelques détails de montage.
Sur la Fig. 18, on a représenté un appareil constitué par une chambre de réactions affectant la forme d'un tube vertical muni d'une échelle graduée et portant à se partie inférieure une membrane ou une cloison élastique en contact avec l'atmos- ;hère. La chambre de réactions, dans cet exemple, constitue elle-même la colonne de liquide destinée à donner les indications voulues en se déplaçant devant l'échelle graduée.
Sur la Fig. 19, on a représenté un appareil considérablement simplifié, constitué par un simple tube vertical, de préférence à parois épaisses, 46, muni d'une graduation 47 et rempli d'un liquide fortement saturé de chlore . A l'extrémité inférieure du tube, il est -prévu deux électrodes 52 et 52' de préférence' très rapprochées. Les gaz qui se forment sous l'action du pas- sage du courant électrolytique, montent sous forme de bulles le long du tube et subissent pendant ce mouvement 1''action cstaly- sante de la lumière variant avec l'intensité de celle-ci.
Dautre part, les gaz chlorhydriques subissent une absorption rapide et constante par l'acide chlorhydrique 'environnant.
Suivant l'intensité lumineuse, les bulles arrivent, sans être dissoutes, à une hauteur plus ou moins grande qui peut être . repérée sur l'échelle 47, ce qui permet de mesurer l'intensité lumineuse.
Dans ce qui précède, on a supposé généralement que l'électro- lyse était faite par un courant continu. Toutefois, il doit être
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bien entendu qu'on peut également utiliser le courant alterna- tif, en prenant des densités de courant plus grandes et des sur faces d'électrodes éventuellement plus petites, remploi d'un courant -lternatif présente d'ailleurs l'avantage de fournir des gaz déjà mélangés ou presque entièrement mélangés, L'em- ploi du Gourant alternatif est particulièrement intéressant dans le cas du dispositif du type de la Fig. 19,
L'invention peut également être appliquée pour constituer un compteur ou un doseur automatique de lumière, destiné par exemple a totaliser ou à supprimer automatiquement la lu- mière,
par exemple lorsque la totalité de celle-ci, tombée sur une feuille de reproduction photographique ou autre, e atteint une valeur définie. Un tel dispositif, tout particulièrement utilisable pour les reproductions photographiques ainsi que pour la reproduction des dessins (tirages, etc) est représenté à titre d'exemple sur la Fig. 20.
L'appareil représenté sur cette figure est du même type que celui représenté sur les figures 2 et 3, Il est relié svec une source de lumière 57, dont la lumière doit être do- sée automatiquement. Le fonctionnement de cet ap pareil est le suivent : on laisse d'abord agir le courent électrolytique sur le liquide placé dans la chambre de réactions 1 du tube en
U 3. Les gaz développés à la suite de cette réaction font mon- ter la colonne de nercure dans la branche de droite du tube en U, laquelle est munie 'de graduations 58, jusqutà ce que le niveau de cette colonne atteigne la graduation désirée.
A ce moment, la colonne de mercure recouvre une certaine ' longueur dtune électrode 5354, reliée avec l'un des pôles d'une batterie 56, dont l'autre pôle est relié-à la lampe
57., Lorsque le niveau du mercure a atteint la hauteur désirée, la chambre de réactions 1 sera soumise à l'action de la lu- mière. Ceci a pour effet, ainsi qu'on l'a dit plus haut, de
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produire une diminution du volume des substances contenues dans cette chambre et, par conséquent, un abaissement de la colonne de mercure dans la branche de droite du tube en U.
A l'instant où le niveau du mercure descend au-dessous de l'extré- mité 54 de l'électrode 53, le circuit de la lampe 57 (54,56, 57,55) est coupé et la lampe s'éteint
On peut également utiliser cette ouverture de circuit poux commander un dispositif destiné à assurer la répétition auto- matique du fonctionnement de l'appareil,,
Il doit être bien entendu que ce montage particulier, donné à titre d'exemple, peut subir de nombreuses modifications, sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. Par exemple, il peut être utile, afin de ne pas faire trop monter la pres- sion, et par conséquent, de ne pas faire trop monter le mercure dans la ,colonne de droite du tube, de prévoir au-dessus d-e cette branche un espace relativement grand.
Le même dispositif peut être utilisé pour déterminer et doser les rayons invisi- bles (ultra-violets).
Sur la Fig. 21, on a représenté un photo-relais dans lequel les déplacements de la membrane 31 sonttransmis mécaniquement à un contact 82 constitué par une lame se déplaçant entre deux lames de contact 81 et 83, Sur cette figure, on voit toujours en 4 la batterie d'alimentation, en 5 la résistance réglable et en 10 la lampe représentant le circuit d'utilisation. Lors- que la membrane se déforme vers le bas la tige 80 trensmet son mouvement à la lame 82, l'extrémité de droite de cette lame descend et'vient encontact avec l'extrémité de la lame 83 en fer- mant le circuit d'utilisation. -La lame 81 est organisée de fa- çon à suivre le mouvement de la lame 82 pendant un certain temps.
Ce n'est qu'une fois que le circuit d'utilisation est fermé et
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si l'éclairement continue à s'affaiblir que la lame 82 quitte 1& lame 81 et coupe le courant. on voit en 84 un bâti portant aussi bien les lames que la chambre de réactions 1.
Sur la Fig. 22 on a représenté une autre variante de réali- sation d'un photo-relais dans lequel les déplacements de la mem- brane sont transmis mécaniquement à un contact. Dans cet exemple, la partie ae la capacité située au-dessous de la membrane 31 est remplie d'un fluide qui remplit également u- ne capsule manométrique 86 qui prolonge la partie inférieure 85 dela capacité . L'extrémité de la capsule 86 porte - un contact 87, qui peut, par exemple, agir sur un systè- me de lames du type de celui de la Fig. 21.
La présente invention prévoit différents moyens pour ren- dre les appareils particulièrement sensiblés à le lumière ainsi que pour les rendreprécis et exempts d'inertie.
La réaction photosensible H2 + Cl2 = 2 H Cl présente le maximum de sensibilité à la lumière dans le cas où le chlore et l'hydrogène sont mélangés à volumes égaux.
Mais le liquide d'électrolyse dissolvant une certaine quan- tité de chlore, il est prévu, afin de maintenir la propor- ;.ion voulue de chlore et d'hydrogène, de réduire la quanti- té de liquide d'électrolyse dans la chambre de réactions au minimum nécessaire pour produire correctement l'électrolyse et permettre l'absorption du gaz chlorhydrique, la plus capacité .de la grande partie de la/chambre de réactions étant généralement réservée au mélange gazeux.
Il est prévu, dans le même but, d'utiliser un liquide saturé de chlore et de remplir préala- blement le volume de la chambre d'une atmosphère de chlore dont la Quantité ou, la pression, en vue du maximum de sensibi- lité, doit croître généralement avec la proportion du volume occupé par le liquide présent.
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En vue d'obtenir .une rapidité d'établissement d'équilibre entrele liquide et les différents gaz présents, dans la cham- bre, on donne a cette chambre une forme suffisamment ramassée, -par exemple sphérique ou aplatie,- de fçon que le liquide ait un contact suffisant avec les gaz$ en évitent la présence de couches épaisses ou de longues colonnes de liquide.
(Il est toutefois prévu d'utiliser les chambres de réactions ayant la forme de longs tubes, et même de tubes capillaires, niais placés horizontalement, les électrodes pouvant être dis@o- sées tout 1-e long de ces tubes. )
L'utilisation des membranes deséparation entre la chambre et le reste de l'appereil permet tout particulièrement de don- lier aux chambres des formes ramassées avec des temps très courts d'établissement d'équilibre. Il est donc prévu d'utiliser, ces membr&nes aussi dans le cas où la colonne indicatrice n'estpas constituée par du mercure, mais par un liquide quelconque (par exemple dans le cas de photomètres).
Toutefois dans le cas d'appareils qui sont exposés à de très fortes et brusques variations de lumière des explosions ou des troubles de caractère thermique peuvent se produire (par' exem- ple sous l'action brusque de rayons solaires.) , Pour obvier à cetinconvénient, il est prévu d'introduire dans les chambres do combustion une certaine quantité de matiè- res inertes et non attaquables présentant une grande surface et de préférence transparentes, tel que, par exemple, une fai- ble quantité de coton de verre occupant à faible densité le' vo- lume destiné aux gaz (et réparti de façon aussi homogène que pos- sible) ou bien encore un empilage de paillettes, perles ou fil en verre, quartz..
etc, dont la présence empêche l'élévation brusque de température, et par suite l'explosion.
Le même résultat peut-être atteint par t oute forme de cham-
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bre oi- lu couche le gaz est r.ince et en c O:lt et lr-.t!-ëdit..t avec la jonche liquide ou les parois solides.
