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PERFECTIONNEMENTS AUX ARRANGEMENTS DE CIRCUITS POUR L'ESSAI DES DISPOSITIFS A DECHARGE ELECTRONIQUE, ET METHODES POUR L'EMPLOI DE CES ARRANGEMENTS.
L'invention se rapporte aux arrangements de circuits pour l'essai des dispositifs à décharge électronique,ainsi qu'aux méthodes utilisées pour l'application de ces arrangements. Plus particu- -lièrement elle envisage la détermination de Inefficacité de fonctionnement des appareils du genre considéré.
Dans les systèmes électriques de communication de longueur relativement grande et fonctionnant continuellement,il est essentiel
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d'utiliser des amplificateurs ou des répéteurs pour ralayer les courants phoniques ou de signalisation,et ces amplificateurs ou répéteurs utilisent des dispositifs à décharge électronique comme mi -lien amplificateur. Dans certains types de systèmes,les dispositif à décharge électronique sont aussi utilisés comme modulateurs,démodulateurs,ou oscillateurs.
L'efficacité et la stabilité de chaque système particulier dépend dans une large mesure des caractéristiques de fonctionnement de ces appareils, et une des caractéristiques de contr8le est l'activité électronique de la cathode ou l'aptitude qu'offre cette cathode à émettre une quantité suffisamment grande d'électrons à travers l'espace qui la sépare des autres électrodes associées,comme par exemple une électrode d'entrée ou grille et une électrode de sortie ou anode.
Dans un tel système,qui fonctionne continuellement pendant les vingt-quatre heures d'une journée,il est important de s'assurer à des intervalles réguliers des conditions de fonctionnement des divers dispositifs à décharge électronique,et cela au moyen de circuits d'essai convenables, afin de déterminer si l'un quelconque des dispositifs ne réduit pas l'efficacité ou la stabilité du système à un niveau critique. De plus,il est fortement désirable d'effectuât ces essais sans enlever les dispositifs du circuit répéteur et sans interrompre les communications ayant lieu à travers le système. Celé est particulièrement important dans les systèmes à courants porteurs pour transmissions multiples, où l'enlèvement du dispositif exige l'interruption d'un certain nombre de chemins de communication.
Un des buts de la présente invention est de faciliter la détermination du degré d'activité des cathodes dans les dispositifs à décharge électronique des systèmes électriques de communication, de manière à prévoir le défaut de fonctionnement possible des appareils et empêcher ainsi une interruption dans le service. Un autre but de l'invention est de permettre que cette détermination se fasse sans enlever les dispositifs envisagés,et par suite sans affecter d'une manière appréciable le service..
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Suivant une des formes de réalisation de l'invention,un re -lais oompteur indicateur est connecté dans le circuit cathode d'un tube à décharge pour enregistrer la chute de voltage normal qui est proportionnelle au courant intérieur passant dans le circuit cathode. Un mécanisme commutateur est prévu pour rompre le circuit d'excitation de la cathode, ou simplement pour réduire le courant de chauffe, à une valeur plus basse,afin d'amener le refroidissement de la cathode à une valeur suffisante pour permettre l'essai.
Puisqu'il y a une relation définie entre la température et la durée de refroidissement d'une cathode,pour un type quelconque donné drap -pareil, on a proposé de mesurer le temps requis pour produire un changement donné dans le courant intérieur. Quand le courant de chauf -fe est diminué,un appareil à temps est excité pour enregistrer le temps écoulé pour que le courant intérieur soit réduit dans le cir -cuit de la cathode par suite du refroidissement de cette cathode.
Quand celle-ci est suffisamment refroidie pour que le courant intérieur soit réduit à une valeur déterminée,par exemple 10 à 50 pour cent au moins que la valeur normale de fonctionnement,le relais compteur contrôle automatiquement le rétablissement du circuit d' excitation et interrompt le fonctionnement de l'appareil à temps.
Plus active est la cathode,plus sa température peut tomber avant que le courant intérieur ne soit réduit à une valeur déterminée,et plus long sera le temps écoulé. Celui-ci est donc uhe mesure du degré d'activité du dispositif à décharge,et si le temps est moindre qu'une valeur critique ohoisie,le dispositif est jugé avoir une intensité suffisante pour exiger son remplacement.
Un essai semblable peut être réalisé sur deux ou plusieurs dispositifs placés dans un simple circuit amplificateur, si le cirouit d'excitation des différentes cathodes est disposé en relation série. Sous une autre forme de l'invention,une résistance est sub- stituée dans le circuit d'excitation du dispositif essayé pour ne pas afreoter les autres dispositifs placés dans le même circuit d'
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excitation et dans lesquels l'émission peut être plus faible que dans le dispositif à l'essai,car cette émission pourrait alors de -venir si faible, quand le circuit serait ouvert pour la période d'essai,que le service du système serait interrompu.
Suivant un autre fait caractéristique de l'invention,les essais peuvent être réalisés en équilibrant deux ou plusieurs dis -positifs dans un système de communication ayant leurs circuits d' excitation en série. Dans un tel arrangement,un relais compteur in- dicateur est connecté à chaque circuit de cathode d'un système à plusieurs dispositifs,avec un seule mécanisme commutateur pour con -trôler l'élément à temps et les circuits d'excitation des tubes.
Le taux de refroidissement des cathodes sera enregistré sur les re -lais, et celui associé avec la cathode de moindre activité fermaa ses contacts quand le courant intérieur d'espace tombe à une valeur déterminée. Dès lors le circuit d'excitation sera rétabli,et l'appareil à temps est arrêté pour indiquer le temps utilisé pour la diminution du courant intérieur dans le dispositif le moins actif.
A cet arrangement est associé avec chaque relais un appareil de signalisation qui est actionné lors de la fermeture des contacts du relais, cet appareil indiquant le dispositif qui est fautif,et ce dispositif doit être remplacé si l'émission est inférieure à une valeur donnée déterminée par le temps écoulé enregistré sur l'appareil à temps.
En concordance avec une modification de l'invention relati -ve à l'arrangement pour l'essai de plusieurs tubes, l'appareil à temps a une constante de temps déterminée et l'appareil de signalisation, associé avec chaque relais, est un tube à amorçage à remplis -sage gazeux qui sointille pour indiquer le dispositif défectueux si le relais opère avant la fin de l'intervalle de temps établi pour l'appareil à temps.
Les divers arrangements, ainsi que les divers faits caractéristiques de l'invention, sont mieux compris de la description détaillée suivante basée sur les dessins ci-joints. Sur ceux-ci :
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La figure 1 montre schématiquement la forme la plus simp de l'invention, et représente le circuit d'essai comprenant le relais indicateur,le dispositif à temps, et le mécanisme commutateur placés à droite du dessin, tandis que le dispositif ou appareil qt doit être essayé dans le circuit amplificateur,modifie en concorda -ce avec l'invention,est indiqué sur la partie gauche du dessin.
La figure 2 représente le même circuit d'essai légèrement modifié pour essayer un groupe de dispositifs à décharge ayant leurs circuits excitateurs en série.
