<Desc/Clms Page number 1>
"Dispositif pour la commande des circuits de courant d'aimant d'appareils Boulengé pour la mesure de temps courts
Jusqu'à présent, les mesures de la vitesse de projectiles au moyen de l'appareil Boulengé à masses tombantes, étaient effectuées grâce au fait que, pendant son vol, le projectile interrompait successivement les deux circuits du système d'aimants de l'appareil à masses tombantes, par suite de la destruction d'éléments parcourus par le courant. On a souvent utilisé des viroles de tir disposées à la bouche de l'arme, à l'aide desquelles il est possible de tendre un fil relativement mince devant la bouche, tandis que, comme deuxième déclenchement, on emploie souvent des grilles de
<Desc/Clms Page number 2>
fil ou de Bensberg.
Une grille de Bensberg est constituée par une série de barres d'acier ayant la dureté du verre, branchées élas- tiquement en série. Par la destruction d'une ou plusieurs de ces barres et par la rupture du fil placé devant la bouche, on inter- rompt les circuits des deux aimants de l'appareil Boulengé pour la mesure de temps courts.
En raison du renouvellement continu de la grille de Bensberg et du fil tendu devant la bouche de l'arme, ainsi que de l'effet gênant produit sur le projectile par ces dispositifs de contact, il est désirable d'actionner le "Boulengé" par des impulsions limitant le temps de mesure, qui se produisent lorsque le projectile traverse, par exemple, une bobine ou lorsque ce projectile laisse derrière lui, au passage, une impulsion dans le flux de courant d'une barrière lumineuse, d'un microphone, etc..
Pour ces motifs, on a proposé de commander, au moyen de telles impulsions, amplifiées dans un amplificateur commun, une série de relais qui commutent le courant pour les aimants de Boulengé. Dans l'intervalle entre l'impulsion initiale et l'impulsion finale, les relais doivent retourner dans la position dans laquelle ils sont prêts à agir et devenir capablea d'être mis en circuit pour les aimants de Boulengé qui n'ont pas encore été actionnés. Ceci est nécessaire en raison du retard de réaction des relais mécaniques, qui est considérable par rapport au temps de mesure et qui devrait être compensé de cette manière dans le résultat de mesure. Il a toutefois été constaté qu'il se produit une dispersion du retard de réaction d'une même série de relais et que la compensation ne s'effectue pas complètement.
Par ailleurs, le grand nombre de dis- positifs mécaniques de commutation utilisés est cause de nombreuses perturbations et mesures erronées.
Pour ces raisons, l'invention propose de conjuguer, aussi bien avec l'impulsion initiale qu'avec l'impulsion finale, éventuellement après leur amplification séparée, un tube-relais ionique (tyratron)
<Desc/Clms Page number 3>
branché en parallèle avec l'aimant de Boulangécorrespondant. Si ces tubes-relais ioniques sont allumés depuis le côté de la grille, par les impulsions, le courant tombe dans l'aimant de Boulengé.
Afin d'accélérer cette chute de courant, pour obtenir une mesure de temps aussi exacte que possible, on peut, selon l'invention, agencer chaque aimant de Boulengé dans le circuit anodique d'un* tube électronique à résistance interne élevée (pentode finale), dont les grilles de commande reçoivent une tension négative sous l'influence des impulsions, lors de l'allumage des tubes-relais ioniques. Avant chaque série de mesures à l'aide du Boulengé, il est nécessaire de déterminer le repère zéro.
Jusqu'à présent, cela s'effectuait au moyen d'un interrupteur bipolaire à ressort, qui coupe les circuits des aimants de Boulangé. Suivant l'invention, cette opération est simplifiée grâce au fait que les deux tubes- relais ioniques peuvent être reliés, par l'intermédiaire d'un inter- rupteur unipolaire, à la batterie commune. Les deux tubes-relais ioniques reçoivent alors simultanément une impulsion positive de tension et s'allument. De cette façon, on élimine les irrégularités possibles des interrupteurs à ressort, ainsi que les erreurs qui en résultent.
Pour éviter les faux allumages des tubes-relais ioniques, l'inversion plus fréquente des pôles des aimants, qui est désirable, s'opère au mieux en relation cinématique avec la connexion et la déconnexion de la tension anodique aux tubes-relais ioniques, et notamment grâce au fait qu'un interrupteur à retarde- ment, disposé sur le même axe que l'interrupteur inverseur de pôles, applique seulement la tension anodique après l'inversion des pôles des aimants. Lorsque les impulsions engendrées par le projectile aimanté sont trop faibles, notamment pour de petits projectiles, l'invention prévoit qu'on n'augmente pas le nombre de spires des bobines génératrices, mais que les impulsions sont amenées chacune à un amplificateur, en passant par un câble court qui est blindé et présente une faible capacité.