Âàtlis il est éµii12ùlliÙ kïévÙ dans le même but de àéèÎi5ibiii- ser les appareils, par exemple en créant des conditions dans lesquelles le mélange de chlore ou d'hydrogène ne se produit pas en parties égales, mais avec un excès d'un de ces gaz (et tout particulièrement l'hydrogène). toutefois, pour le cas des appareils à organes manométriques et ces organes exigent une forte pression, ou si l'on u- des membranes :::eu flexibles, il est prévu, au contraire, de remplir une grande partie de la chambre de réactions, sinon
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en otelité, pfr ,au liquide 6-lectrolytique fortement raturé de chlore, psr axer,.ple' sous pression, ell utilisant de préférence d s chambres de volume faible par rapport à celui du système manométrique employé.
Dans ces cas, de même que dans tous les cas où l'on exige de la réaction- un travail de forte pression photosensible, les gaz peuvent e dégager sous l'action de l'électrolyse à orte pression pouvant atteindre plusieurs atmosphères la chambre é-
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t:.ul-:; préalablement remplie de chlore sous -yression.
La combinaison du chlore et de l'hydrogène étlait accompagnée à"1=i le chelem', toute v-1?jT:=exit.t10Y1 dtéGlâ.iJ:6i.ieüt du . élonge gazeux provo'- U6 une augmentation de w température e13 .,ne iaôm*1;tition d.a volume J.,,-s gb z. Liais dans les cl1r.c:br;:;s de faibles dimensions, de même que dans les chambres où les couches de mélangé gazeux sont faibles et très proches des pa- rois solides, c-es élévations de température et de volume gczeux
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pont faibles, 1L chaleur se ùissiptnt immédiatement.
Liais il est particulièrement prévu, suivent l'invention, de créer des conditions dans lesquelles leb phénomènes ther-
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miques, les Triûioxs de température du melt-uge 2:eu...x qui aecompagnent les variations d t G'l5ir L.eIlt :
,tP.v 1.G--Ilent
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considérables et ne sont plus suffisamment masquées par les phénomènes relativement lents d'établissement d'équilibre, et d'utiliser c s phénomènes thermiques se traduisant par des va- riations de volume ou de pression,, pour la fermeture et l'ouver- ture rapide, quoique généralement temporaire, decircuits élec- triques, de même que pour la mesure d'intensité lumineuse. Dans ce cas, la colonne de mercure fait, par exemple sous l'action d'un brusque échairment, un saut rapide dans le sens inverse de celui dans lequel elle se déplace normalement, sous l'effet des établissements lents des états successifs d'équilibre, pour descendre ensuite et établir, denouveau, un état d'équilibre qui correspond à cetteluminosité.
Dans ce but il est prévu (t'organiser la chambrede réactions de façon à supprimer les causes de dissipation rapide de cha- leur, savoir ; on prend des chambres de dimensions plus gran- des et de forme compacte (par exemple de forme sphérique), de façon à augmenter le volume par rapport à la surface,
On utilise des mélanges gazeux particulièrement sensibles.
On agit de préférence sur les chambres de réactions par des va- riations brusques de lumière, et'tout spécialement par des allu- mages et des extinctions brusques de lumière, et de courte du- rée,(ceci permet de supprimer ou de réduire les états d'établis- sement d'équilibre.)
Il est particulièrement prévu d'utiliser aussi les actions brusques d'explosion des gaz. Dans ce but on laisse s'accu- muler le mélange gazeux dans la.capacité correspondante et l'on utilise l'explosion produite par l'éclairement brusque par faisceau concentré. Il est prévu par exemple d'utiliser cela pour la. répétition des signaux sur les locomotives.
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Il est particulièrement prévu d'utiliser Bas photo-relais rapides en stabilisant la colonne de mercure dans des limites relativement étroites à une hauteur déterminée. par un jeu de contacts approprié, par exemple par un jeu'de deux contacts dont le supérieur porte au maximum le cournt électrolytique, et l'inférieur le coupe totalement, comme sur la Fig. 3 avec cette différence essentielle , toutefois, que le contact de- travail dans la deuxième branche de la colonne de mercure n'est . pas placé dans la zone entre les limites normales de stabilisation de la colonne de mercure par les états successifs d'équilibre mais en dehors.de cette zone, notamment au-dessus de celle-ci, railleurs le contact supérieur peut éventuel- lement suffit* e.
La Fig. 25 montre schématiquement un tel dispositif. Sur cette figure, on voit en 107 la. chambre de réactions, en 150 la membrane et en 110 le tube en U. On voit en 108 et 109 les tubes de communication, en 4 la batterie, en 38 et 71 les con- tacts limiteurs et en 72 et 73, les résistances combinées a- vec ces contacts. Le contact de travail pour le fonctionne- ment rapide est. indiqué en 89 et alimente un circuit d'utilisa.- tion 90 mis en jeu en dehors de 1& zone située entre les li- mites normales du fonctionnement.
Naturellement, les contacts limiteurs sont très rapprochés.
Dans le cas de variations lentes de lumière, la colonne de mercure est maintenue par le jeu des deux contacts entre ces deux limites 38 et 71. Hais les variations relativement rapides de lumière (en produisant un échauffement et, par suite, un accroissement rapide de pression et de volume avant que les contacts stabilisateurs aient eu le temps de remplir leur rô- le) projettent la colonne de Mercure en dehors de la zone de sa stabilisationn où cette colonne ferme le contact 89, Dans cet exemple, on a prévu également une disposition assurant le fonctionnement rapide au moment d'un passage brusque d'un
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éclairement intense à l'obscurité, accompagné par une baisse de température du mélange gazeux.
Dans ce but on a prévu un circuit auxiliaire comportant un contact 37, une source de cou. rant 88 et un circuit d'utilisation 74. Le contact 37 est cou- pé lorsqutil s'est produit un brusque passage à 1'obscurités Dans de tels appareils on doit 'bien entendu prévoir les dispo- sitions pour assurer le refroidissement suffisamment rapide du Mélange gazeux.
On a ainsi la possibilité d'engendrer des actions brusques de lumière, sans d'ailleurs avoir nécessairement recours à des phénomènes extra-rapides ou explosifs.
Il est donc ainsi prévu d'utiliser des photo-relais rapides et sensibles,, Naturellement on augmente beaucoup la sensibi- lité etla rapidité de tels appareils en concentrant la lumiè- re sur la chambre de réactions par des lentilles ou des miroirs appropriés.
D'une manière générale, des moyens sont prévus pour augmen- ter dans certains cas l'efficacité de l'aotion de la lumière sur lesphoto-relais, ceci également dans les cas où le relais ou l'appareil de mesure agit par l'établissement d'états d'é- quilibres saccessifs ou bien dans le cas.ou l'on utilise les ac- tions thermiques.
Dans ce but il est prévu de diriger sur. la chambre de réac- tio'ns la, lumière fortement concentrée dont le foyer sera. placé approximativement au centre du volume gazeux.
Des résultats de beaucoup supérieurs peuvent être obtenus en utilisant des chambres argentées extérieurement sur toute leur surface, à l'exception d'une petite plage qui reste non argentée. La lumière, sous forme d'un faisceau fortement concentrée, tombe sur cette plage qui coincide avec le foyer du faisceau. Cette lumière, en subissant de la sorte une mul- titude de réflexions, sur la surface intérieure argentée de. la chambre et en traversant maintes fois la même masse gazeuse, produit des effets photochimiques plusieurs Lois plus grands.
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Un tel mode de réalisation est représenté sur la Fig. 23.
La chambre de réactions en verre est indiquée en 92. Cette cham bre est rgentée intérieurement en 138. La lumière, concentrée par une lentille 91, tombe sur une plage non argentée de la pa- roi de la chambre.
Sur la Fig. 24 on a représenté un autre moyen d'obtenir un éclairage puissant du contenu de la chambre de réactions. ur cette fig, la chambre a la forme d'un tube long, de fsi- ble diamètre, éventuellement capillaire 95, de préférence argen- té extérieurement, comme on le voit en 94.
La lumière, concentrée d'abord par une lentille 91, est diri- gée sur une lentille 93, qui donne un faisceau concentré, rec- tiligne, dirigé suivant la longueur de la chambre et traversant toute la colonne de gaz. Cette lumière est éventuellement réfléchie en outre par la paroi argentée.
Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, l'invention prévoit un mode de réalisation suivant lequel, au lieu d'utiliser les va- .,des @@@ contenus dans la chambre de réaction riations de volume ou de pression contenus dans pour agir directement sur des dispositifs volumétriques ou manométriques, on utilise ces va- riations de volume ou de pression. pour modifier ou détruire un état d'équilibre mécanique en utilisant, pour obtenir les depla cements désirés, l'action de la pespnteur . Pour réaliser un tel appareil on utilise un système mobile dans lequel l'action de la pesanteur est équilibrée par un moyen approprié quelconque tel -n'un système de balance, de ressorts, etc.
et on ftit gir les variations de volume ou de pression dans la chambre de réac- tions pour rompre ou modifier cet état d'équilibre. On peut rés.liser ce résultat en provoquant un déplacement approprié d'une masse de liquide, en déterminant une modification de la densité d'un corps immergé dans un liquide, etc. Le déplace- ment résultant de l'action de la pesanteur peut être utilisé par exemple pour la fermeture de contact d'un circuit électri- que, etc
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Sur les Figures 26, 27et 28 on a représenté' trois modes de réalisation d'appareils de ce type.