La figure 3 se rapporte à un autre arrangement servant à essayer simultanément un groupe de dispositifs à décharge,tout en déterminant le dispositif le moins actif du groupe.
La figure 4 montre une forme modifiée de circuit pouvant être substituée à l'appareil placé à droite de la ligne XX de la figure 3, et dans laquelle des tubes à décharge, à gaz et à éclat, indiquent le dispositif-défectueux du système placé à l'essai.
Suivant la figure 1,l'arrangement d'essai consiste essentiellement en un moyen indicateur ou enregistreur 10,tel qu'un relais compteur comprenant un contact ajustable 11,un mécanisme commutateur ou clé 12, un élément à temps 13, tel qu'une cloche électrique pourvue de sa source d'excitation 14, un électro-aimant ou relais 15 contrôlé par les contacts du relais indicateur 10,et deux fiches 16 et 17. Le dispositif à décharge qui doit être essayé afin de déterminer son efficacité de fonctionnement, est montré dans un circuit amplificateur type comprenant un transformateur d'arrivée 18 dont un côté du secondaire est connecté à une électrode de oon- tr8le ou grille 19 du dispositif essayé,et l'autre côté à une cathode 20 du type équipotentiel.
Un élément de chauffe 21,associé à la cathode 80,est excité par une batterie 22 ou autre source d'éner -gie. Un transformateur de sortie 23 est placé de l'autre côté du dispositif avec une des extrémités de l'enroulement primaire connec -tée à une électrode de sortie ou anode 24 tandis que l'autre extré -mité est connectée au côté positif d'une batterie 25 dont le p81e
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négatif est relié à la terre. Deux électrodes écrans 26 entourent l'anode et sont reliées à la batterie 25, mais de manière que le potentiel positif soit moindre que celui de l'anode 24.
Les électrodes respectives du dispositif sont enfermées dans un vase 27 vide d'air,et sont espacées l'unepar rapport à l'autre de manière que la cathode,quand elle atteint une température sous des conditions de fonctionnement, émet un flux abondant d'électrons à travers le dispositif entre les électrodes,les électrons attirés vers l'électrode plaque 24, et le passage de ces électrons étant réglé par 1' électrode de contrôle 19. Une résistance 28 est reliée à la cathode 20 et à la terre en 29. Cette résistance a une valeur telle que la chute de potentiel due au passage du courant du tube à travers elle, prévoit la polarisation négative voulue de la grille de contrôle. 19.
Un des contacts du jack 30 est relié à un des côtés de la résistance 28, et un autre jack 31 a ses contacts principaux reliés aux con -ducteurs 32 et 33 formant le circuit d'alimentation de l'élément de chauffe 21, le jaok 31 ayant des contacts intérieurs interoonnetés 34 de manière à formerun circuit fermé pour exciter l'élément de chauffe 21 à travers la batterie 22. Cet arrangement est typique pour un amplificateur dans un système pour la transmission de commu -ni cations où les appareils à décharge sont continuellement action -nés. Les seules parties ajoutées au circuit amplificateur sont les jacks 30 et 31.
La méthode pour effectuer un essai de l'efficacité du tube à décharge placé dans le circuit amplificateur,consiste en deux opérations simples, à savoir, insérer les fiches 16 et 17 dans les jacks respectifs 30 et 31,puis ahaisser la clé 18,après quoi les manoeuvres restantes s'effeotuent automatiquement/sous l'action des autres appareils du circuit d'essai.
Le fonctionnement détaillé du circuit d'essai est maintenant décrit. Quand la fiche 16 est insérée dans le Jack 30,le relais compteur 10 est connecté à travers la résistance 28,et l'aiguil -le 35 indique la chute de voltage à travers cette résistance 28.
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Cette chute de voltage est proportionnelle au courant intérieur passant dans la cathode 20, de sorte que l'appareil indique le courant normal intérieur du dispositif à décharge. Le relais 10 est un microampèremètre pourvu d'une grande résistance 36 connectée en -tre le contact de pointe de la fiche 16 et un côté de l'ampèremè -tre,tandis que l'autre côté de cet appareil est relié à la terre, de manière qu'il fonctionne comme voltmètre. Une résistance varia -ble 37 est branchée en shunt sur les bornes de 1" appareil 10,afin de prévoir une déviation de l'échelle complète de l'aiguille 35.Un relais compteur convenable pour le but poursuivi est connu oommerci -alement sous le nom de "Relais Sensitrol" modèle 705.
C'est un micro-ampèremètre ayant une échelle de 10 microampères servant à la mesure des courants. Le contact ajustable 11 est un petit aimant permanent, tandis que le contact mobile est un disque en fer monté sur l'aiguille 35 qui paroourt l'échelle. Le couple opérateur meut le disque en fer dans le champ magnétique du contact ajustable et ce disque est attiré fortement contre lui. Cela assure un contact parfait,évitant le cliquetis et permettant de contrôler exactement une quantité considérable d'énergie. Le contact ajustable peut être actionné avec une force quelconque désirable. Le contact 11 et un index sont attachés sur un bras commun qui peut être déplacé vers un point de fonctionnement voulu au moyen d'un bouton prévu sur la face du bottier du relais.
Après que le courant intérieur est indi -qué sur le relais 10 et que la résistance 37 a été réglée de mani -ère à obtenir une déviation de l'échelle entière de l'aiguille 35, la fiche 17 est insérée dans le jaok 31,et la clé 12 est abaissée pour rompre au contact ouvert 38 de la clé 12 le circuit d'exoitati -on renfermant la batterie 22 de l'élément de chauffe 21 du disposi -tif de décharge. En même temps que le contact 38 de la clé 12 est ouvert, le contact inférieur 39 est formé pour mettre en marche le dispositif à temps qui consiste en une horloge électrique excitée par la source 14 fournissant du courant à 60 cycles. Par son ouverture,le contact 38 rompt le circuit d'excitation et la cathode
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20 commence à se refroidir vu l'absence de chaleur de l'élément 21.
Cela résulte en une diminution du oourant intérieur dans la cathode par suite de la réduction de l'émission des électrons,et par oonsé -quent le même effet se produit dans la résistance 28. Le refroidissement de la cathode et la réduction du courant dans la résistan -ce 28 aménent nécessairement l'aiguille 35 du relais 10 à indiquer la chute de voltage dans la résistance 28. Le disque en fer de l'ai -guille 35 vient buter sur le contact 11 qui peut être réglé à une position telle que vingt pour cent inférieur à la valeur normale du courant intérieur dans le dispositif à décharge, de sorte que celuici n'est pas complètement inactif pendant l'essai et peut continuer à amplifier les courants de signalisation et phoniques passant à travers le circuit amplificateur.
Quand le disque de l'aiguille 35 ferme le contact 11, un circuit est complété pour le relais 15,et ce relais est excité par le courant de la batterie 40 à travers le contact du relais 10 et la connexion à la terre du dispositif de mesure. Le relais 15, en s'excitant, ferme automatiquement le circuit d'excitation de l'élément de chauffe 21 à travers le contact supérieur 41 pour ramener le dispositif à décharge à un fonctionnement normal. En même temps le relais 15 ouvre le circuit du dispositif à temps 13 à son contact inférieur 42,tout en établissant un circuit de blocage pour lui-même à travers son contact 43, le contact 44 de la clé 12, et la terre.
