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Perfectionnements apportas aux appareils électriques pour déceler des gaz, vapeurs, poussières, fumées òu autres impuretés dans des milieux tels que l'air ".
La présente invention est relative à des appareils électriques pour détecter des changements, impuretés, irrégularités ou solutions d'homogénéité dans des milieux ou ambiances ou dans des matières de tous genres, gazeuses, liquides ou même solides en un point ou à proximité d'un point ou d'un poste d'essai ou de contrôle donné.
L'invention s'applique donc, entre autres, à la détection de gaz, vapeurs, poussières, fumées et autres impuretés dans l'atmosphère et plus spécialement, par exemple, dans des mines de charbon ou dans toute ambiance particulière telle que celle régnant dans des locaux ou entrepôts d'aliments, à la détection des conditions barométriques ou autres, à la détection d'impuretés dans des gaz ou des états de gaz, à la détection d'impuretés liquides ou autres dans de
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l'eau ou @ tout autre liguide, un fluide ou une matière se- ,ni-liquide ou autre, ainsi'qu'à la détection,par exemple, de défectuosités dans la structure cristalline de métaux.
L'invention a pour but, surtout, d'améliorer la dé- tection d ces changements, impuretés, irrégularités ou solutions de continuité ou d'homogénité (désignés simplement ciaprès par "changements ou irrégularités") en vue de pouvoir obtenir avec certitude un signal ou une indication même si le changement ou l'irrégularité à détecter est extrêmement petit.
Elle consiste, principalement, à faire coopérer un coude amateur électrostatique, destiné à être établi à l'endroit ou à proximité de 'endroit où l'on se propose de détec- ter tout changement ou toute irrégularité, à l'aide d'une source de courant radiophonique ou à haute fréquence.
De préférence on constitue de manière telle le dispositif que tout changement ou toute irrégularité provoque une modification telle dans l'amplitude et/ou la fréquence du courant dans le circuit anodique d'une lampe thermionique, que ledit courant puisse être utilisé, au besoin avec intervention d'un amplificateur, pour faire fonctionrer un relais et, par suite, tout dispositif indicateur ou signalisateur désiré.
Le fluide, dans lequel on veut détecter des chan- gements ou irrégularités, peut se trouver dans des conditions telles qu'il puisse s'écouler librement au travers ou autour du condensateur, qui peut être plongé dans celui-ci. Par contre on peut être amené à obliger le fluide à s'écouler au travers et/ou autour de celui-ci, par exemple à l'aide d'un ventilateur, d'un moulinet ou d'une pompe, le condensateur étant alors établi da-.s ou à l'extrémité d'un conduit par lequel on fait passer le fluide à soumettre à l' essai. Le condensateur peut également être monté dans un conduit, passage ou récipient dans lequel se trouve le fluide dont on veut détecter les changements ou irrégularités.
Dans le cas où il:s'agit
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de milieux ou matières solides ou semi-solides, le condensateur peut être établi contre, sur ou même à l'intérieur de la 'matière elle-même ou, suivant une variante, on peut prévoir un mouvement relatif entre un tel milieu et le condensateur Ainsi une barre ou une feuille métallique peut être déplacée dans le condensateur ou le long de celui-ci.
Suivant une disposition selon l'invention, on fait coopérer un condensateur, destiné à déceler leschangements ou irrégularités, avec un circuit accordé qui est couplé inductivement à deux bobines d'inductance d'un oscillateur, une des bobines étant établie dans le circuit anodique et l'autre bobine dans le circuit de grille d'une lampe triode, lesdites bobines de grille et d'anode étant reliées en série et leur point de liaison étant connecté à une source de courant anodique, un condensateur étant monté en parallèle par rapport à ces bobines et un condensateur de grille (avec fuite vers la cathode ou la terre) étant intercalé entre la bobine de grille et l'électrode formée par la grille.
Suivant une autre disposition on relie à un oscillateur radiophonique ou à haute fréquence, un montage en pont constitué par deux condensateurs reliés en série et dont un est soumis plus fortement que l'autre ou à lui tout seul au changement ou à l'irrégularité à déceler, et par deux autres impédances reliées en série et montées entre ces condensateurs en série, la disposition étant, de préférence, telle que les liaisons normalement équipotentielles respectivement des condensateurs en série et des impédances en série soient obligées d'avoir des potentiels différents quand se produit ou se présente un changement ou une irrégularité.
