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TELEMESURE A FREQUENCE D'IMPULSIONS
Dans la transmission à distance de valeurs de mesure il se produit des difficultés particulières, si au point où est faite la mesure on ne dispose d'aucune source de courant qui puisse être utilisée pour l'alimentation d'un émetteur de mesure à distance. On a à résoudre un problème de ce genre par exemple lorsqu'il s'agit de mesurer, sur une conduite de gaz à longue distance, la pression ou le débit en différents points, et de les transmettre à un point
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central. Ces différents emplacements de mesure sont dans ce cas disposés sur le trajet de la conduite de telle sorte que dans la plupart des cas les points de mesure ne se trouvent pas une seule fois dans une station.
Par suite, à ce point de mesure, on n'a pas la possibilité de disposer une source de tension, car il n'existe aucune possibilité surveillance pour cette source de tension, si faible qu'on puisse tenir la dépense relative à chaque point de mesure.
Le même problème se pose non seulement dans la surveillance grâce à la technique des mesures des canalisations des gaz à distance, mais également dans d'autres cas quelconques dans lesquels il s'agit de là mesure de pression, tempé- rature, débit ou également de grandeurs électriques telles que tension, puissance, etc...
Pour la transmission des valeurs de mesure un procédé particulièrement approprié est le procédé à fré- quence d'impulsions dans lequel suivant l'invention la disposition est réalisée de telle sorte que, dans une boucle conductrice alimentée par un., courant continu constant, à chaque point de mesure est inséré un compteur à courant continu entraînant un interrupteur de mesure avec lequel est monté en parallèle un shunt réglable qui est ajusté suivant la quantité à mesurer. Dans cette dis- position, la boucle conductrice est alimentée d'un,point d'extrémité, de sorte qu'à l'emplacement de mesure lui- même aucune source de courant n'est plus nécessaire.
La vitesse de l'interrupteur de mesure qui explore une fléquen- ce d'impulsions proportionnelle à la valeur de mesure est réglée par la résistance shunt, cette résistance étant elle-même réglée par un appareil de mesure monté au point de mesure et actionné par la grandeur à mesurer.
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Le courant exploré par les interrupteurs de mesure peut être soit un courant alternatif, en particulier un courant alternatif à fréquence acoustique, soit aussi un courant continu. En cas d'utilisation des courants al- ternatifs, il est sans plus possible de superposer ces derniers au courant continu alimentant la boucle conductri- ce, tandis que lors de l'utilisation de courant continu il faut disposer une boucle particulière pour la transmission des valeurs de mesure.
On peut travailler avec une transmission perma- nente de toutes les valeurs de mesure en faisant correspon- dre à chacune des valeurs à transmettre une fréquence par- ticulière du courant alternatif, qui est influencé par un circuit d'interruption de mesure accordé sur cette fréquen- ce au moyen de filtres. )gais il est également possible lors de l'existence de plusieurs mesures d'exécuter ces dernière l'une après l'autre et de monter au point de mesure des sélecteurs qui mettent en action successivement les diffé- rents interrupteurs de mesure. De même l'alimentation des sélecteurs doit se faire depuis le poste de surveillance qui se trouve à l'une des extrémités de la ligne.
Il faut à cet effet également des organes auxiliaires particuliers, car dans la plupart des très longues lignes à longue dis- tance existantes il n'est plus possible d'actionner les électro-aimants d'avancement dessélecteurs directement du poste central, car les intensités de courant nécessaires à cet effet ne peuvent plus être transmises sur les lignes à distance à courant faible.
Sur les figures sont représentés deux exemples d'exécution de l'invention.
La fig. 1 représente une installation de trans- mission dans laquelle sur la première ligne en boucle, comprenant les lignes à longue distance L1 et L2' sont
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raccordés une station réceptrice ESt et deux postes de mesure St1 et St2. En général il est prévu encore d'autres points de mesure. Les lignes à longue distance existant entre les différents points sont la plupart du temps de longueur considérable, de sorte que la longueur totale de la ligne bouclée peut atteindre 100 km et plus. A l'une de ses extrémités la ligne bouclée est alimentée au point d'alimentation SpSt par un courant continu d'intensité constante. En même temps on envoie également dans la boucle un courant alternatif à fréquence acoustique. Les sources de courant à fréquence acoustique sont représentées par les bornes TF.
Pour séparer le courant à fréquence acoustique de la source de courant continu, on a prévu les inductances Dl.