Ce circuit de blocage est prévu dans le but d'éviter quelques neutralisations inévitables du relais 15 lors de l'ouverture du contact du relais 10. Au lieu de rompre complètement le circuit de l'élément de chauffe 21, comme cela a été précédemment décrit,on peut simplement réduire ce courant de 25 à 50 pour cent au lieu de le ramener à la valeur zéro pendant l'essai. Dans ce cas, une résistance 45 peut être branchée sur les conducteurs reliés à la pointe et à l'anneau de la fiche 17,de manière à produire la réduction voulue dans le courant de chauffe. Ainsi que cela a été précédemment déorit,le fonctionnement du relais 15 amène le circuit à temps a être
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rompu, et l'intervalle de temps enregistré sur l'horloge électrique 13 mesure l'activité de la cathode 20 du dispositif à décharge.
Si le temps écoulé est moindre qu'une valeur critique ohoisie,le dispositif à décharge est jugé suffisamment inactif pour exiger son remplacement. Le circuit d'essai est ramené à sa condition normale par le rétablissement de la olé 12 et l'enlèvement des fiches 16 et 17 des jacks respectifs 30 et 31,
La figure 2 montre un arrangement pour essayer individuellement un groupe de dispositifs à décharge qui sont montrés sans leurs circuits amplificateurs associés afin de ne pas compliquer la figure. Celle-ci montre l'arrangement pour deux dispositifs à déoharge,mais il est évident que cet arrangement peut être établi pour: un nombre quelconque de dispositifs dont les éléments de chauffe sont assooiés ensemble dans le même circuit d'excitation.
Les deux dispositifs 46 et 47 peuvent être deux amplificateurs séparés, ou deux étages d'un amplificateur à étages multiples., ou un seul étage d'un arrangement push-pull avec les éléments de chauffe 48 et 49 disposés en série à travers le circuit d'excitation qui peut être tracé comme suit : terre 50,batterie 51,conducteur 52,élément de chauffe 48,conducteur 53,oontact supérieur et ressort du jaok 54, conducteur 55,élément de chauffe 49 du dispositif 47,contact supérieur et ressort du jaok 56, et terre. On doit noter que les man- chons des deux jacks 54 et 56 sont reliés au circuit d'excitation des éléments de chauffe des dispositifs pour coopérer avec la fiche 57 à trois conducteurs qui est substituée à la fiche 17 de l'arrangement de la figure 1.
Quand les éléments de chauffe de deux ou plu -sieurs dispositifs à décharge sont en série,il est évident que si l'essai est réalisé sur un des dispositifs et s'il est permis de con -frôler le temps pendant lequel le circuit de chauffe est ouvert,!' émission électronique ou l'activité de l'autre dispositif,qui peut être moindre que celle du dispositif essayé, peut tomber à une valeur telle,pendant la période d'ouverture,que le service est interrompu dans l'amplificateur.
Pour éviter cet inconvénient, une ré-
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-sistanoe 58 est relire en serie avec le contact de corps de la fiche 57,de sorte que quand la fiche 57 est insérée dans le jaok 54, la résistance 58 est substituée dans le circuit d'excitation de 1' élément 48 du dispositif 46 pendant la période d'ouverture. On main -tient ainsi à sa valeur approximativement normale le courant dans l'élément 49 de l'autre dispositif 47 qui se trouve dans le même oir -cuit. Quand la fiche 57 est insérée dans le jaok 54 et que la clé 12 est abaissée,le circuit d'excitation de l'élément de chauffe 48 est rompu à travers les contacts de pointe et de bague de la fiche 57,le ressort supérieur et le contact fermé du relais 15,et le ressort et le contact ouvert 38 de la clé 12.
Pour l'élément 48 la résistance 58 est substituée au circuit du dispositif 47,de sorte que l'élément de chauffe 49 sera soumis au même courant de chauffe que celui qui est normalement reçu quand l'élément 48 est en série avec lui. Ce circuit peut être tracé comme suit: la terre 50,la batterie 51,le manchon du jack 54,le contact de corps de la fiche 57,la résistance 58,le contact fermé 59 de la clé 12 abaissée,le contact fer -mé 41 du relais 15,le contact de pointe de la fiche 57,le ressort supérieur du jaok 54,le'conducteur 55,l'élément de chauffe 49,le contact supérieur du jack 56, et la terre.
Le restant du circuit est pratiquement le même que pour le cas de la figure 1, et les opérations du circuit d'essai sont iden tiques à celles décrites précédemment quand la fiche 16 est insérée dans le jaok 30 pour obtenir le oourant intérieur passant dans la résistance 28 et enregistré sur le relais 10,et quand la fiche 57 est insérée dans le jack 54 pour préparer le circuit d'excitation de l'élément 48 qui sera interrompu par l'action de la clé 12.
La diminution du courant intérieur dans le dispositif 46,tel qu'il est reçu sur le relais 10,amène l'aiguille 35 à fermer le contact 11 de manière à exciter automatiquement le relais 15 pour rétablir le air -cuit d'excitation de l'élément 48 du dispositif 46 et pour déconnec -ter le dispositif à temps 13 qui indique le temps écoulé pour la di -minution du courant,ce qui est une mesure de l'activité du disposi-
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-tif essayé.
La même opération est réalisée sur le dispositif 47 en insérant la fiche 16 dans le jack 30' et la fiche 57 dans le jack 56,la cathode du dispositif 47 étant connectée à la résistance 28, mise à la terre en 29',de sorte que l'insertion de la fiche 16 dans le jack 30' prévoit une connexion pour brancher le relais compteur 10 à travers la résistance 28' et obtenir le oourant inté -rieur passant dans la cathode. Il est évident que pendant cet essai le dispositif 46 n'est pas affecté par suite de la rupture du circuit à'exoitation de l'élément de chauffe de 47, puisque un circuit complet est prévu pour le dispositif 46 afin qu'il réalise ses fonctions normales.
Un autre arrangement pour essayer des amplificateurs à tu -bes multiples est représenté figure 3, où un dispositif est opposé à un autre,et le dispositif de moindre activité oontr8le le fone -tionnement du circuit d'essai. Le temps utilisé par le dispositif à moindre activité peut alors être comparé avec une valeur critique standard afin de déterminer si le dispositif doit être remplace dans l'amplificateur.
Dans cet arrangement,les éléments de chauffe 48 et 49 des dispositifs 46 et 47 de l'amplificateur à plusieurs étages,sont connectés entre eux en série dans un circuit d'excitation passant par la terre 50, la batterie 51, et la terre connectée au ressort supérieur du jack 60..Afin d'effectuer l'essai envisagé, des jacks 30 et 30' sont connectés aux cathodes et aux résistances 28 et 28',tandis que les deux relais 10 et 10' sont respectivement reliés aux fiches 16 et 16' pour enregistrer les courants intérieurs normaux passant dans les cathodes des dispositifs 46 et 47.