En se référant d'abord à la figure 26 on a un appareil cons- titué par deux capacités 122 et 124 communiquant entre elles par une tubulure 125, l'ensemble de ces organes étant monté de façon à pouvoir osciller autour d'un axe131. D'appareil com- plété par un basculeur à mercure 120 d'un type connu ou par tout autre dispositif contacteur quelconque.
Dans une-des capacités par exemple la capacité'133, ou éventuellement dans les deux (dans le cas d'éclairage différent) on prévoit deux électrodes 123 et 123' de façon à produire à la manière décrite plus haut des gaz photosensibles6
Suivant l'intensité lumineuse, la quantité de liquide dans la capacité 122 varie de façon à pouvoir devenir plus grande ou plus faible que la quantité de liquide dans la capacité 1240 Le système, agissant comme une balance oscillant vers la droite ou vers la gauche. Le basculeur de mercure comporte une amenée de courant centrale 143 et le départ de courant 144 et 145 placés respectivement dans deux coupelles 137 et 126. De cette façon, lorsque le système s'incline dans un sens ou dans l'autre on ferme le circuit entre la borne 143 et l'une des bor- nes 144 ou 145.
Sur la figure 27, on a représenté un autre mode de réalisa- tion basé -également sur l'emploi del'action de la pesanteur.
Dans cet exemple une capsule électrolytique 130 est suspendue librement dans le liquide remplissant le récipient 139. Le cou- rant électrolytique peut être ramené .aux électrodes par les res- sorts 129 et 129' sur lesquels est suspendue la capsule. Les électrodes sont alimentées par un circuit .comportant une source de courant 128 et une résistance réglable. La capsule se termine
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par une partie déformable 131 constituée par exemple par un tu- be de section aplatie oupar une membrane ondulée.
Le récipient 139 ainsi que le liquide qui le remplit doit, bien entendu, être transparent pour permettre l'action de la lumière sur le contenu de la capsule 130. Lorsque la luminosité varie, le vo- lur,e total de la capsule varie également suivant l'état déqui- libre entre l'action de la lumière et celle du courant. Par conséquent, la capsule 130 se déplace vers le haut lorsque la lu- minosité décroît vers le bas lorsque la luminosité croît. Le déplacement du corps 130 peut être utilisé par exemple pour fer- mer le contact, etc.
Sur la Fig. 28 on a représenté un autre mode de réalisation dans lequel une capacité fermée 133 est remplie de liquide é- lectrolytique et comporte deux électrodes 2 et 2' alimentées par une source 134. . l'intérieur de la capacité 133 est placé un corps 132 fermé et susceptible de varier de volume sous l'action de la pression(tube creux de forme aplatie, capsule manométri- que en platine ou en verre). Le corps 132 est relié par un res- sort 140 à la partie inférieure ou supérieure de la capacité 133.
Sur les variations de la pression à l'intérieur de la capacité 133 le tube 132 a tendance à se déplacer par exemple vers le haut et vers le bas et permet soit la fermeture du contact, soit la mesure de la luminosité. Il doit être entendu que les appa- reils du type décrit et se référant aux figs, 26, 27 et 28 peu- vent être branchés dans des circuits convenables et en particu- lier comporter des contacts limiteurs.
Il est évident qu'aussi bien dans le cas de la figure 23 que dans la fig. 28 on pourrait, au lieu de prévoir des corps déformables (131 et 132) , prévoir des corps dont l'intérieur communique avec le liquide dans lequel ils sont plongés. Dans tous les appareils suivant l'invention, il est prévu d'utiliser dans la chambre de réactions des électrodes en platine, et tout
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particulièrement en platine irridié à haut pourcentage d'irri- dium. Toutefois, dans certains cas on peut également utiliser des électrodes en charbon ou en graphite ou toute autre matiè- re inattaquable par le chlore.
Le coefficient thermique de la réaction photochimique H2 + CL2 - 2 H Cl étant pratiquement égal à zéro, on a remarqué que le dispositif possède néanmoins dans la plupart des cas, un coefficient thermique positif. Pour le compenser, il est pré- vu d'introduire en série, avec le courant électrolytique, une résistance qui augmente l'intensité du courant, lorsque la tem- pérature croît, ou inversement, ou tout autre système de compen- sation connu
Enfin, il est prévu de réaliser cette compensation par l'uti- lisation d'un bilame obturant, en fonction de la température à l'aide d'un écran mobile, l'accès de la lumière à la chambre de réactions.
Dans ce qui précède, on a parlé presque exclusivement dtap-.. pareils dans lesquels on utilise 'des réactions de chlore et d'hy drogène. ll doit être bien entendu quon peut utiliser égale- ment d'autres.corps chimiques. Ainsi,.on peut indiquer à titre d'exemple l'électrolyse de l'acide bromhydrique en brome et en hydrogène qui se recombinent, quoique beaucoup plus lentement, sous l'action de la lumière.
On peut également utiliser l'électrolyse de l'eau et la re- combinaison de l'hydrogène etde l'oxygène sous l'action des rayons ultra-violets. On peut également utiliser l'électrolyse de l'eau chlorée et la recombinaison de l'hydrogène et de l'o- xygène sous l'action de la lumière en présence de chlore,
Enfin, il est également prévu, en vue de stabiliser ou influen cer favorablement le coefficient thermique de l'appareil, d'agir sur la concentration du chlore en introduisant dans la chambre de réactions des substances absorbant le chlore en quantité va- riable suivant la température, tels que par exemple le charbon.
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Le procédé et les dispositifs décrits peuvent avoir de nombreuses applications pratiques dont quelques exemples sont donnés ci-dessous :
La réaction photochimique utilisée, étant particulièrement sensible aux rayons verts, bleus, violets et ultra-violets, et à peu près insensible aux rsyons rouges, il est particulièrement prévu, suivant l'invention, d'appliquer les dits dispositifs dans les cas où l'on veut se mettre autant que possible à l'abri de troubles, produits par la lumière artificielle, par exemple par la lumière de l'éclairage public qui contient une proportion beaucoup plus grande de.lumière rouge que par exemple la lumiè- re ambiante.
-Il est p rticulièrment prévu d'appliquer le dit procédé à l'allumage automatique, à la tombée de la nuit, des feux de position ou des lanternes et phares de voitures auto- mobiles, .Il est prévu ensuite dlutiliser le procédé pour la construc- tion de posemètres pour la photographie, grâce au fait que la dite réaction est particulièrement sensible aux rayons violets et ultra-violets, de même que les plaques photogra@hiques, ce qui donne ;.:ne grande fidélité etsupprime la nécessité de cor- rections.
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Il es'j rë? ;. tU"Gi:"iber le procède Jour la détection ., t ::':1- 0",11:.ie li de -iue r;ou:c le Gùl1tr61e Q0.3 ::ur..ées 11''-1 le c i-e;. iii à e - L- ià n= q=< 1 e lle i , 1.11 e=±± e j , 1 j.'.'.ji ,. - - CL..1.r- 8.1.:<.::0','- aIs tas l0113.lS:U' ='o;iàes/sc:it ssnsibles les a¯pireils ,-u.i'.'!. l'iii- i;aii-:ion sont ,lùs ::' ciler;,sl1t t.-1).30l'oE-ôlee p.r les jfj.?::ëeSt Chitre ce8 e::3[;.21",8 à '2,%±.lioôitioll 10-icZiolhle[.ellL rl.tive- i:.*n>, jer: r çidm , :.w;qàels or- ueut joindre le,3 ==Zi#x- Zio=1à3 dé cJlTr61e, lu:-.. e d êalairage 13ublie et i.,rivé de ¯.iii- res, balises, etc, il est ¯>x=<ùàc,¯Liì=1->iii préi-u d'utilisé.. le J.it 0 c;
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En particulier, il egÉt j;J.L' .vu d'utiliser 13....)rocédé ;;;..tÍ Yl:ll1i l'invention pour toute signalisation ou C Oï:lf,.[;l1" 3 , ù'L1t nee par 'JS rayons invisibles ou. peu viuibles et YlOt; i.T.E:Y:.û le.-. l"';J nE.
,rax'crét.e-violat ou ul t1',,'-violets...
DLl1<;J ce but, on utilise, pour éclairer le;:) chambres ae réac- tion3, des sources de lumière ultrt.-violet ps.r ecei>,ple ues rcâ de mercure ou T:16me des sources de 1-11..ière ;:ti.îicielle ..au- nies de filtres bb801'bpl1.t les r:.'O'11,.i visibles bt lE Í:...3[llt i0cS^ S82' les 1'Lyol1s invisibles. lou" .;.11'ticlÜièl'J1JE::nt, il ed pré- vu if,;.pli ¯uer le aceüé 4 le Lotoci;ion contre le vol, , tou- te co;r.:unicFtion ou üélêcoiiminde secrète, i.u contrôle et do- 0[;6e CL8 rnyons ultl'[;-violets, J.tJ.1S les 1:.l,lÙict:.t ions r,;éúic8.1es reproductions photographiques, industrielles, etc.