Au poste récepteur ESt, le courant alternatif à fréquence acoustique est amené par les condensateurs C2 aux appareils récepteurs. Afin que le courant à fréquence acoustique ne circule pas dans la jonction terminale de la boucle finale en échappant aux appareils récepteurs, une bobine d'inductance D2 est insérée dans cette partie de la boucle. Le courant continu est maintenu séparé des géné- rateurs de fréquence acoustique par les condensateurs C1' et des appareils récepteurs par les condensateurs C2.
A chaque point de mesure est prévu un appareil de mesure pour la grandeur à mesurer (pression, débit, etc...).
Cet appareil de mesure, qui n'est pas représenté sur la figure, fait varier une résistance W1 ou W1 qui lui est reliée. En parallèle avec la résistance se trouve en chaque point un compteur à courant continu G1 et G2. Les condensa- teurs C3 couplés en parallèle avec les compteurs à courant continu servent à barrer au courant alternatif à fréquence acoustique l'entrée au compteur à courant continu.
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Le fonctionnement du compteur à courant continu est le suivant :
La ligne bouclée est alimentée par une source de courant continu qui est réglée pour produire un courant constant. Au moyen des résistances W1 et W2' réglables par les appareils de mesure, une partie du courant correspon- dant aux valeurs de mesure échappe au compteur à courant continu. Par suite il arrive également au compteur un courant proportionnel aux valeurs de mesure, qui a pour effet que les compteurs se déplacent avec une vitesse pro- portionnelle aux valeurs de mesure. Avec chacun des comp- teurs continus est couplé un interrupteur de valeur de mesure K1 et K2. Ces interrupteurs explorent les courants à fréquence acoustique introduits dans la boucle. A chaque valeur de mesure correspond un courant alternatif à fré- quence acoustique.
En série avec les interrupteurs de va- leur de mesure K1' K2 sont disposés des circuits oscillants S1' S2 accordés sur la fréquence acoustique correspondant aux interrupteurs de valeur de mesure. Par l'intermédiaire des interrupteurs de valeur de mesure et des circuits oscil lants, la fréquence acoustique correspondant à un interrup- teur de valeur de mesure est court-circuitée au rythme de la rotation de l'interrupteur de valeur de mesure.
Au poste de réception pour chaque fréquence acouc tique, c'est-à-dire pour chaque valeur de mesure, on a prévu un dispositif récepteur particulier qui comprend les filtres F1 et F2' pour chacun un redresseur et un relais récepteur E1 et E. Les relais récepteurs répondent suivant que la fréquence acoustique correspondante est envoyée sur la boucle, ils sont par contre sans courant si la fréquence acoustique est court-circuitée par l'interrupteur de valeur de mesure. De cette façon on réussit à transmettre en même
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temps toutes les valeurs de mesure à l'aide des fréquences acoustiques distinctes.
La fig.2 représente un équipement de transmission à distance dans lequel les différentes valeurs de mesure peuvent être transmises au choix. Même pour la transmission des valeurs de mesure on n'utilise pas, comme dans l'exemple d'exécution de la fig.l, des courants alternatifs à fré- quence acoustique, mais du courant continu. En principe il est naturellement également possible de réaliser une mesure à distance au choix lorsque le courant alternatif à fré- quence acoustique est utilisé pour la transmission.
Dans cet exemple d'exécution on utilise quatre boucles de lignes couplées. La boucle L1' L2 sert à l'ali- mentation des compteurs à courant continu qui entraînent les interrupteurs de valeur de mesure. La boucle L3' L4 sert à la transmission des fréquences d'impulsion. La bou- cle L5' L6 sert à la transmission des impulsions d'avance- ment pour les sélecteurs. La boucle L7' L8 sert à l'alimen- tation des électro-aimants d'avancement des sélecteurs.
L'alimentation des compteurs à courant continu G1' G2 se fait de la même façon que dans l'exemple d'exécu- tion de la fig.l, la boucle L1' L2 étant alimentée par un dispositif réglant le courant à une valeur constante. En parallèle avec les compteurs à courant continu sont cou- plées les résistances W1' W2 qui sont réglées en fonction de la valeur à mesurer et règlent la vitesse du compteur.
Les interrupteurs de mesure K1' K2 actionnés par les compteurs à courant continu se trouvent sur la ligne bouclée L3' L4. En parallèle avec ces interrupteurs de mesure sont disposés respectivement les contacts dw11 et dw21. Pour des positions déterminées des sélecteurs, ces contacts sont ouverts au moyen de cames qui sont représen- tées sous les contacts. Dans chaque position des contacts du sélecteur un seul des contacts dw11 et dw21 est ouvert à la fois. Par l'ouverture de ces contacts, on supprime la possibilité d'un court-circuit pour les interrupteurs
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de mesure, de sorte qu'après la suppression de ce court- circuit le relais récepteur E peut être exploré par les interrupteurs de mesure correspondants.