Quand les fiches 16 et 16' sont insérées dans les jacks respectifs 30 et 30',le courant normal intérieur passant dans les cathodes des dispositifs 46 et 47 amène une déviation des aiguilles 35 et 35' des relais 10 et 10'. Des résistances shunts 37 et 37' sont alors réglées de manière que les déviations des aiguilles 35 et 35' orrespondent à l'échelle entière des relais. On insère ensuite la fiche 17 dans le Jack 60.
L'abaissement de la olé 12 provoque la rup-
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-tare du. circuit d'excitation des éléments de chauffe 48 et 49,ou amène une réduction déterminée dans l'effet de chauffe du circuit d'excitation par suite de la résistance dérivée 45, En mime temps l'appareil à temps 13 est connecté dans le circuit à travers le res -sort inférieur et le contact fermé 39 de la clé 12,le circuit de l'appareil à temps étant légèrement modifié dans cet arrangement par suite de l'introduction des relais associés 61 et 62 et des ap -pareils de signalisation 63 et 64. Le circuit excitateur pour l' appareil 13 peut être tracé comme suit : source 14,contact fermé 39 de la clé 12, contact fermé 65 du relais 61,contact fermé 66 du re -lais 62, appareil 13,et source 14.
Avec l'insertion des fiches dans les jacks respectifs et la manoeuvre de la clé 12, on suppose que la cathode du dispositif 46 est de moindre activitéque la cathode du dispositif 47.Dans ce cas, comme les cathodes refroidissent,le courant intérieur du dispositif 46 sera diminué plus vite que le courant intérieur du dispo -sitif 47,et l'aiguille 35 du relais 10 fermera le contact 11 avant que l'aiguille 35' n'atteigne le contact 11'. Il s'ensuit que l'appareil à temps sera actionné pendant cet intervalle par suite du fonctionnement de la clé 12,et alors l'aiguille 35 engage le oontact 11 du relais 10.
Le relais 15 est actionné pour rétablir le circuit d'excitation à travers le ressort de gauche et le contact, ce qui établit un circuit de blocage pour le relais 15 à travers le ressort intérieur de droite de 15, le contact fermé 44 de la clé 12, et la terre. Le relais 15 ferme aussi le circuit du relais 62 à tra -vers le ressort extérieur droit 66 et le circuit fermé comprenant la batterie 67. Par son excitation le relais 62 interrompt le circuit de l'appareil à temps à son contact 66,ce qui arrête l'horloge 13,et ferme un circuit à travers son contact inférieur 68 pour exciter le dispositif de signalisation 64 à travers le circuit compre -nant la batterie 69. Ce dispositif 64 peut consister en une lampe à incandescence, en une sonnerie,ou en un signal d'alarme quelconque
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qui indique le dispositif de moindre activité.
Le temps écoulé indiqué sur l'appareil à temps détermine si le dispositif à décharge peut être utilisé pour un autre service, ou s'il doit être remplacé par suite d'une perte d'activité qui peut être dangereuse pour l'efficacité du système de communication dans lequel il est placé.
Si on suppose que le dispositif à décharge 47 est d'activi -té anormale au lieu du dispositif 46, etest alors le relais 10' qui contrôle l'opération d'essai par l'aiguille 35' fermant le air -cuit à travers le contact ajustable 11' pour actionner le relais 15' à travers la batterie 40'. Le relais 15' ferme son contact de gauche pour rétablir le circuit d'excitation des éléments de chauffe des deux tubes,établissant un circuit de blocage à travers le con -tact 44 de la clé 12 et le ressort de droite intérieur du relais 15'.
Il excite aussi le relais 61 à travers le ressort extérieur droit du relais 15',ce qui rompt le circuit de l'appareil à temps 13 au contact 65 de 61. Le dispositif de signalisation 63 est aussi actionné,ce qui indique que le dispositif à décharge 47 est d'acti- vité moindre que le dispositif 46. De nouveau le temps écoulé enre -gistré sur l'appareil à temps détermine si le dispositif 47 doit être remplacé dans le circuit amplificateur.
Bien que l'appareil à temps mentionné jusqu'ici ait été indiqué comme une horloge électrique, il n'est pas indispensable pourl'invention que l'on utilise dans le circuit d'essai un appareil de ce genre. Un autre arrangement renfermant un circuit à temps tedeux tubes à amorçage gazeux comme éléments de signalisation,est montré figure 4,et cet arrangement peut être substitué aux.appareils montrés figure 3 à droite de la ligne verticale X-X. Sur la figure 4, un circuit condensateur- résistance est employé comme dispositif à temps qui est normalement connecté au coté positif de la batterie 71 de 130 volts.
Afin d'évaluer les constantes de temps du circuit 70, par exemple pour environ dix secondes,comme une mesure de temps pendant lequel une: cathode d'émission satisfaisante est refroidie
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quand le circuit d'excitation est rompu,les valeurs du condensateur 72 et de la résistance 73 peuvent être respectivement de dix microfarads et d'un mégohm. Au lieu du circuit à temps renfermant l'appareil 13 et la source 14 connectée à travers le ressort infé -rieur de la clé 12,un relais 74 est substitué ainsi qu'il est montré figure 4. iaes relais 75 et 76 sont substitués aux relais 61 et 62 du circuit de la figure 3, et ces relais contrôlent respective -ment les tubes 77 et 78.
Le fonctionnement du circuit d'essai,modifié par la substi -tution de l'arrangement montré figure.4, a lieu comme suit:Ainsi que cela a été précédemment décrit,les diverses fiches 16, 16',17 sont supposées être insérées dans leurs jacks respectifs pour indiquer en 10 et 10' le courant intérieur normal passant dans les dispositifs à décharge 46 et 47 du circuit amplificateur. Quand la clé 12 est actionnée,le contact inférieur 39 est fermé,ce qui exei -te le relais 74 à travers la batterie 79. Cela transfère la batterie 71 de 130 volts du circuit à temps 70 vers les anodes ou plaques des tubes 77 et 78.
Quand cette batterie de 130 volts est déconnectée du circuit 70, le condensateur 72 se décharge à travers la résistance 73 à une vitesse telle que le potentiel résiduel à travers le condensateur sera ramené à une valeur d'environ 50 volts en l'intervalle de 10 secondes par suite des constantes des éléments formant lircuit à temps. Les cathodes des tubes 77 et 78 sont excitées par leurs éléments de chauffe,mais en vue de la connexion de ces cathodes au point intermédiaire de la résistance 80 qui est en shunt sur la batterie 71 à travers le contact intérieur fermé du re -lais 74, il se place un potentiel positif d'environ 50 Volts sur les cathodes par rapport à la terre 81.