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De rnr.^.a on peut réaliser un 81'f.nd nombre d'applications c- vec la lumière artificielle ordinaire.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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B R E V -MI, 12 D 'I IT' U E Il T 1. 0 Il Method and device for using and measuring variations in illumination
It is known that certain reactions between gases or between gases and liquids are generated or accelerated by the action of light, giving rise to variations in volume. Certain other photosensitive reactions of the same kind take place without change in volume, but, the reaction products being - easily absorbable by certain liquids, the whole can give rise to variations in volume,
On the other hand, it is known to produce gases or mixtures of photosensitive gases by the action of electrolysis on suitable liquids.
The present invention relates to a process consisting in bringing together in a closed vessel, in a suitable container, the elements necessary to produce, by electrolysis, photosensitive gases with an increase in volume. And conditions which can generate in said gases accompanied reverse photochemical reactions. decrease in volume or associated with secondary physico-chemical reactions accompanied by such decrease, the whole
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of these reactions being perfectly reversible and determining a succession of states of equilibrium reproducing indefinitely in a closed circuit, without any external intervention, under the sole action of electric currents and light,
these volume variations (or corresponding pressure variations) make it possible to translate variations in triggering or current into mechanical actions, which can be used in any suitable way.
The invention provides quite particularly to maintain the electrolytic current at a value which can be modified at will, generally constant, or varying automatically following the volume of the gases formed and to use the variations.
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to generate or control mechanical actions by using them for control or. control of electrical circuits (in particular opening and closing of contacts) thus constitute "photo-relays".
It is also planned to proceed in the same way to measure or. control the illumination, using the 'variations
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da.-al: r.¯s or pressure-to move an appropriate index along a scale, making photometers, pose- meters for photography, etc ...
From a General Lesson "dGl1 the ç.JPresils Considered, volumetric devices or Ti ± ..'- 't0 ;: é- t ..' 1.i3.eS: -are put in communication with the rooms or take place the reactions ¯, photochemical and the electrolysis of f, .P, c .., lw eo: place an together forming a whole and closed LIE- nière a. prevent any exchange of matter between the reaction chambers and the outside .
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according to a particularly recommended embodiment, provision is made to use the most photochemical reaction:
sensitive act. ¯Elly known, that of the combination of hydrogen and chlorine in oLIorhydric gas which takes place without change in volume according to lt. formula: 73 + Olg - 3 Hel,
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accompanied by a secondary chemical reaction of absorption of hydrochloric gas by a liquid (such as water, aqueous solutions, hydrochloric acid) resulting in a decrease in volume.
On the other hand, for the electrolysis of hydrochloric acid or, preferably, with a view to further protecting the electrodes, a solution acidulated, preferably with hydrochloric acid of an alkali or alkaline chloride. - earthy or any other liquid releasing, under the faction of electrolysis, chlorine and hydrogen, the hydrochloric gas formed under the inaction of light being absorbed by the.
. same liquid used for electrolysis and in the same volume.
The invention also relates in a particular way to an arrangement ensuring perfect operation of the device and in particular the regularity, consistency and precision of its operation.
This arrangement consists in separating the interior of the reaction chamber (s) from the rest of the apparatus by means of organs making it possible, on the one hand, to transmit to the outside or to the rest of. the device the volume and pressure variations that occur inside the chamber (s) and on the other hand to avoid the chemical actions of chemically active and corrosive materials contained in the chamber (s) on the other parts of the apparatus, eliminating absolutely any exchange between the contents of this or these rooms and the outside.
These organs are constituted by elastic partitions which are presented in the most varied forms and especially in the form of elastic and flexible membranes made of materials which cannot be attacked by the chemical ingredients involved, such as chlorine and acids. As such materials it is particularly intended to use platinum, and in particular platinum with a high irridium content, as well as glass.
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The invention also provides for an application of the method which is the subject thereof to the production of apparatuses based on the use of variations in volume or pressure, not directly to act with the aid of volumetric or mechanical devices. - nometric on contacts or indicators, but to modify a state of mechanical equilibrium of a system balanced under the action of gravity.
For this purpose a mobile system is provided in which the action of gravity is balanced by an appropriate means (balance, spring) and the so-called variations in volume and pressure are used to break or modify this state of pressure. 'equilibrium, for example, by determining a displacement of a mass of liquid: by varying by the action of pressure the equilibrium of an elastic element floating in a liquid, etc ....
The invention also relates to a certain number of means ensuring the speed, consistency and precision of operation.
In particular, provision is made in certain variant embodiments of photo-relays to arrange for the current to be maintained at a constant value allowing the establishment of a state of equilibrium, not throughout the entire range. range of luminosities, but mainly in the vicinity of the critical luminosity, that is to say of the luminosity at which the closing or opening of the secondary circuit must occur.
It is expected that, outside this zone, the current is modified automatically, for example by cascades, passing from the value 0 to any appropriate value, these modifications of the value of the current being determined by the set of different contacts making part of the photo-relay, this clearance being determined according to the different states of equilibrium corresponding to the different luminosities,
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The invention also aims, in the case where rapid and very rapid actions are required, the use not of slow variations in volume, occurring in the form of a progressive succession of states of. equilibrium, but secondary phenomena accompanying these establishment of equilibrium states and resulting from heating of the gas mixture,
put under conditions such that the lymière generates relatively rapid phenomena and explosive marl, such rapid thermal increases in volume (or in pressure) being used for example for the closing or opening of electrical contacts
The invention further provides for various applications of the process which will emerge more clearly during the description which follows with reference to the appended drawings in which a number of embodiments have been shown by way of example.
Fig. 1 shows a photo-relay according to the invention with a mercury contact.
Fig. 2 shows an embodiment of such a photo-relay.
Fig. 3 shows another embodiment comprising another arrangement of the contacts ensuring automatic modifications of the value of the current,
Fig. 4 is a particular mode of construction of a photo-relay.
Figs. 4a and 4b show two construction variants of part of the photo-relay of FIG. 4.
Fig. 5 shows an illumination measuring device.
Figs, 6 and 7 show two construction variants of an apparatus / type of that of Fig. 5.
The Big. 8 shows a Bourdon tube photo meter.
The Big. 9 shows a Bourdon tube photo-relay.
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Fig, 10 shows a differential apparatus.
Fig. 11 shows a bottom-lit apparatus.
Figs. 12 and 13 show two embodiments of photo-relays comprising particular arrangements intended to limit the movements of the separating membrane.
Fig. 14 is a partial view showing another embodiment of the limiter devices.
Figs. 15 and 16 show two embodiments of the separation membranes and their mounting.
Fig. 17 shows an apparatus with accelerated action by heating.
Fig. 18 shows an apparatus with a graduated reaction chamber
Fig. 19 shows a simplified photometer,
Fig. 20 shows an automatic light meter or meter.
Fig. 21 shows a photo-relay with mechanical control of the contacts.
Fig. 22 shows another embodiment of this type.
Figs. 23 and 24 show two lighting devices of the reaction chamber.
Fig. 25 shows a fast-acting photo-relay; and Figs. 26, 27 and 28 show three devices in which the action of gravity is used.
Referring to the drawings, we see in Figbl a photo-relay mounted in a circuit comprising a lamp 10 and which can be used, for example, to light this lamp at nightfall. Such a device can be used practically on vehicles, such as automobiles, to produce the automatic switching on of the sidelights at nightfall and their extinction at the onset of light, or even for city lighting, etc.
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in this Fig. in 1 we see a capacitor made of transparent material, for example glass, and at 2 and 2 'two electrodes immersed in a liquid contained in this capacitor, for example in hydrochloric acid. We see at 3 a U-shaped tube communicating by one of its ends - with the capacity 1.
This tube is filled with mercury: the other end of the tube is closed, the space located above the mercury column 6 preferably being filled with an inert gas.
In this end of the tube is placed a contact 11. The electrodes 2 and 2 'are supplied by means of a circuit comprising a battery 4 and an adjustable resistor 5. At each moment the passage of the current breaks down the acid e ohlorhy - Drique in H and 01, which mix in the capacity 1 by pushing the liquid back into the U-tube, 3. These gases, being subjected to the inaction of light, combine without change of volume, in hydrochloric gas, the quantity of HCl formed being proportional, for a given illumination, to the present and illuminated mass of the mixture of H and Cl. Hydrochloric gas, as it is formed, is absorbed by the electro liquid. lytic itself, which determines a decrease in volume.
In this way, for each given illumination, it siéta-. creates a state of equilibrium between the gases formed by electrolysis per unit of time and the gases formed under the action of light and also absorbed per unit of time,
To each wind corresponds, thereby balancing the presence in the capacity 1 of a determined and constant quantity of gas which results in a corresponding height of the mercury column in the tube 3.
As the light intensity increases, the amount of H and Cl combined per unit of time in HCl and immediately absorbed by the liquid increases, the volume of gas in capacity 1 decreases and the mercury column expands. When the intensity
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light intensity decreases, the reverse phenomenon occurs.