De préférence, toutefois, on fait comporter, à un appareil détecteur-établi selon l'invention, deux oscillateurs dont un au moins coopère avec un condensateur destiné à être soumis à un changement ou une irrégularité à détecter, ces os-
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cillatenrs étant couplés de manière à pouvoir alimenter une lampe dont on gtilise les variations qui se produisent dans l'amplitude et/ou de la fréquence du courant anodique, pour actionrer un dispositif indicateur ou signalisateur.
On peut, par exemple, couper inductivement deux bobinas d'inductance, reliées en érie au circuit de grille d'une lampe, respectivement aux inductances de deux lampes oscillatrices. La lampe, destinée à être alimentée par les deux oscillateurs, peut être constituée par une section multigrille (par exemple une hexode) d'une lampe à électrodes multiples ayant des anodes distinctes, une lampe séparée étant utilisée pour un des oscillateurs et celle de l'autre oscillateur pouvant être constitué par une autre section (par exemple . une triode) de la lampe à électrodes multiples.
Une inductance établie dans le c'rcuit d'une grille de la section multi-grille de la lampe à électrodes multiples, est couplée à une inductance de l'oscillateur avec lampe séparée et la grille de contrôle de la lampe de l'autre oscillateur est reliée directement à une deuxième grille de la section multi-grille de la lampe à électrodes multiples, afin que cette dernière puisse être alimentée inductivement par un oscillateur et éle ctroniquement par l'autre.
De même, dans de tels cas, chacun ou les deux oscillateurs peuvent comporter deux lampes ou sections de lampes dont une assure le couplage producteur d'oscillations entre le c'rcuit anodique de l'autre lampe et le circuit de grille de cette dernière, cet accouplement pouvant, si on le désire, être du type à effet variable afin qu'on puisse obtenir un réglage plus précis du couplage et, par conséquent, de la productiondes oscillations.
Dans certains cas et si on a recours à une lampe à électrodes multiples et à trois sections, l'alimentation par les deux oscillateurs peut être électronique.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple,
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quelques modes de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre le schéma du montage d'un dispo- sitif utilisant deux oscillateurs alimentés respectivement par induction et électroniquement.
La fig. 2 montre le schéma de montage d'une partie essentielle d'un autre dispositif à d eux oscillateurs et pour lequel on a prévu seulement deux alimentations inductives.
La fig. 3 montre le schéma de montage d'un disposi- tif ayant des alimentations par induction et par voie élec- tronique, comme sur la fig. 1, mais pour lequel chaque oscilla- te@r comporte deux lampe s.
La fig. 4 montre un dispositif simple établi selon l'invention.
Les fig. 5 et 6, enfin, montrent respectivement en élévation et en plan schématique, un appareil dans lequel on utilise le .montage schématisé sur la fig. 1.
Pour le dispositif selon la fig. 1, un oscillateur comporte une lampe séparée VI, une bobine de grille L1G et une bobine d'anodeLIA, ces bobines étant reliées à la cathode'de la lampe et par aies condensateurs de grille CG et d'anodeCA respectivement à la grille et à l'anode de celle -ci. La grille de la lampe VI est reliée à la cathode par la résista e de fuite usuelle GL. Un condensateur variable VC est monté en pa- rallèle avec la bobine LIA alors que l'anod@ de la lampe est reliée par une self CH et des résistances R à la borne positi- ve d'une source de courant à haute tension dont la, borne néga- tive est connectée aà la cathode.
On a prévu comme à l'ordinai- reldes condensateurs by-pass désignés par C.La lampe du deuxième oscillateur est constituée par une section triode V2 d'une lam- pe à électrodes multiples V2, V3. Le deuxième oscillateur est, à part cela, similaire au premier excepté que la bobine anodi- que L2A est accordée par un condensateùr constant GC. Lalampe à électrodes multiples V2, V3 a une cathode commune, qui st
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polarisée positivement à l'aide d'une résistance de polarisation BR shuntée par un condensateur. Les oscillations du premier oscillateur sont reçues par une bobine L1C accouple e aux bobines LIA et L1G et transmis es à la section V3 de la lampe à grilles multiples.