Les grilles des tubes 77 et 78 sont normalement au potentiel de terre à travers les contacts des relais 75 et 76,et sont de plusieurs volts négatives par rapport à leurs cathodes,de sorte qu'aucun courant ne passe dans les tubes.Le fonctionnement du relais 75 ou 76 par suite de l'excitation du re-
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-lais 15' ou 15, vu la fermeture des contacts des relais 10' ou 10, fait passer l'une ou l'autre grille des tubes 77 ou 78 du potentiel de terre au potentiel du condensateur 72 à ce moment.La grille de l'un ou l'autre tube,qui est rendue positive par rapport à sa cathode,provoque instantanément une rupture dans le chemin de déchar -ge entre la cathode et l'anode,
et le tube scintille pour indiquer quel est le dispositif à décharge en faute dans le circuit amplifi -cateur. Afin d'empêcher le fonctionnement prématuré des tubes 77 et 78 pendant que les ressorts des relais 75 ou 76 sont à mi-course, des condensateurs 82 et 83 sont connectés aux circuits grilla des tubes respectifs et ont una/valeur relativement petite,par exemple 0.001 mierofarad de manière à ne pas décharger le condensateur 72 dans le temps appréciable. Il est évident que si l'un ou l'autre des relais 75 ou 76 fonctionne avant que le condensateur 72 se décharge à un potentiel appréoiablement plus faible que celui des cathodes des tubes 77 et 78,un de ces tubes sointille aussit6t pour indiquer le dispositif de moindre activité.
Cependant si le fonctionnement du relais n'a pas lieu jusqu'après ce moment, le condensateur 72 ne sera pas assez déchargé,de sorte que les grilles des tubes 77 et 78 sont suffisamment négatives pour empêcher le tube de scintiller.
Donc le scintillement de l'un ou l'autre tube donne une indication visuelle que le dispositif à décharge oorrespondant sous essai est inactif et doit être remplacé. A la fin de l'essai,le rétablissement de la clé 12 interrompt l'alimentation des plaques des tubes 77 et 78 à travers la neutralisation du relais 74,ce qui permet de rechar -ger le circuit à temps 70 pour l'essai suivant. Le choix des cons* tantes de temps du circuit 70 et la différence de potentiel au sol fournie aux cathodes des tubes par la résistance 80 déterminent le temps critique qui servira à indiquer quand un dispositif à décharge est suffisamment inaotif pour devoir être remplacé. On doit noter que le circuit d'essai n'est pas critique par rapport au point d'amorçage des tubes 77 et 78.
Une variation d'un volt dans ce point d'amorçage affecte le temps de seulement environ 0.2 seconde.
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Les divers arrangements montrés ici et comprenant les faite caractéristiques de ltinvention permettent de réaliser un essai sêr et rapide de l'activité des dispositifs à décharge électronique, sans devoir les enlever et sans interrompre par suite le service dans le système de communication. L'invention est suffisamment flexible pour appliquer l'arrangement d'essai à divers types de dispositifs à décharge présentant des valeurs différentes de courant intérieur pendant le fonctionnement normal.. De plus,les essais faits conformément aux principes énoncés indiquent qu'une marge suffisante de distinctions est obtenue pour rejeter les dispositifs à décharge en se basant sur l'activité offerte par la cathode.
L'intervalle de temps pour le courant intérieur pour diminuer par exemple de la moi -tié de sa valeur après le moment oû le courant de chauffe est interrompu,est d'environ dans le rapport de 2 à 1 entre un tube fonctionnant d'une manière satisfaisante et un tube inactif.
Bien que l'invention trouve sa plus grande utilité dans 1' essai des dispositifs à décharge électronique qui fonctionnent continuellement dans les systèmes de communication ou de translation, il est évident qu'elle n'est pas limitée à ce cas. Elle peut aussi s'appliquer à d'autres types de systèmes oû les dispositifs ne sont pas nécessairement utilisés à transmettre continuellement des courants phoniques ou de signalisation, par exemple aux dispositifs entrant dans l'établissement des répéteurs actionnés par des aircuits phoniques ou dans les systèmes par courants porteurs.
L'inven -tion peut aussi trouver son emploi dans d'autres cas où les dispositifs sont nécessaires, comme par exemple les transmetteurs et les récepteurs radiophoniques,et où il est désirable de maintenir un haut niveau d'efficacité de transission. De plus, bien que les circuits à plusieurs dispositifs montrés aux figures 2 et 3 aient leurs éléments de chauffe connectés en série,l'invention est tout aussi bien applicable si les éléments d'une série de dispositifs à décharge étaient connectés en parallèle ou si l'un de ces éléments
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était en parallèle aveo un autre élément et en série avec les éléments restants,
Enfin les divers arrangements décrits ici peuvent être combinés ou modifiés quant à leurs éléments spécifiques,
et toutes ces'modifications rentrent dans les principes mêmes exposés ici.
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IMPROVEMENTS TO CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR TESTING ELECTRONIC DISCHARGE DEVICES, AND METHODS FOR USING THESE ARRANGEMENTS.
The invention relates to circuit arrangements for testing electronic discharge devices, as well as to methods used for the application of these arrangements. More particularly, it envisages the determination of the inefficiency of operation of devices of the kind considered.
In electrical communication systems of relatively large length and continuously operating, it is essential
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to use amplifiers or repeaters to relay the phonic or signaling currents, and these amplifiers or repeaters use electronic discharge devices as a mid-amplifier link. In some types of systems, electronic discharge devices are also used as modulators, demodulators, or oscillators.
The efficiency and stability of any particular system depends to a large extent on the operating characteristics of these devices, and one of the control characteristics is the electronic activity of the cathode or the ability of that cathode to emit a quantity. sufficiently large number of electrons through the space which separates it from other associated electrodes, such as for example an input electrode or gate and an output electrode or anode.
In such a system, which operates continuously during the twenty-four hours of a day, it is important to ensure at regular intervals the operating conditions of the various electronic discharge devices, and this by means of test circuits suitable, to determine if any of the devices do not reduce the efficiency or stability of the system to a critical level. In addition, it is highly desirable to perform these tests without removing devices from the repeater circuit and without interrupting communications taking place through the system. This is particularly important in powerline systems for multiple transmissions, where removal of the device requires the interruption of a number of communication paths.
One of the objects of the present invention is to facilitate the determination of the degree of activity of the cathodes in the electronic discharge devices of the electrical communication systems, so as to foresee the possible malfunction of the devices and thus prevent an interruption in the service. . Another object of the invention is to allow this determination to be made without removing the envisaged devices, and therefore without appreciably affecting the service.
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According to one of the embodiments of the invention, an indicator relay relay is connected in the cathode circuit of a discharge tube to record the normal voltage drop which is proportional to the internal current flowing in the cathode circuit. A switching mechanism is provided to break the cathode excitation circuit, or simply to reduce the heating current, to a lower value, in order to bring the cooling of the cathode to a value sufficient to allow the test.
Since there is a definite relationship between temperature and time to cool a cathode, for any given type of drape device, it has been proposed to measure the time required to produce a given change in internal current. When the heater current is decreased, a timing apparatus is energized to record the time elapsed for the internal current to be reduced in the cathode circuit as a result of the cooling of this cathode.