The height of the column can be adjusted by varying the intensity of the current, so that the end of the column of mercury comes into contact with terminal 11 at the desired moment. carry out this adjustment in such a way that the contact is closed and the lamp 10 lights up when the. nightfall.
It is preferable, in order to avoid attack of the mercury by the chlorine dissolved in the liquid, to keep the mercury constantly at negative potential, resulting in a continuous formation on its surface of a molecular film of. hydrogen.
In Fig. 1 the mercury column is connected for this purpose to the negative pole of the battery 4. It is also envisaged to possibly eliminate the electrode 2, the mercury column itself serving as negative electrode releasing the hydrogen. . In such a mode of realization; the device must be supplemented by a battery intended to keep the mercury constant at:
negative potential ... -
In order to protect the mercury even more against attack by chlorine, as well as to prevent the infiltration of the liquid in the right branch of the U-tube, provision is made to interpose between the contents. the capacitor 1 and the mercury column a separating element allowing the mechanical action of the gases contained inside the capacitor on the mercury column, but nevertheless preventing the above-mentioned infiltrations and the chemical action on the mercury.
-In the example of FIG. 1 this separating element is constituted by a column 9 of petroleum jelly, paraffin oil or any other inert and pasty material, placed between the mercury and the contents of the capacity 1.
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However, in the preferred embodiment, this separator element consists of an elastic membrane. This mode of separation constitutes a particularly important characteristic of the invention.
In the embodiment of FIG. 2 such a membrane can be seen at 31. In this figure; we see, always in 1 ,. a capacitor in which the electrolytic liquid is contained in 3 the U-tube and in 2 and 2 'the electrodes. The apparatus shown in FIG. 2 is organized so as also to ensure automatic adjustment of the value of the electrolysis current.
According to this embodiment, the right-hand branch 35 of the U-shaped tube 3 is provided, in addition to the contact 37 ensuring the ignition of the lamp 10, with two complementary contacts 36 and 38. These two contacts are placed respectively at the- below / and above contact 37 and act as limiters intended to keep the end of the mercury column constantly in the vicinity of contact 37.
- The lower contact 36 is connected via a resistor 39 to one of the electrodes, in this case 2 'of the capacitor 1.' The other auxiliary contact 38 bypassing the two electrodes. and 21 in the oas where it is reached at the end, of the column of mercury. The circuit is completed by a resistor 40 connected between the positive terminal of the battery 4 on the one hand, and the electrode 2 'and the contact 38 on the other hand.
This resistance 40 is calculated in such a way that the electrolysis current is greater than that which, at the expected illumination, must close; through contact 37, the user circuit. In this way, as soon as the mercury reaches the lower contact 36, the electrolytic current passes through resistor 39 and is reduced to the value at which contact 37 will be closed on degree of darkness you
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read. If the darkness becomes too great, the upper contact
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is in its turn reached, and short-circuited the two electrodes by stopping of the 'sort' the passage of the current. electrolyte through the liquid contained in the capacity 1.
This last result can moreover also be obtained by the fact that the two electrodes, or preferably one of the electrodes, are placed in the upper part of the reaction chamber and only descend to a certain level. In the dark, the level of the liquid drops below the level of this electrode and the current bursts. Such an arrangement is shown in FIG. 1 on which the electrode 2 is located in the upper part of the chamber 1.
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In this figure, there is also seen an arrangement constituting one of the preferred essential elements of the invention. element is constituted by a separation membrane 31. provided between the liquid subjected to the action of electrolysis and the mercury column, this constituting membrane, thus
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as indicated earlier he.:1t, a separating organ preventing action. lu chlorine on mercury, as well as all .1i "::;: 'u;:; io11 ± and, tG: 1:' ''; SS i: filter i0n h through the mercury column varz 1 J: 1 < the .ie s:. material of 1: .- 1..ol ': .. right end of the tube in 5.
02.t; te r..a.bra: -. Ae performs a tight 'Lecù: et'-1r.e of the Cllê'.T..bl'0 = .e 1'6tCtior.: ;;. ¯oß.r: .eat called el, la re.ià illdé. end, nte du rOdtQ, .e lT: .py r e31, Far appropriate, if necessary, we can avoid the absolutely hermetic closure of the right branch of the tube in 1I-, since this ùiembrem prevents any exchange with the exterior of gases and other ingredients participating directly or indirectly in the reactions.
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G:
'8ce in the presence of this membrane, the right end of the column can therefore be left open and can, by
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for example, ending with a long coil open at its end and filled, for example, with oil constituting a sufficient closure to protect the mercury against oxidation or a liquid replacing the mercury against evaporation.
The membrane 31 can moreover be made of any desired material ensuring, on the one hand, elasticity and, on the other hand, sealing and resistance to the necessary chemical effects. It can, for example, be made from a metal which cannot be attacked by chlorine, such as platinum or preferably iridiated platinum. It is particularly provided that it can also be made of glass.
In the case where the membrane is made of platinum iridium and constituted by a corrugated disc, it is generally welded into the glass walls of the apparatus. According to the invention, provision is made to rehdre its rigid edges by crimping them on a metal ring such as 61, for example made of stainless steel placed on the side of the membrane which is not in contact with the interior of the reaction chamber. This ring can also be replaced by a suitably perforated metal disc, the surface of which is slightly concave, so as to allow the membrane to flex. This disc is intended to limit the movements of the membrane and to prevent it from deforming dangerously in the event of excessive pressure variations. Such a disc is shown at 59 in FIG. 3.
It has a perforation 60 in its center.
This figure shows another embodiment of a photo-relay in which the automatic adjustment of the value of the electrolysis current is carried out in a different way. In this figure, we can also see at 1 the reaction chamber, at 2 and 2 'the electrodes, at 37 the working contact. We see at 75 the battery which supplies the electrodes. With this embodiment, when the reaction chamber
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tions 1 is strongly lit, the left end of the mercury column 6 touches the contact 38 'and the electrolytic current is regulated by the resistor 72 of relatively low value: The electric current is thus maintained at a value relatively high.
On the other hand, at low illumination, the level of the left column drops rapidly, until it leaves contact 38. From this moment, the electrolytic current automatically becomes weaker, thanks to the bringing into play of a second resistor 73, of relatively high value, and reaches its normal value for which the apparatus is set with a view to closing contact 37 at the desired illumination. The left column continuing to fall, and the right column consequently continuing to rise, at the desired moment reaches contact 37 and closes the user circuit by lighting, for example, lamp 74.
If the darkness increases further, the left column level at some point left contact 71, and the electrolytic current is thus completely cut off.
2 p, electrode / no longer in contact with the left battery terminal. The left-hand level of the mercury column is thus automatically maintained by the successive set of breaks and current establishments at the desired height. Much faster operation of the photo-relay is thus obtained. It must also be understood that the arrangement of the contacts can be reversed in order to obtain the. closing of the secondary circuit for an increase in illumination and not for a decrease.
In Fig. 3 also shows a device intended to isolate the platinum membrane from the mercury column by filling the space located below the membrane partially with asbestos, at 68, and partially with
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inert gases. This arrangement is very simple to make, and can, for example, be used in devices applicable to the automatic switching on of the parking lights of motor vehicles.
To fill the space below the membrane with inert gases, as well as to fill the tube with mercury, eto, one can use one of the contacts, for example the contact 38 'which can be constituted by a tube which serves the purpose of filling and which can then, if blocked, for example, at its outer end, continue to act as a simple contact. Such an embodiment is also shown in FIG. 36 It is also planned to use these tubular electrodes for all operations, adjustment, filling, vacuum, not only in the U-tube but also in the capacity 1.
As indicated above, the movements of the membrane are preferably limited in order to avoid its deterioration under the effect of too strong movements. This limitation can be achieved by a member such as the disc 59.
Such a disc can moreover also be provided above the membrane, being made of a material which cannot be attacked by chlorine, such as glass. However, the same result can be achieved by limiting the free space above the liquid contained in chamber 1 to a value of less than the volume displaced by the maximum gap of the membrane, in FIG. 3, this space is limited so as to obtain this result. Likewise, another arrangement can be provided limiting the movements of the membrane downwards. One can use for this purpose; a porous plug such as 67, which can be seen in FIG. 3. The porosity of this plug must be fine enough so as not to allow mercury to pass, while allowing gases to pass.
We can, for example, place this plug, which can be made, for example, in asbestos, a few millimeters
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above contact 37. The mercury column being thus mechanically stopped, the membrane can no longer deform downwards. In Fig. 3 are shown two limiter devices, any one of which can, of course, be optionally omitted.
In Fig. 4, there is shown an embodiment of a photo-relay in which the entire apparatus is practically separated into three parts, one of which is constituted by the actual reaction chamber 107, the other by a U-shaped tube 110, in which the mercury column 6 moves, and the third, connecting these two parts to each other, by the separation membrane generally indicated by 150. This type of device is particularly suitable for the use of membranes made of glass, the element 150 being preferably constituted by a glass chamber separated into two compartments by a flexible glass membrane. The three thin parts are joined together by thin tubes 108 and 109 made of glass or preferably of metal, the length of which can be of any length.