La bobine L1C est reliée par une extrémité à la cathode de la lampe Vl et par l'autre extrémi- té à la grille de contrô le de la section V3 de la lampe. Les oscillations du deuxième oscillateur sont transmises à la section V3 de la lampe par une liaison prévue à l'intérieur de la lam@e à électrodes multiples V2, V3 entre la grille de contrôle de la section V2 et la grille auxiliaire de la section V3 établie entre les grilles-écrans de celle-ci et qui sont maintenues un potentiel positif en étant connectées au point de liaison des deux résistances RG reliant les fils pour l'alimentation à tension élevée.
De cette manière la fréquence et/ou l'amplitude du courant anodique par la section V3 de la lampe est détermirée par son alimentation depuis ledeux os- cillateurs, l'alimentation depuis le premier oscillateur étant inductive et celle depuis le deuxième oscillateur étant seulement électronique . L'anodede la section V3 de la lampe est reliée par un self HFC pour haute fréquence, coopérant avec deux condensateur by-pass BC, et par le condensateur de couplage CC à la grille d'une lampe V3 et également, par une ré- sista@ce anodique AIR et la résistancede découplage DR et le condensateur de couplage DC usuels au fil positif pour la haute tension.
Le montage de la lampe V4 est comme à l'ordinaire et cette lampe est reliée à la manière usuelle à une lampe finale V5 dont le c:rcuit anodique comprend l'enroulement d'un relais RL. La lampe V4 peut êt@e agencée de manière à fonctionner comme détectrice ou redresseuse et il est visible que toute modification dais 1'amplitude et/ou dans la fréquence des oscillations four lies à la section V3 de la lampe donnent lieu à une modification plus gralde en conséquence dans la fréquence
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et/ou l'amplitude du courant dans le circuit anodique de celle- ci,'cette modification étant utilisée, par l'intermédiaire des lampes V4 et V5 pour faire fonctionner le relais RL et produi- re une indication ou un signal.
Comme montré on a shnnté le le condensateur VC par un condensateur DC établi à l'endroit où .l'on veut détecter tout changement ou toute irrégularité. En réglant l'appareil, on agit sur le condenseur VC de manière que, dans les conditions normales, lesfréquences d'oscillation des deux oscillateurs soient cexactement les mêmes et on a cons- taté qu'avec l'appareil tel que décrit on obtient un fonction- nement sans défaillance du relais RL quand un changement ou une irrégularité extrêmement minime se produit à l'endroit ou à proximité de l'endroit où se trouve le condenseur DC.
Le dispositif selon la fig. 2 est essentiellement similaire à celui de la fig. 1 sauf que dans ce cas lesoscil- lations des deux oscillateurs avec lampes séparées VI et V2 sont transmises par les bobines de couplage L1C et L2C, reliées en série, à la grille d'une troisième lampe V3 par un condensa- teur de grille CC. Cette lampe V3 comporte une résistance de fuite GL pour la grille mais sa cathode est polarisée de sorte une que la lampe agit comme/détectrice ou une redresseuse et son circuit anodique est le même que celui de la section hexode V3 du dispositif selon la fig. 1. Comme pour la fig. 1 on a prévu un condensateur variable VC coopérant avec le premier os- cillateur et shunté par un condensateur DC exposé à tout chan- gement ou toute irrégularité à détecter.
Dans ce cas les ali- mentations de la troisième lampe V3 par les deux oscillateurs sont inductives.
Pour le dispositif selon la fig. 3, les deux oscilla teurs comportent respectivement deux lampes V1, V2 et V3, V4 la lampe V4 étant constituée par une section triode d'une lam- pe à électrodes multiplesV4, V5 correspondant à la lampe à plusieurs électrodes V2, V3 de la fig. 1. Les lampes V2 et V4
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sont respectivement les lampes de couplage des deux oscilla- teurs. La lampe Vl du premier oscillateur comporte un c'rcuit accordé constitué par une self Ll et un condensateur variable VC shuntés par le condensateur DC exposé aux changements ou irrégularités à déceler. L'anode de la lampe Vi est reliée par une self CH1 à une source de courant à haute tension et par un condensateur de grille à la grille de contrôle de la lampe
V2 qui est du type à effet variable.
On a prévu un potentio- mètre P par lequel l'effet peut être modifié à volonté. L'ano- de de la lampe V2 est-reliée à une source de courant à haute tension par une self CH2 et par un condensateur de couplage
CC1 au circuit de grille de la lampe Vl. En réglant le poten- tiomètre P on peut donc obtenir un contrôle précis du coupla- ge entre la grille et l'anode de la lampe Vl et, par consé- quent, des oscillations produites.