When this is sufficiently cooled so that the internal current is reduced to a determined value, for example 10 to 50 percent at least than the normal operating value, the counter relay automatically checks the reestablishment of the excitation circuit and interrupts the operation of the device on time.
The more active the cathode, the more its temperature can drop before the internal current is reduced to a determined value, and the longer will be the elapsed time. This is therefore a measure of the degree of activity of the discharge device, and if the time is less than a critical value or chosen, the device is judged to have sufficient intensity to require its replacement.
A similar test can be carried out on two or more devices placed in a simple amplifier circuit, if the excitation cirouit of the different cathodes is arranged in series relation. In another form of the invention, a resistor is substituted in the excitation circuit of the device under test so as not to affect the other devices placed in the same circuit.
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excitation and in which the emission may be lower than in the device under test, because this emission could then become so weak, when the circuit is opened for the test period, that the service of the system is interrupted .
According to another characteristic fact of the invention, the tests can be carried out by balancing two or more devices in a communication system having their excitation circuits in series. In such an arrangement, an indicator counter relay is connected to each cathode circuit of a multi-device system, with a single switching mechanism to control the time element and the tube excitation circuits.
The cathode cooling rate will be recorded on the relays, and that associated with the less active cathode will close its contacts when the internal space current drops to a determined value. Therefore the excitation circuit will be reestablished, and the device in time is stopped to indicate the time used for the decrease of the internal current in the least active device.
With this arrangement is associated with each relay a signaling device which is actuated when the relay contacts close, this device indicating which device is at fault, and this device must be replaced if the emission is less than a determined given value. by the elapsed time recorded on the device in time.
In accordance with a modification of the invention relating to the arrangement for the testing of several tubes, the time apparatus has a determined time constant and the signaling apparatus, associated with each relay, is a tube. Gas-filled priming that flashes to indicate the faulty device if the relay operates before the end of the time interval set for the device in time.
The various arrangements, as well as the various features of the invention, are best understood from the following detailed description based on the accompanying drawings. On these:
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Figure 1 shows schematically the simplest form of the invention, and shows the test circuit comprising the indicating relay, the time device, and the switching mechanism placed to the right of the drawing, while the device or apparatus qt must to be tested in the amplifier circuit, modified in accordance with the invention, is indicated on the left part of the drawing.
Figure 2 shows the same test circuit slightly modified to test a group of discharge devices having their exciter circuits in series.
Figure 3 relates to another arrangement for simultaneously testing a group of discharge devices while determining the least active device of the group.
Figure 4 shows a modified form of circuit which can be substituted for the apparatus placed to the right of line XX of Figure 3, and in which discharge, gas and burst tubes indicate the defective device of the system placed. for testing.
According to Figure 1, the test arrangement essentially consists of an indicator or recorder means 10, such as a counter relay comprising an adjustable contact 11, a switch or key mechanism 12, a time element 13, such as a electric bell provided with its excitation source 14, an electromagnet or relay 15 controlled by the contacts of the indicator relay 10, and two plugs 16 and 17. The discharge device which must be tested in order to determine its operating efficiency, is shown in a typical amplifier circuit comprising an incoming transformer 18, one side of the secondary of which is connected to an ontr8le electrode or grid 19 of the device under test, and the other side to an equipotential type cathode 20.
A heating element 21, associated with the cathode 80, is energized by a battery 22 or other source of energy. An output transformer 23 is placed on the other side of the device with one end of the primary winding connected to an output electrode or anode 24 while the other end is connected to the positive side of a. battery 25 including the p81e
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negative is connected to earth. Two screen electrodes 26 surround the anode and are connected to the battery 25, but so that the positive potential is less than that of the anode 24.
The respective electrodes of the device are enclosed in an empty vessel 27, and are spaced from each other so that the cathode, when reaching a temperature under operating conditions, emits an abundant flow of gas. electrons through the device between the electrodes, the electrons attracted to the plate electrode 24, and the passage of these electrons being regulated by the control electrode 19. A resistor 28 is connected to the cathode 20 and to the earth at 29. This resistance has a value such that the drop in potential due to the passage of current from the tube through it provides for the desired negative bias of the control grid. 19.
One of the contacts of the jack 30 is connected to one of the sides of the resistor 28, and another jack 31 has its main contacts connected to the conductors 32 and 33 forming the supply circuit of the heating element 21, the jaok 31 having interlocked internal contacts 34 so as to form a closed circuit for energizing the heating element 21 through the battery 22. This arrangement is typical for an amplifier in a system for the transmission of communications where discharge devices. are continuously operated. The only parts added to the amplifier circuit are jacks 30 and 31.
The method for carrying out a test of the efficiency of the discharge tube placed in the amplifier circuit, consists of two simple operations, namely, to insert the pins 16 and 17 in the respective jacks 30 and 31, then to raise the key 18, after whereby the remaining maneuvers are carried out automatically / under the action of other devices in the test circuit.
The detailed operation of the test circuit is now described. When plug 16 is inserted into Jack 30, counter relay 10 is connected across resistor 28, and needle 35 indicates voltage drop across resistor 28.
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This voltage drop is proportional to the internal current flowing through cathode 20, so that the apparatus indicates the normal internal current of the discharge device. Relay 10 is a microammeter provided with a large resistor 36 connected between the tip contact of plug 16 and one side of the ammeter, while the other side of this device is grounded, so that it functions as a voltmeter. A variable resistor 37 is connected in shunt on the terminals of 1 "apparatus 10, in order to provide for a deviation of the full scale of the needle 35. A suitable counter relay for the purpose pursued is known commercially under the name name of "Sensitrol Relay" model 705.
It is a micro-ammeter with a scale of 10 microamperes used to measure currents. The adjustable contact 11 is a small permanent magnet, while the movable contact is an iron disc mounted on the needle 35 which runs through the scale. The operating couple moves the iron disc in the magnetic field of the adjustable contact and this disc is pulled strongly against it. This ensures perfect contact, avoiding knocking and allowing a considerable amount of energy to be controlled exactly. The adjustable contact can be actuated with any desired force. The contact 11 and an index are attached to a common arm which can be moved to a desired operating point by means of a button provided on the face of the relay housing.
After the internal current is indicated on the relay 10 and the resistor 37 has been adjusted so as to obtain a full scale deviation of the needle 35, the plug 17 is inserted into the jaok 31, and the key 12 is lowered to break the open contact 38 of the key 12 the operating circuit -on containing the battery 22 of the heating element 21 of the discharge device. At the same time as the contact 38 of the key 12 is opened, the lower contact 39 is formed to start the device in time which consists of an electric clock energized by the source 14 providing current at 60 cycles. By opening, contact 38 breaks the excitation circuit and the cathode
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20 begins to cool due to the absence of heat from element 21.
This results in a decrease in the internal current in the cathode as a result of the reduction in the emission of electrons, and therefore the same effect occurs in resistor 28. Cooling the cathode and reducing the current in the cathode. resistance 28 necessarily cause needle 35 of relay 10 to indicate the voltage drop in resistor 28. The iron disk of needle 35 abuts contact 11 which can be set to a position such that twenty percent lower than the normal value of the internal current in the discharge device, so that it is not completely inactive during the test and can continue to amplify the signaling and phonic currents flowing through the amplifier circuit.