In some special cases, it can be reduced to zero. With this arrangement, the danger of explosion under the effect of heating of the gases located in the reaction chamber is avoided.
On the Pige. 4a and 4b, two embodiments of part 150 have been shown.
Referring firstly to FIG. 4A, at 100, we see the membrane proper, constituted for example by a flexible glass plate, placed between two reinforcements 106 ′ and 105, organized so as to leave two sides of the membrane free spaces. The free space at one end of the membrane communicates, via a tube 108, preferably irradiated platinum with the interior of the reaction chamber 107.
The space on the other side of the membrane communicates via a tube 109 with the U-tube 110,
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Likewise, in the example of FIG. 4 B, the membrane 100 placed between the two reinforcements 105 and 106, is subjected on one side to the action of the gases arriving through the tube 108, and acts through its other side on the mercury column, via of inert gases, through tube-109. In the example of FIG. 4B, the two tubes 108 and 109, instead of communicating with the spaces located on either side of the membrane on the periphery, will communicate with these spaces via their central part.
In the examples of Figs. 4A and 4B, the membrane 100 is placed between two relatively thin blades, also made of glass, 101 and 102, glued to the reinforcements 105 and 106. The three blades 100, 101 and 102 are glued or welded together on their edges. , the tubes being, in turn, welded to the blades.
The spacing of the blades 101 and 102 may be very small, just sufficient to allow, by the play of the membrane, to produce the necessary displacements of the mercury column, this spacing being maintained by the gluing of these blades against the - reinforcements.
The blades 101 and 102 can also be omitted by making the reinforcements 105 and 106 out of thicker glass, the whole being welded to the periphery. The spacing is in this case obtained either by machining the reinforcements, or by using glass slides of appropriate curvature,
In the example of fig. 4B, the inlet tubes 108 and 109 are glued or welded to the plates 101 and 102 which they pass through, by reinforced glass parts 111 and 112.
The assembly of FIG. 4 is easy to understand, the U-tube 110 having the same contacts as that of FIG.
3. This embodiment constitutes an excessively practical arrangement, the various elements of the apparatus being able to
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be embedded in a support plate 151, for example on one or both sides thereof, so as to constitute a whole that is easy to transport and assemble.
In the example of FIG. 4 also shows a detail of the mounting of the contacts, which can be seen applied in this case to the contact 37. In order not to modify by its presence the section of the passage in which it is placed, this contact can be made by a ring embedded in the mass of the glass and flush with the interior surface of the tube. In the end of the tube 110 is provided a plug 152, allowing the gas to pass but not the mercury.
In the foregoing, apparatuses constituting photo-relays have been shown.
In Figs, 5,6, 7 and-8, the application of the invention to apparatus for measuring light intensity has been shown.
Referring first to FIG. 5 shows, still at 1. the reaction chamber, at 2 and 2t the electrodes, -in 4 the supply battery, and at 5 a resistor. The right column of the U-tube 3 is sharpened, so as to constitute a capillary tube 16.
However, in this embodiment, the mercury column is omitted, and it is the very liquid which fills the reaction chamber which constitutes the mass which moves in the U-tube, The right level of this liquid column moves in front of a graduated scale 17, and indicates on this scale either the luminous intensity or the exposure time, The space 18, located above the column of liquid, is preferably filled with chlorine, In in the case where the device is used as a light meter, the light coming from the object to be photographed can possibly be concentrated on the capacitor 1 by a slow ille 19.
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In Fig. 6 shows an apparatus of the same type as that of FIG. 5, but in which the movable column is a column of mercury and some liquid, separated from the interior of the reaction chamber by a membrane 31 of the same type as that described with reference to FIG. 2.
In .la Fig, 7 shows another alternative construction in which the reaction chamber has a flattened shape intended to facilitate the absorption of hydrochloric gas by the electrolytic liquid. In this example we also see a particular embodiment of the separator member, which, instead of being constituted by a membrane such as 31, is formed by a flattened tube 32, this tube communicating through its upper end with the chamber. and closed at its lower end, this tube deforming when the pressure inside the reaction chamber varies.
It should be understood that such a deformable tube can be used with other chambers than that of FIG.
7 or conversely the flattened chambers can be used with membranes, and so on,
In Figures 8 and 9, two embodiments of apparatus have been shown in which the movable column is replaced by a manometric device such as, for example, a manometric tube, preferably made of platinum-iridium or made of glass, capable of actuating either a needle, so as to constitute a measuring device, or an external secondary contact so as to constitute a photo-relay.
In Fig. 8 shows a measuring apparatus in which the Bourdon tube 14, the interior of which communicates with the interior of the reaction chamber 1, carries an indicator needle 13.
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In the example of FIG. 9 the tube 14 carries at its end a contact intended to enter a cup filled with mercury 15 intended to close the user circuit, the apparatus thus constituting a photo-relay. It must be understood. that the devices of the type of figs. 8 and 9 may also include separation membranes.
In Fig. 10 shows a differential action apparatus, making it possible, for example, to compare the illumination of any light source with that of a source of known intensity. The apparatus of Fig, 10 consists essentially of two vertical columns 21 and 22, joined together by a communication tube 20 (for example a capillary tube) * In each of the columns are provided two electrodes. 23/24 and 25/26 respectively, supplied by a battery 4, through adjustable resistors, respectively 5a and 5b.
Electrolysis occurs in each of the columns. One of these columns is illuminated by a fixed source of light, the other by the light to be compared. In an alternative embodiment, one of the columns can be coated with a cap such as 27, intended to hide the column against the light, totally or partially, the other column, 21, indicating the light intensity and being provided for the purpose of graduations.
In Fig. There is shown an apparatus consisting simply of a reaction chamber extended by a vertical tube in which the contacts are provided and which is separated from the chamber by a membrane. The reaction chamber is located at the bottom of the apparatus and is illuminated from below, for example by means of a suitable concave mirror. The electrical circuit can be the same as, for example, in the case of FIG. 2. In this example, the vertical tube has a slightly conical shape, so as to avoid cutting the mercury column.
It should be understood that this conical shape of the
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tube can be used in any embodiment and is in no way limited to the example of FIG. 11; in which the tube can also have a cylindrical shape.
On the. Fig. 12, there is shown an alternative construction of the apparatus, such as that of FIG. 2. In this example, the left branch of the U-tube is narrowed to form a capillary tube intended to brake the mercury. In addition, a particular embodiment of the limiting contact 38 is provided, which can be replaced by a wire 38 'passing through the plug 67.
In Fig. 13 shows an alternative construction, in which the movements of the membrane are limited in both directions by the fact that the free spaces provided on the one hand at 65 above the liquid in the reaction chamber, and d 'on the other hand at 66 above the mercury level; are very weak.
In Fig. 14, there is a method of constructing an organ * intended to limit the movements of the membrane upwards.
Oet organ is constituted by a glass plate 63, of concave shape, perforated in its middle u. The movements of the membrane downwards are limited by a metal plate 59. In this figure, we also see at 71, a metal contact connected to the plate, support 59 and exiting through the glass at the bottom. 'outside to receive the cathodic potential and transmit it to the membrane.
In Fig. 15, there is shown a mode of construction in which the membrane consists of a thin and flexible glass plate 100, welded at its edges between two glass plates and of slightly concave shape, 101 and 102. In this figure, the reaction chamber is shown at 103; we see in 104 the beginning of the U-tube.
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The embodiment of the membranes has moreover already been shown in another application in Figs; 4A and 4B.
,
In Fig. 16, there is shown a device similar to that of the Magpies. 4b and 15, but in which the blade 100 ', forming the membrane proper, and the two blades 101' and 102 'are made of corrugated glass glued or masticated in a suitable external frame. All of these components are mounted in an appropriate support.
In Fig. 17 shows an apparatus in which the variations in gas volume are accelerated by heating.
It is also revised to separate and remove as far as possible the capacity filled with liquid and in which {.-. electrolysis takes place of the capacity filled by the mixture of gases exposed to the light, the heating being exerted only on the receptacle containing the gases.
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On lh Fig. 17, we see, in -1, the cs-pacity containing the īaz e eàigù ± fairy either: ..:. Ar an internal resistance 142, or by mie external resistance 42. We see on this i6ure, in 43, li G, ..; y'¯.viûC Besplie de liquitie, and in 2 and et the electroE3.
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repetition of signals on locomotives or in other similar applications.
Photo-relays of this type give rapid contact as soon as the concentrated light of a signal to be repeated falls on it, for example when the locomotive passes in front of this signal.
In Fig. 25 which will be described below, some assembly details have also been indicated.
In Fig. 18 shows an apparatus consisting of a reaction chamber in the form of a vertical tube provided with a graduated scale and carrying at its lower part a membrane or an elastic partition in contact with the atmosphere. The reaction chamber, in this example, itself constitutes the column of liquid intended to give the desired indications by moving in front of the graduated scale.