Le deuxième oscillateur est analogue au premier en co .portent un circuit accordé constitué par une self L2 et un condensateur constant C2, l'anode de la lampe V3 étant re- liée par un condensateur de grille à la grille de la section V4 de 1, dernière lampe dont l'anode est connectée par un con- densateur de couplage CC2 au circuit de grille de la lampe V3.
L'alimentation de la section multi-grille V5 par le deuxième oscillateur est obtenue par une liaison interne dans la lampe V4, V5 à l'aide d'une grille auxiliaire établie en- tre lesdeux grilles-écrans de cette section V5,une de ces grilles-écrans étant reliéeà la cathodeet l'autre à une source de potentiel positif, Dans le premier oscillateur, la self Ll coopère avec une bobine de couplage LC reliée à'une deuxième grille de contrôle de la section V5 dont l'anode est reliée par une self CH5 à une source de courant à haute tension et par un condensateur C5 à un amplificateur (non montré) analogue à celui de la fig. 1.
Les condensateurs de couplage CC1 et CC2 et le s
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condensateurs de grille GC1 et GC3 des lampes Vl et V3 ont, en général, une capacité extrêmement faible et on a constaté que le dispositif selon la fig. 3 évite des ennuis et permet à la fréquence d'oscillation d'être maintenue constante même pour des fréquences très élevées, la possibilité des varia- tions de fréquence résultaht des modifications de la tension et de la température étant éliminée, pour une large ne sure pour la raison, par exemple, que l'effet de la capacité varia- ble de la lampe, qui résulte des conditions de fonctionnement variable, est fortement diminuée par la présence des deux pe- tits condensateurs de couplage CC1 et CC2.
L'utilisation d'une lampe du type à effet variable, comme lampe de "couplage" dans un oscillateur permet un con- trôle précis du contre-courant depuis l'anode à la grille de l'autre lampe de l'oscillateur mais, au cas où un tel réglage précis n'est pasnécessaire, on peut avoir recours à des lam- pes ordinaires pourconstituer les deux lampes de couplage.
Dans les trois cas décrits il est nécessaire, en vue d'obtenir une sensibilité appropriée en même temps qu'une stabilité de fonctionnement, de prévoir des écrans convenable.s aux endroits. indiqués sur les' schémas par cas droites vertica- les en traits interrompus de manière que lescircuits desdeux oscillateurs et de la section de lampe ou de la lampe V3 soient isolés les. uns des autres ainsi que des lampes V4 et V5. Il est à noter que des variations dans le courant anodique de la sec- tion de lampe ou de la lampe V3 peuvent être utilisées autre- ment que par leslampes V4 et V5 pour actionner un relais et obtenir, par suite, toute indication désirée ou tout signal vou- lu.
Le dispositif simple montré sur la fig. 4 comporte un seul oscillateur ayant une lampe V et des bobines LG et LA, pour la grille et l'anode, reliées par un relais RL à la borne positive d'une source de courant de tension élevée, la lampe comprenant un condensateur de grille GC et une self de fuite GL ainsi qu'un condensateur cosLant FC monté en shunt sur deux
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bobines LA etLC qui peuvent être constituées par un seul enroulement a@ec prise intermédiaire. Un condensateur DC exposé aux changements ou irré ularités à déceler est relié, par l'intermédiaire d'un circuit accordé C L couplé à deux bobines LC, LC montées en parallèle, aux bobines LA et LG d'anode et de grille comme indiqué par des flèches sur la fig. 4.
Pour régler cet appareil, on agit sur le condenseur C du circuit DC, CL pour mettre ce circuit en résonance avec le circuit formé par les bobines LA, LG et le condensateur constant FC, tout cnangement ou toute irrégularité au condensateur DC ou à proximité de celui-ci provoquant une altération de ce réglage et, par conséquent, une modification du courant anodique de la lampe V ce qui fait fonctionner le relais RL.