When the needle disc 35 closes the contact 11, a circuit is completed for the relay 15, and this relay is energized by the current of the battery 40 through the contact of the relay 10 and the earth connection of the device. measured. The relay 15, when energized, automatically closes the excitation circuit of the heating element 21 through the upper contact 41 to return the discharge device to normal operation. At the same time the relay 15 opens the circuit of the time device 13 at its lower contact 42, while establishing a blocking circuit for itself through its contact 43, the contact 44 of the key 12, and earth.
This blocking circuit is provided in order to avoid some inevitable neutralizations of the relay 15 when opening the contact of the relay 10. Instead of completely breaking the circuit of the heating element 21, as has been previously described , you can simply reduce this current by 25 to 50 percent instead of reducing it to zero during the test. In this case, a resistor 45 can be connected to the conductors connected to the tip and to the ring of the plug 17, so as to produce the desired reduction in the heating current. As was previously deorit, the operation of relay 15 causes the circuit in time to be
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broken, and the time interval recorded on the electric clock 13 measures the activity of the cathode 20 of the discharge device.
If the elapsed time is less than a selected critical value, the discharge device is deemed sufficiently inactive to require replacement. The test circuit is brought back to its normal condition by reestablishing line 12 and removing plugs 16 and 17 from respective jacks 30 and 31,
Figure 2 shows an arrangement for individually testing a group of discharge devices which are shown without their associated amplifier circuits in order not to complicate the figure. This shows the arrangement for two de-charge devices, but it is obvious that this arrangement can be established for: any number of devices whose heating elements are associated together in the same excitation circuit.
The two devices 46 and 47 can be two separate amplifiers, or two stages of a multi-stage amplifier, or a single stage of a push-pull arrangement with the heaters 48 and 49 arranged in series across the circuit. excitation which can be traced as follows: earth 50, battery 51, conductor 52, heating element 48, conductor 53, upper contact and spring of jaok 54, conductor 55, heating element 49 of device 47, upper contact and spring of jaok 56, and earth. It should be noted that the sleeves of the two jacks 54 and 56 are connected to the excitation circuit of the heating elements of the devices to cooperate with the three-conductor plug 57 which is substituted for the plug 17 of the arrangement of FIG. 1.
When the heating elements of two or more discharge devices are in series, it is obvious that if the test is carried out on one of the devices and if it is allowed to control the time during which the heating circuit is open,!' electronic emission or the activity of the other device, which may be less than that of the device under test, may drop to such a level, during the opening period, that service in the amplifier is interrupted.
To avoid this inconvenience, a re-
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-sistanoe 58 is read in series with the body contact of the plug 57, so that when the plug 57 is inserted into the jaok 54, the resistor 58 is substituted in the excitation circuit of the element 48 of the device 46 during the opening period. The current in element 49 of the other device 47 which is located in the same oven is thus maintained at its approximately normal value. When the plug 57 is inserted into the jaok 54 and the key 12 is lowered, the energizing circuit of the heating element 48 is broken through the tip and ring contacts of the plug 57, the upper spring and the closed contact of relay 15, and the spring and the open contact 38 of key 12.
For element 48 resistor 58 is substituted for the circuit of device 47, so that heating element 49 will be subjected to the same heating current as that which is normally received when element 48 is in series with it. This circuit can be traced as follows: earth 50, battery 51, jack sleeve 54, body contact of plug 57, resistor 58, closed contact 59 of key 12 lowered, contact closed 41 of relay 15, the tip contact of plug 57, the upper spring of the jaok 54, the conductor 55, the heating element 49, the upper contact of the jack 56, and earth.
The remainder of the circuit is practically the same as for the case of figure 1, and the operations of the test circuit are identical to those described previously when the plug 16 is inserted into the jaok 30 to obtain the internal current passing through the circuit. resistance 28 and recorded on relay 10, and when the plug 57 is inserted into the jack 54 to prepare the excitation circuit of the element 48 which will be interrupted by the action of the key 12.
The decrease in the internal current in the device 46, as it is received on the relay 10, causes the needle 35 to close the contact 11 so as to automatically energize the relay 15 to restore the air -cuit excitation of the. 'element 48 of the device 46 and to disconnect the time device 13 which indicates the elapsed time for the decrease of the current, which is a measure of the activity of the device.
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-tif tried.
The same operation is carried out on the device 47 by inserting the plug 16 into the jack 30 'and the plug 57 into the jack 56, the cathode of the device 47 being connected to the resistor 28, grounded at 29', so that the insertion of the plug 16 in the jack 30 'provides a connection to connect the counter relay 10 through the resistor 28' and obtain the internal current passing through the cathode. It is evident that during this test the device 46 is not affected as a result of the breaking of the operating circuit of the heating element 47, since a complete circuit is provided for the device 46 so that it performs its functions. normal functions.
Another arrangement for testing multi-tone amplifiers is shown in Figure 3, where one device is opposed to another, and the least activity device controls the operation of the test circuit. The time used by the least activity device can then be compared with a standard critical value to determine if the device should be replaced in the amplifier.
In this arrangement, the heating elements 48 and 49 of the devices 46 and 47 of the multistage amplifier, are connected to each other in series in an excitation circuit passing through the earth 50, the battery 51, and the connected earth. to the upper spring of the jack 60 ... In order to carry out the test envisaged, jacks 30 and 30 'are connected to the cathodes and to the resistors 28 and 28', while the two relays 10 and 10 'are respectively connected to the pins 16 and 16 'to record the normal internal currents passing through the cathodes of devices 46 and 47.
When the plugs 16 and 16 'are inserted into the respective jacks 30 and 30', the normal internal current flowing through the cathodes of the devices 46 and 47 causes a deflection of the needles 35 and 35 'of the relays 10 and 10'. Shunt resistors 37 and 37 'are then adjusted so that the deviations of the needles 35 and 35' correspond to the full scale of the relays. We then insert plug 17 into Jack 60.
The lowering of the olé 12 causes the rupture
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-tare of. excitation circuit of the heating elements 48 and 49, or causes a determined reduction in the heating effect of the excitation circuit as a result of the derivative resistance 45, At the same time the time device 13 is connected in the circuit through the lower spring and the closed contact 39 of the key 12, the circuit of the time device being slightly modified in this arrangement following the introduction of the associated relays 61 and 62 and of the signaling devices 63 and 64. The exciter circuit for device 13 can be traced as follows: source 14, closed contact 39 of key 12, closed contact 65 of relay 61, closed contact 66 of re-relay 62, device 13, and source 14.
With the insertion of the plugs in the respective jacks and the operation of the key 12, it is assumed that the cathode of the device 46 is less active than the cathode of the device 47. In this case, as the cathodes cool, the current inside the device 46 will be reduced faster than the internal current of the device 47, and needle 35 of relay 10 will close contact 11 before needle 35 'reaches contact 11'. It follows that the device in time will be activated during this interval as a result of the operation of the key 12, and then the needle 35 engages the oontact 11 of the relay 10.