Si l'on devait
<Desc/Clms Page number 4>
notamment utiliser un long câble simple, ensemble avec une bobine agrandie, le circuit oscillatoire parallèle formé avec la capacité du câble est excité par le projectile aimanté, dans sa vibration propre, qui se superposeà l'impulsion désirée. L'amplitude de la vibration propre est toutefois généralement plus grande que l'im- pulsion de mesure, de sorte que le tube-relais ionique s'allume prématurément. Pour les mêmes raisons, l'invention propose de mettre hors circuit la capacité nuisible du long câble de liaison entre l'amplificateur pour l'impulsion finale et le tube-relais ionique correspondant, par un amplificateur à condensateur et ré- sistance, dans l'étage de sortie duquel se trouve un tube de faible résistance interne, qui travaille avec une faible résistance exté- rieure.
Les éléments de condensateur et de résistance qui se trou- vent à la sortie de l'amplificateur, sont dimensionnés de telle manière que leur constante de temps soit grande par rapp ort à la durée des impulsions de mesure. Le câble de liaison entre l'ampli- ficateur de l'impulsion finala et les tubes-relais ioniques peut servir en même temps à l'alimentation de leur tension initiale de grille, tandis qu'il est ainsi possible de vérifier le câble depuis les tubes-relais ioniques. Suivant l'invention, l'amplification de l'impulsion initiale, lorsqu'elle est engendrée dans une bobine disposée sur la bouche de l'arme, peut être omise.
L'installation d'ensemble pour la commande des circuits de courant d'aimant d'appareils Boulangé pour la mesure de temps courts se trouve décrite ci-après d'une manière plus détaillée, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 montre une vue schématique d'ensemble de l'installation complète;
Fig. 2 est un schéma de l'installation, y compris un disposi- tif additionnel pour l'étalonnage du nouvel appareil Boulangé pour la mesure de temps courts;
<Desc/Clms Page number 5>
Fig. 3 montre le couplage des tubes-relais ioniques pour l'obtention d'une chute particulièrement rapide du courant pour les aimants de Boulengé, et
Figs. 4& à d montrent des images représentant les formes indésirables et recherchées de l'impulsion.
Comme montré en Fig. 1, l'appareil d'ensemble comporte la bobine 2 à spires nombreuses et la bobine 3 qui ne possède que peu de spires. Etant donnné que, à côté d'un grand nombre de spires, la bobine 2 présente un faible diamètre, l'impulsion engendrée par un projectile aimanté (voir Fig. 4a) suffit pour actionner le dispositif de déclenchement 7 suivant l'invention. L'impulsion induite dans la bobine 3 est également amenée au dispositif de déclenchement 7, en passant par le court câble blindé 4, à faible capacité, l'amplificateur 5 et le câble 6. Les impulsions produi- tes par les bobines 2 et 3 ne sont toutefois pas réunies dans le dispositif de déclenchement 7 (appareil commutateur). Pour chaque bobine de mesure, il existe donc un circuit séparé, lequel provoque chaque fois l'interruption du circuit d'un aimant de Boulengé.
L'appareil 8 à masses tombantes, qui comporte les aimants de Bou- lengé, se trouve par exemple à distance de l'appareil commutateur 7 et est relié à celui-ci par des câbles simples. Le fonctionne- ment de l'appareil commutateur 7 est expliqué avec référence à la Fig. 2.
L'aimant de Boulangé 9 (9') est alimenté par la source de courant 10, en passant par les résistances 11 (11') et 12 (12') et une self-induction variable 13, le courant pouvant être réglé au moyen de l'instrument 14 (14'). Le tube-relais ionique 17 (17') est agencé en parallèle par rapport aux points 15 (15') et 16 du couplage. La grille de ce tube-relais ionique est reliée à la batterie 20 (20') de tension initiale, en passant par une résistance 18 (18') dans la canalisation extérieure, qui arrive aux bornes 19 (19'). La tension de cette batterie a une grandeur
<Desc/Clms Page number 6>
telle que le tube-relais ionique ne s'alluma pas à la tension anodique utilisée.