In Fig. 19 shows a considerably simplified apparatus, consisting of a simple vertical tube, preferably with thick walls, 46, provided with a graduation 47 and filled with a liquid strongly saturated with chlorine. At the lower end of the tube, two electrodes 52 and 52 'are provided, preferably very close together. The gases which are formed under the action of the passage of the electrolytic current, rise in the form of bubbles along the tube and undergo during this movement the cstalyzing action of the light varying with the intensity of the latter. .
On the other hand, hydrochloric gas undergoes rapid and constant absorption by the surrounding hydrochloric acid.
Depending on the light intensity, the bubbles arrive, without being dissolved, at a height that may be greater or less. marked on scale 47, which makes it possible to measure the light intensity.
In the foregoing, it has generally been assumed that the electrolysis is carried out by direct current. However, it must be
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of course that alternating current can also be used, by taking greater current densities and possibly smaller electrode surfaces, re-use of an alternating current moreover has the advantage of providing gases already mixed or almost completely mixed. The use of the alternative Gourant is particularly advantageous in the case of the device of the type of FIG. 19,
The invention can also be applied to constitute an automatic light counter or metering device, intended for example to automatically totalize or suppress the light,
for example when the whole thereof, fallen on a photographic reproduction sheet or the like, reaches a defined value. Such a device, which can be used very particularly for photographic reproductions as well as for the reproduction of drawings (prints, etc.) is shown by way of example in FIG. 20.
The apparatus shown in this figure is of the same type as that shown in Figures 2 and 3. It is connected with a light source 57, the light of which is to be determined automatically. The operation of this device is as follows: the electrolytic current is first allowed to act on the liquid placed in the reaction chamber 1 of the tube in
U 3. The gases developed as a result of this reaction cause the nercury column to rise in the right branch of the U-tube, which is provided with 58 graduations, until the level of this column reaches the desired graduation. .
At this time, the mercury column covers a certain length of an electrode 5354, connected with one of the poles of a battery 56, the other pole of which is connected to the lamp.
57. When the mercury level has reached the desired height, the reaction chamber 1 will be subjected to the action of light. This has the effect, as has been said above, of
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produce a decrease in the volume of substances contained in this chamber and, consequently, a lowering of the mercury column in the right branch of the U-tube.
The instant the mercury level drops below the end 54 of the electrode 53, the circuit of the lamp 57 (54,56, 57,55) is cut and the lamp goes out.
This lice circuit opening can also be used to control a device intended to ensure the automatic repetition of the operation of the apparatus.
It must be understood that this particular assembly, given by way of example, can undergo numerous modifications, without thereby departing from the spirit of the invention. For example, it may be useful, in order not to increase the pressure too much, and consequently, not to cause the mercury to rise too much in the right column of the tube, to provide above this branch a relatively large space.
The same device can be used to determine and measure invisible (ultra-violet) rays.
In Fig. 21, there is shown a photo-relay in which the movements of the membrane 31 are mechanically transmitted to a contact 82 consisting of a blade moving between two contact blades 81 and 83. In this figure, we still see at 4 the battery d power supply, at 5 the adjustable resistor and at 10 the lamp representing the user circuit. When the membrane deforms downwards, the rod 80 transmits its movement to the blade 82, the right end of this blade descends and comes into contact with the end of the blade 83 by closing the circuit. use. The blade 81 is organized to follow the movement of the blade 82 for a period of time.
Only after the user circuit is closed and
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if the illumination continues to weaken that the blade 82 leaves 1 & blade 81 and cuts off the current. 84 shows a frame carrying both the blades and the reaction chamber 1.
In Fig. 22 shows another variant embodiment of a photo-relay in which the movements of the membrane are transmitted mechanically to a contact. In this example, the part of the capacity located below the membrane 31 is filled with a fluid which also fills a pressure capsule 86 which extends the lower part 85 of the capacity. The end of the capsule 86 carries a contact 87, which can, for example, act on a system of blades of the type of that of FIG. 21.
The present invention provides various means for making the devices particularly sensitive to light as well as for making them precise and free of inertia.
The photosensitive reaction H2 + Cl2 = 2 H Cl exhibits the maximum sensitivity to light in the case where chlorine and hydrogen are mixed in equal volumes.
However, since the electrolysis liquid dissolves a certain quantity of chlorine, in order to maintain the desired proportion of chlorine and hydrogen, it is intended to reduce the quantity of electrolysis liquid in the chamber. reactions to the minimum necessary to correctly produce the electrolysis and allow the absorption of hydrochloric gas, the greater capacity .de the large part of the / reaction chamber being generally reserved for the gas mixture.
It is planned, for the same purpose, to use a liquid saturated with chlorine and to fill the volume of the chamber beforehand with an atmosphere of chlorine, the Quantity or pressure of which, with a view to the maximum sensitivity. , should generally increase with the proportion of the volume occupied by the liquid present.
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In order to obtain a rapid establishment of equilibrium between the liquid and the various gases present in the chamber, this chamber is given a sufficiently compact shape, - for example spherical or flattened, - so that the liquid has sufficient contact with the gases avoiding the presence of thick layers or long columns of liquid.
(However, it is planned to use the reaction chambers in the form of long tubes, and even capillary tubes, but placed horizontally, the electrodes being able to be dis- posed along these tubes.)
The use of separating membranes between the chamber and the rest of the apparatus makes it possible in particular to give the chambers shapes collected with very short equilibrium establishment times. It is therefore planned to use these membranes also in the case where the indicator column is not constituted by mercury, but by any liquid (for example in the case of photometers).
However, in the case of devices which are exposed to very strong and sudden variations in light, explosions or disturbances of a thermal character may occur (for example under the sudden action of solar rays.). This drawback, provision is made to introduce into the combustion chambers a certain quantity of inert and non-attackable materials having a large surface area and preferably transparent, such as, for example, a small quantity of cotton wool, occupying a small amount of cotton. low density the volume intended for gases (and distributed as homogeneously as possible) or even a stack of spangles, beads or glass or quartz thread.
etc., the presence of which prevents the sudden rise in temperature, and consequently the explosion.
The same result can be achieved by any form of chamber.
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When the gas is washed, the gas is rinsed and in c O: lt and lr-.t! -ëdit..t with the liquid stump or the solid walls.
Âàtlis it is éµii12ùlliÙ kïévÙ for the same purpose of aéèÎi5ibiii-er devices, for example by creating conditions in which the mixture of chlorine or hydrogen does not occur in equal parts, but with an excess of one of these gases (and especially hydrogen). however, in the case of devices with manometric members and these members require a high pressure, or if one u- flexible membranes ::: eu, it is planned, on the contrary, to fill a large part of the reaction chamber , if not
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in otelity, pfr, to the 6-electrolytic liquid strongly erased with chlorine, psr axer, .ple 'under pressure, it preferably using small volume chambers compared to that of the manometric system employed.
In these cases, as well as in all cases where the reaction is required to work at high photosensitive pressure, the gases can be released under the action of electrolysis at high pressure which can reach several atmospheres in the chamber. -
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t: .ul- :; previously filled with chlorine under -yression.
The combination of chlorine and hydrogen was accompanied at "1 = i slam ', any v-1? JT: = exit.t10Y1 dtéGlâ.iJ: 6i.ieüt of the elongated gas causes an increase in w temperature e13., ne iaôm * 1; tition da volume J. ,, - s gb z. Liais in the cl1r.c: br;:; s of small dimensions, as well as in the rooms where the layers of mixed gas are weak and very close to solid walls, these increases in temperature and gas volume
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weak bridge, the heat disappears immediately.
But it is particularly intended, according to the invention, to create conditions under which the thermal phenomena
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mics, the temperature triûioxs of the melt-uge 2: eu ... x which accompanies the variations of G'l5ir L.eIlt:
, tP.v 1.G - Ilent
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considerable and are no longer sufficiently masked by the relatively slow phenomena of equilibrium establishment, and to use these thermal phenomena resulting in variations in volume or pressure, for rapid closing and opening , although generally temporary, of electrical circuits, as well as for the measurement of luminous intensity. In this case, the mercury column makes, for example under the action of a sudden escalation, a rapid jump in the opposite direction to that in which it normally moves, under the effect of the slow settlements of the successive states of balance, to then descend and again establish a state of balance which corresponds to this luminosity.
For this purpose, it is planned (to organize the reaction chamber so as to eliminate the causes of rapid heat dissipation, namely; chambers of larger dimensions and of compact shape (for example of spherical shape) are taken. , so as to increase the volume relative to the surface,
Particularly sensitive gas mixtures are used.
The reaction chambers are preferably acted on by sudden variations in light, and especially by sudden switching on and off of light, and of short duration, (this makes it possible to suppress or reduce the equilibrium states.)
It is particularly intended to also use the sudden actions of gas explosion. For this purpose, the gas mixture is allowed to accumulate in the corresponding capacity and the explosion produced by the sudden illumination by a concentrated beam is used. It is intended, for example, to use this for the. repetition of signals on locomotives.