Comme les lignes à distance, ainsi qu'on l'a déjà mentionné, sont généralement très longues, il n'est pas possible d'actionner directement par la ligne les électro-aimants d'avancement DW1 et DW2 car les lignes à distance ne peuvent être chargées qu'avec une tension limitée, et pour cette tension les intensités maximum qu'il est possible d'atteindre sur les lignes ne suffisent pas pour actionner directement les électro-aimants d'avan- cement. Par suite, à chaque point de mesure on a monté en parallèle avec les lignes à distance L7' L8 un condensa- teur C40' C41 et C42 Ces condensateurs sont chargés gra- duellement sur les lignes à longue distance, et ont la possibilité d'emmagasiner assez d'énergie pour actionner une fois l'électro-aimant d'avancement de chaque sélec- teur.
La fermeture de l'aimant d'avancement des sélecteurs se fait à l'aide des relais polarisés P0' P1 et P2. Com- me ces relais polarisés sont très sensibles et répondent déjà pour unefalble intensité, il est possible de les ac- tionner directement par une ligne bouclée longue L5,L6.
Les forces de réglage libérées par les relais sont toute- fois de nouveau trop faibles pour pouvoir opérer direc- tement par elles-mêmes un avancement du sélecteur. L'avan- cement se fait par suite par le fait qu'à l'aide de l'in- terrupteur T du poste récepteur la ligne bouclée L5'L6 est mise sous tension et cela de telle sorte que le cou- rant dans la boucle circule toujours dans le même sens.
L'interrupteur T peut être actionné soit à la main, soit automatiquement à des intervalles de temps déterminés .
Par sa mise en action, tous les relais P montés dans la boucle répondent et portent leur contact d'inversion p, p1 et P2 sur la côte gauche. Alors les condensateurs char- gés C40' C41 et C42 sont raccordés aux électro-aimants d' avancement des sélecteurs DWO'DW1 et DW2. Ces électro-
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aimants répondent et font avancer d'un pas les cames qui leur sont reliées. L'interrupteur T est alors remis en position de repos, les relais polarisés P0' P1 et P2 sont de nouveau sans courant et leurs contacts sont ramenés en position moyenne. Alors à l'époque où une mesure à distance est transmise sur les lignes L3' L4 les conden- sateurs C40' C41 et C42 peuvent de nouveau être chargés par l'intermédiaire des lignes à distance L7' L8.
Afin que les sélecteurs avancent toujours synchrc niquement il est encore prévu un contrôle de synchronisme.
Dans une position déterminée chaque sélecteur actionne à l'aide d'une came un contact d'inversion. Ce sont les con- tacts d'inversion dw02' dw12' dw22. Lorsque ces contacts sont actionnés un avancement du sélecteur n'est possible que si dans les lignes bouclées L5'L6 une impulsion de courant de polarité inverse est émise. Dans we cas les relais polarisés P, P1 et P2 placent leurs contacts p, P1 et P2 dans la position de droite. Si l'un des sélecteurs était toutefois hors de cadence il sera, pendant le tour suivant, maintenu dans la position de synchronisme jusqu'à ce que, pendant le tour suivant, tous les autres sélecteurs aient atteint la position de synchronisme, et sera de nou- veau remis en avancement par l'impulsion de polarité opposée.
Le relais de réception E, qui reçoit les impul- sions de mesure à distance et transforme celles-ci, de façon connue, grâce au montage qui lui est raccordé, en un courant continu proportionnel à la valeur de mesure, peut être mis en action à volonté sur différents appareils de mesure. Les appareils de mesure sont dans ce cas rac- cordés au choix au poste récepteur par un bras de contact du sélecteur. On peut ainsi exécuter la mesure avec un appareil unique et faire indiquer par le sélecteur à côté
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de l'appareil de mesure, au moyen d'un signal, quelle valeur de mesure est précisément transmise alors.
REVENDICATIONS I). Disposition pour la transmission à distance de valeurs de mesure au moyen du procédé de fréquence d'impulsions à partir de points de mesure auxquels on ne dispose d'au- cune source de courant pour le télémesure, caractérisée en ce que dans une ligne bouclée alimentée par un courant continu constant est inséré pour chaque point de mesure un compteur à courant continu entraînant un interrupteur de mesure en parallèle avec lequel se trouve une résistance en dérivation qui est réglée suivant la grandeur à mesurer.