Relay 15 is actuated to restore the excitation circuit through the left spring and the contact, which establishes a blocking circuit for relay 15 through the right inner spring of 15, the closed contact 44 of the key 12, and the earth. The relay 15 also closes the circuit of the relay 62 through the right external spring 66 and the closed circuit comprising the battery 67. By its excitation, the relay 62 interrupts the circuit of the device in time at its contact 66, which stops the clock 13, and closes a circuit through its lower contact 68 to energize the signaling device 64 through the circuit comprising the battery 69. This device 64 may consist of an incandescent lamp, a bell, or into any alarm signal
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which indicates the device of least activity.
The elapsed time indicated on the device in time determines whether the discharge device can be used for another service, or if it must be replaced due to a loss of activity which can be dangerous for the efficiency of the system. communication in which it is placed.
If it is assumed that the discharge device 47 is abnormally active instead of the device 46, then the relay 10 'which controls the test operation by the needle 35' closing the air-baked through the tube. adjustable contact 11 'to actuate relay 15' through battery 40 '. The relay 15 'closes its left contact to restore the excitation circuit of the heating elements of the two tubes, establishing a blocking circuit through the contact 44 of the key 12 and the internal right spring of the relay 15' .
It also energizes the relay 61 through the right external spring of the relay 15 ', which breaks the circuit of the device at time 13 at the contact 65 of 61. The signaling device 63 is also activated, which indicates that the device discharge 47 is less active than device 46. Again the elapsed time recorded on the device in time determines whether device 47 should be replaced in the amplifier circuit.
Although the time apparatus mentioned heretofore has been referred to as an electric clock, it is not essential for the invention that such apparatus be used in the test circuit. Another arrangement including a time circuit of two gas-primed tubes as signaling elements is shown in figure 4, and this arrangement may be substituted for the devices shown in figure 3 to the right of the vertical line X-X. In Fig. 4 a capacitor-resistor circuit is employed as a timing device which is normally connected to the positive side of the 130 volt battery 71.
In order to evaluate the time constants of circuit 70, for example for about ten seconds, as a measure of the time during which a satisfactory emission cathode is cooled
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when the drive circuit is broken, the values of capacitor 72 and resistor 73 may be ten microfarads and one megohm, respectively. Instead of the time circuit enclosing the apparatus 13 and the source 14 connected through the lower spring of the key 12, a relay 74 is substituted as shown in figure 4. The relays 75 and 76 are substituted for the relays 61 and 62 of the circuit of FIG. 3, and these relays control the tubes 77 and 78 respectively.
The operation of the test circuit, modified by the substitution of the arrangement shown in figure 4, takes place as follows: As previously described, the various plugs 16, 16 ', 17 are assumed to be inserted in their respective jacks to indicate at 10 and 10 'the normal internal current flowing in the discharge devices 46 and 47 of the amplifier circuit. When key 12 is actuated, lower contact 39 is closed which exits relay 74 through battery 79. This transfers 130 volt battery 71 from time circuit 70 to the anodes or plates of tubes 77 and 78.
When this 130 volt battery is disconnected from circuit 70, capacitor 72 discharges through resistor 73 at a rate such that the residual potential across the capacitor will drop to a value of about 50 volts in the interval of 10. seconds as a result of the constants of the elements forming the circuit in time. The cathodes of tubes 77 and 78 are excited by their heating elements, but with a view to connecting these cathodes to the intermediate point of resistor 80 which is shunted on battery 71 through the closed internal contact of re-relay 74 , a positive potential of about 50 volts is placed on the cathodes with respect to earth 81.
The grids of tubes 77 and 78 are normally at earth potential across the contacts of relays 75 and 76, and are several volts negative with respect to their cathodes, so that no current flows through the tubes. relay 75 or 76 as a result of the re-energization
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-lays 15 'or 15, given the closure of the contacts of relays 10' or 10, causes one or the other grid of tubes 77 or 78 to pass from the earth potential to the potential of capacitor 72 at this time. one or the other tube, which is made positive with respect to its cathode, instantly causes a break in the discharge path between the cathode and the anode,
and the tube flickers to indicate which discharge device is at fault in the amplifier circuit. In order to prevent premature operation of tubes 77 and 78 while the springs of relays 75 or 76 are at halfway, capacitors 82 and 83 are connected to the burnout circuits of the respective tubes and have a relatively small a / value, for example. 0.001 mierofarad so as not to discharge the capacitor 72 in appreciable time. It is evident that if either of the relays 75 or 76 operates before the capacitor 72 discharges to a potential appreciably lower than that of the cathodes of tubes 77 and 78, one of these tubes will immediately twinkle to indicate the least activity device.
However, if the relay does not operate until after this time, the capacitor 72 will not be sufficiently discharged, so that the grids of the tubes 77 and 78 are negative enough to prevent the tube from flickering.
Thus the flicker of either tube gives a visual indication that the corresponding discharge device under test is inactive and should be replaced. At the end of the test, reestablishing key 12 interrupts the power supply to the plates of tubes 77 and 78 through the neutralization of relay 74, which makes it possible to recharge the circuit in time 70 for the following test. . The choice of time constants in circuit 70 and the ground potential difference supplied to the cathodes of the tubes by resistor 80 determine the critical time which will serve to indicate when a discharge device is sufficiently inactive to need to be replaced. It should be noted that the test circuit is not critical with respect to the firing point of tubes 77 and 78.
A variation of one volt in this ignition point affects the time by only about 0.2 seconds.
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The various arrangements shown here and including the features of the invention allow safe and rapid testing of the activity of electronic discharge devices without having to remove them and thereby interrupting service in the communication system. The invention is flexible enough to apply the test arrangement to various types of discharge devices having different values of internal current during normal operation. In addition, tests made in accordance with the stated principles indicate that a sufficient margin of distinctions is obtained for rejecting discharge devices based on the activity offered by the cathode.
The time interval for the internal current to decrease, for example by half of its value after the moment when the heating current is interrupted, is approximately in the ratio of 2 to 1 between a tube operating at satisfactorily and an inactive tube.
Although the invention finds its greatest utility in testing electronic discharge devices which operate continuously in communication or translation systems, it is evident that it is not limited to this case. It can also be applied to other types of systems where the devices are not necessarily used to continuously transmit phonic or signaling currents, for example to devices entering the establishment of repeaters actuated by phonic aircuits or in power line systems.
The invention can also find its use in other cases where devices are required, such as for example radio transmitters and receivers, and where it is desirable to maintain a high level of transmission efficiency. Further, although the multi-device circuits shown in Figures 2 and 3 have their heating elements connected in series, the invention is equally applicable whether the elements of a series of discharge devices were connected in parallel or if one of these elements
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was in parallel with another element and in series with the remaining elements,
Finally, the various arrangements described here can be combined or modified as to their specific elements,
and all these modifications come within the very principles set out here.