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It is particularly planned to use low rapid photo-relays by stabilizing the mercury column within relatively narrow limits at a determined height. by a suitable set of contacts, for example by a set of two contacts, the upper one of which carries the electrolytic current as much as possible, and the lower one cuts it completely, as in FIG. 3 with this essential difference, however, that the working contact in the second branch of the mercury column is. not placed in the zone between the normal limits of stabilization of the mercury column by the successive states of equilibrium but outside this zone, especially above it, however the upper contact may possibly suffice * e.
Fig. 25 schematically shows such a device. In this figure, we see at 107 la. reaction chamber, at 150 the membrane and at 110 the U-tube. We see at 108 and 109 the communication tubes, at 4 the battery, at 38 and 71 the limiting contacts and at 72 and 73, the combined resistances with these contacts. The working contact for fast operation is. indicated at 89 and supplies a use circuit 90 brought into play outside the zone situated between the normal limits of operation.
Naturally, the limiting contacts are very close together.
In the case of slow variations of light, the mercury column is maintained by the play of the two contacts between these two limits 38 and 71. But the relatively rapid variations of light (producing a heating and, consequently, a rapid increase of pressure and volume before the stabilizer contacts have had time to perform their role) project the column of Mercury outside the zone of its stabilization where this column closes the contact 89. In this example, a arrangement ensuring rapid operation at the time of a sudden passage of a
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intense illumination in the dark, accompanied by a drop in temperature of the gas mixture.
For this purpose an auxiliary circuit has been provided comprising a contact 37, a neck source. 88 and a user circuit 74. The contact 37 is cut when there has been a sudden transition to darkness. In such apparatuses provision must of course be made to ensure the sufficiently rapid cooling of the unit. Gas mixture.
We thus have the possibility of generating sudden actions of light, without necessarily having recourse to extra-rapid or explosive phenomena.
It is therefore intended to use fast and sensitive photo-relays. Naturally, the sensitivity and rapidity of such devices are greatly increased by concentrating the light on the reaction chamber through suitable lenses or mirrors.
In general, means are provided to increase in certain cases the efficiency of the light on the photo-relays, this also in cases where the relay or the measuring device acts by the. establishment of saccessive states of equilibrium or in the case where one uses thermal actions.
For this purpose it is planned to lead on. the reaction chamber, the strongly concentrated light whose focus will be. placed approximately in the center of the gas volume.
Much better results can be obtained by using silver chambers externally over their entire surface, except for a small patch which remains unsilvered. The light, in the form of a strongly concentrated beam, falls on this range which coincides with the focus of the beam. This light, thus undergoing a multitude of reflections, on the silvery interior surface of. the chamber and passing through the same gaseous mass many times, produces photochemical effects several larger Laws.
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Such an embodiment is shown in FIG. 23.
The glass reaction chamber is indicated at 92. This chamber is silvered internally at 138. The light, concentrated by a lens 91, falls on an unsilvered area of the chamber wall.
In Fig. 24 another means of obtaining powerful lighting of the contents of the reaction chamber has been shown. In this fig, the chamber has the form of a long tube, of small diameter, possibly capillary 95, preferably silver on the outside, as seen at 94.
The light, first concentrated by a lens 91, is directed onto a lens 93, which gives a concentrated, rectilinear beam, directed along the length of the chamber and passing through the entire column of gas. This light is possibly further reflected by the silver wall.
As indicated above, the invention provides an embodiment in which, instead of using the values contained in the reaction chamber, the volume or pressure contained in the reaction chamber. to act directly on volumetric or manometric devices, these variations in volume or pressure are used. to modify or destroy a state of mechanical equilibrium by using, to obtain the desired displacements, the action of the pespnteur. To produce such an apparatus, a mobile system is used in which the action of gravity is balanced by any suitable means such as a system of scales, springs, etc.
and the variations in volume or pressure in the reaction chamber are determined in order to break or modify this state of equilibrium. This can be achieved by causing an appropriate displacement of a mass of liquid, determining a change in the density of a body submerged in a liquid, etc. The displacement resulting from the action of gravity can be used for example for contact closure of an electric circuit, etc.
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In Figures 26, 27 and 28 are shown 'three embodiments of apparatus of this type.
Referring firstly to FIG. 26, there is an apparatus constituted by two capacitors 122 and 124 communicating with each other by a pipe 125, all of these members being mounted so as to be able to oscillate about an axis 131. An apparatus supplemented by a mercury rocker 120 of a known type or by any other contact device.
In one of the capacitors, for example capacitor '133, or possibly in both (in the case of different lighting) two electrodes 123 and 123' are provided so as to produce photosensitive gases in the manner described above6
Depending on the light intensity, the amount of liquid in the capacity 122 varies so that it can become larger or smaller than the amount of liquid in the capacity 1240 The system, acting as a balance oscillating to the right or to the left. The mercury rocker comprises a central current lead 143 and the current feeder 144 and 145 placed respectively in two cups 137 and 126. In this way, when the system tilts in one direction or the other, the circuit is closed. between terminal 143 and one of terminals 144 or 145.
In Figure 27 there is shown another embodiment also based on the use of the action of gravity.
In this example an electrolytic capsule 130 is suspended freely in the liquid filling the container 139. The electrolytic current can be returned to the electrodes by the springs 129 and 129 'on which the capsule is suspended. The electrodes are powered by a circuit comprising a current source 128 and an adjustable resistor. The capsule ends
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by a deformable part 131 constituted for example by a tube of flattened section or by a corrugated membrane.
The container 139 as well as the liquid which fills it must, of course, be transparent to allow the action of light on the contents of the capsule 130. When the luminosity varies, the total volume of the capsule also varies. according to the equilibrium state between the action of light and that of current. Therefore, the capsule 130 moves upward as the brightness decreases downward as the brightness increases. The movement of the body 130 can be used, for example, to close the contact, etc.
In Fig. 28 shows another embodiment in which a closed capacitor 133 is filled with electrolytic liquid and comprises two electrodes 2 and 2 'supplied by a source 134.. Inside the capacity 133 is placed a closed body 132 capable of varying in volume under the action of pressure (hollow tube of flattened shape, manometric capsule made of platinum or glass). The body 132 is connected by a spring 140 to the lower or upper part of the capacity 133.
On the variations of the pressure inside the capacity 133 the tube 132 tends to move for example up and down and allows either the closing of the contact or the measurement of the luminosity. It should be understood that the apparatus of the type described and with reference to FIGS, 26, 27 and 28 can be connected in suitable circuits and in particular include limiting contacts.
It is evident that both in the case of FIG. 23 and in FIG. 28 one could, instead of providing deformable bodies (131 and 132), provide bodies whose interior communicates with the liquid in which they are immersed. In all the devices according to the invention, provision is made to use platinum electrodes in the reaction chamber, and all
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particularly in iridiated platinum with a high irri- dium percentage. However, in certain cases it is also possible to use electrodes made of carbon or graphite or any other material which cannot be attacked by chlorine.
The thermal coefficient of the photochemical reaction H2 + CL2 - 2 H Cl being practically equal to zero, it has been observed that the device nevertheless has in most cases a positive thermal coefficient. To compensate for it, it is planned to introduce in series, with the electrolytic current, a resistance which increases the intensity of the current, when the temperature increases, or vice versa, or any other known compensation system.
Finally, provision is made to achieve this compensation by using a bimetal blocking, depending on the temperature using a mobile screen, the access of light to the reaction chamber.
In the foregoing, reference has been made almost exclusively to such devices in which chlorine and hydrogen reactions are used. It should of course be understood that other chemical bodies can also be used. Thus, by way of example, one can indicate the electrolysis of hydrobromic acid into bromine and into hydrogen which recombine, although much more slowly, under the action of light.
It is also possible to use the electrolysis of water and the re-combination of hydrogen and oxygen under the action of ultra-violet rays. It is also possible to use the electrolysis of chlorinated water and the recombination of hydrogen and oxygen under the action of light in the presence of chlorine,
Finally, with a view to stabilizing or favorably influencing the thermal coefficient of the apparatus, provision is also made to act on the concentration of chlorine by introducing into the reaction chamber substances which absorb chlorine in varying amounts depending on the quantity. temperature, such as for example coal.
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The method and the devices described can have many practical applications, some examples of which are given below:
The photochemical reaction used, being particularly sensitive to green, blue, violet and ultraviolet rays, and almost insensitive to red rays, it is particularly provided, according to the invention, to apply said devices in cases where the 'we want to protect ourselves as much as possible from disturbances produced by artificial light, for example by the light of public lighting which contains a much greater proportion of red light than for example ambient light .
-It is particularly planned to apply the said method to the automatic switching on, at nightfall, of the sidelamps or the lanterns and headlights of motor vehicles,. It is then planned to use the method for the construction of exposure meters for photography, thanks to the fact that the said reaction is particularly sensitive to violet and ultraviolet rays, as are photogra @ hic plates, which gives;.: great fidelity and eliminates the need for cor - rections.
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Hence, a 81'f.nd number of applications can be made with ordinary artificial light.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.