Pour les dispositifs établis selon l'invention il est désirable d'établir des écrans convenables entre les différents éléments de ces dispositifs. Ces écrans sont indiqués par des lignes en traits interrompus sur les fig. 1 et 2, par exemple et les fig. 5 et 6 montrant comment les différents éléments du dispositifs selon la fig. 1 peuvent être agencés en pratique. Dans ce cas, le condensateur DC exposé aux changements ou irrégularités à déceler est logé dans une boîte au travers de laquelle on fait circuler, suivant les flèches, de l'air ou tout autre gaz dans lequel on veut détecter tout changement ou toute irrégularité.
L'appareil ne doit pas nécessà- rement être établi à. l'endroit où petit se produire un change- ment ou une irrégularité dans l'ambiance car l'air provenant de cet endroit peut être amené au condensateur DC par un conduit à l'aide d'une petite pompe ou une roue à aubes. On a constaté qu'un écoulement réduit d'air au travers du condensateur DC suffit à détecter des changements ou irrégularités même extrêmement faibles. Les éléments constitutifs de 1'appa- reil sont logés dans une boîte métallique dont l'intérieur est subdivisé par des cloisons S formant écrans en quatre compartiments. Les éléments les plus ::importants sont désignassur
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lafig. 6 par les mêmes ,références que sur la fig. 1.
Un compteur, monté en série avec l'enroulement -du relais FIL dans le circuit,anodique de la lampe V5, est désigné par % sur les fig. 1, 5 et 6, les connexions aux contacts du relais RL étant désignées par RL sur la fig. 5. Sur cette figure on a désigné par T un raccord pour un écouteur téléphonique et on a montré un bouton pour pouvoir régler, depuis l'extérieur de l'appareil, le condensateur variable VC. On n'a montré aucun circuit de raccordement sur les fig. 5 et 6 étant bien entendu que de légères modifications peuvent être envisagées pour les circuits ou connexions montrées sur lesautres figures.
Les possibilités d'application de la présente invention sont très variées et son.grand mérite réside dans la sensibilité extrême de l'appareil pour détecter des changements ou des crrégularités du genre de ceux indiqués au début de la description. Undétecteur ou indicateur, établi selon l'invention, n'est guère plus grand ou plus coûteux qu'un appareil récepteur radiophonique pour usages privés et convient à déceler la présence de quantités minimes de gaz nocifs ou autres impuretés ou polutions dans l'atmosphère, par exemple dans des mines de charbon ou des sous-marins, à déceler des changements dans le courant sanguin ou à détecter des irrégularités dans la structure cristalline de métaux.
Suivant une variante de la disposition selon la fig.
3, on peut relier l'anode de la lampe V2 à la lampe Vl par une bobine d'inductance (non montrée) accouplée à la bobine d'inductance Ll de cette dernière, ce couplage inductif étant monté en série avec un condensateur tel que CC1 entre la cathode de la lampe Vl ,et l'anode de la lampe V2. Suivant une variante ou en supplément, on peut relier l'anode de la section V4 de la lampe, non pas par les condensateurs CC2 et CC3 à la grille de la lampe V3 mais par un couplage inductif (non montré) à la bobine d'inductance L2 et un condensateur, tel que CC2,peut
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être connecté en série avec ledit couplage inductif et être relié à la cathode de la lampe V3. Dans chaque cas on peut établir un condensateur, monté en série avec le couplage inductif, entre celui-ci et la cathode de la lampe correspondante.
L'intervention du couplage inductif de la manière susindiquée introduit une autre variable qui peut être utilisée pour faciliter le réglage de l'appareil.
REVENTE ETIONS.
1. Appareil électrique Ajour détecter des gaz, vapeurs, poussières, fumées et autres impuretés dans des milieux tels que l'air, caractérisé par le fait qu'il comprend un condensateur électrostatique destiné à être établi à l'endroit ou à proximité de l'endroit où des changements ou irrégularités sont à déceler, le dit condensateur coopérant avec une source de courant radiophonique ou à haute fréquence.
2. Appareil électrique tel que spécifié sub 1, caractérisé par le fait qu'il est agencé de manière telle que tout changement ou toute irrégularité produise une modification telle dans l'amplitude et/ou la fréquence dans le circuit anodique d'une lampe thermionique qu'elle puisse servir, au besoin à l'aide d'un amplificateur, pour faire fonctionner un relais et, par suite, tout dispositif indicateur ou signalisateur voulu.
3. Appareil électrique tel que spécifié sub 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on oblige le fluide, dans lequel on veut détecter un changement ou une irrégularité, à psser dans, autour ou le long d'un condensateur.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.