A la paire de bornes 19 (19') arrive l'impul- sion de tension qui se produit lorsque le projectile aimanté tra- verse la bobine 3 (2). Cette impulsion est représentée en Fig. 4b.
Le passage au zéro P correspond au passage du pro jectile par le plan de la bobine. La polarité à la grille du tube-relais ionique est réalisée de telle façon que 1-*allumage se produit un peu après le passage au zéro. Lorsque le tube-relais ionique n'est pas allumé, la perte de tension de la tension d'alimentation se trouve principalement entre les points 15 (15' et 16. Au moment où le projectile traverse le plan de la bobine, la grille du tube- relais ionique 17 (17') devient positiv e. L'allumage s'amorce.
La tension entre les points 15 (15') et 16 tombe alors immédiate- ment jusqu'à la tension d'allumage du tube-relais ionique, celle-ci étant à peu près d'un ordre de grandeur plus faible que la tension de fonctionnement 10. Lors de l'allumage du tube-relais ionique 17 (17'), le courant traversant l'aimant de Boulangé 9 (9') subit, de ce fait, également une chute importante et la masse tombante (barre de chute), qui y est suspendue, tombe.
Etant donné que l'impulsion de tension qui se produit entre les points 15 (15') et 16 présente une allure rectangulaire, le courant diminue entre ces points suivant une loi exponentielle, puisqu'il passe par la résistance 12 (12') (et la self-induction 13 de l'aimant de Bou- langé 9). Par un choix convenable de la constante de temps des circuits 7 et 7' décrits ci-dessus, on peut réaliser une cnute initialement rapide du courant.
Ce résultat est obtenu de la manière la plus complète par l'emploi additionnel, pour chaque circuit, d'un tube électronique à résistance interne élevée (pen- tode finale). La Fig. 3 montre le montage ainsi complété. 37 (37') désigne un tube électronique à résistance interne élevée, ayant un fort courant anodique, tel qu'employé dans les Montages radio- phoniques. Son courant anodique passe par la résistance réglable
<Desc/Clms Page number 7>
38 (38'), l'intrument indicateur 14 (14') et l'aimant de Boulengé 9 (9') vers la batterie anodique 41. La tension de la grille-écran de la pentode finale est fournie par la batterie 40 (40').
Dans la position de repos, la tension de grille pour la grille de com- mande de la pentode finale est nulle, puisqu'il ne passe pas de .courant par la résistance 42 (42'). A l'aider de la résistance 38 (38'), le courant anodique est réglé de telle façon qu'il corres- ponde à la valeur théorique requise pour l'aimant de Boulengé 9 (9'). Si l'on applique maintenant une tension initiale négative élevée à la grille de commande, le courant anodique disparaît; le courant de l'aimant est coupé et le contrepoids (barre de chute) y suspendu tombe. la tension initiale négative élevée pour la grille de commando se manifeste à la résistance 42 (42') lorsque le courant passe dans le circuit anodique du tube-relais ionique 17 (17').
Ce courant anodique passe lorsqu'une impulsion positive, engendrée par le projectile en traversant la bobine, arrive aux bornes 19 (19') et donc à. la grille des tubes-relais ioniques. La tension négative à la résistance 42 (42') présente, de la manière connue en soi, une allure rectangulaire, de sorte que la constante de temps se calcule par le rapport entre la résistance interne du tube électronique et la selfinduction du bobinage de l'aimant. Cette dernière est supposée être égale à 1 Henry environ. Si donc la résistance interne du tube final était égale à 1/2 x 105 ohm, la constante de temps est calculée avec la valeur 1/2 x 105, c'est- à-dire 2 x 10-5 sec. Pendant ce temps, le courant anodique est tombé à 1/3 de sa valeur environ.
Par cet exemple, on comprend combien il est important de choisir une résistance interne du tube aussi grande que possible. Les deux circuits 7 et 7' doivent évi- demment être accordés l'un avec l'autre, afin qu'il ne puisse pra- tiquement pas se produire de retard dans la chute du contrepoids ou de la barre de chute. L'accord s'opère en modifiant la constante
<Desc/Clms Page number 8>
de temps d'un de ces circuits, notamment à l'aide de la self-induction variable 13.
Pour réduire la rémanence dans les aimants, il est nécessaire d'inverser les pôles de ceux-ci après chaque tir. Ceci s'opère au moyen de l'interrupteur 21 (SI'). Sur le même axe que cet interrup- teur, est monté l'interrupteur 22 (22') qui est actionné avec un léger retard par rapport à l'interrupteur 21 (21') et empêche ainsi les faux allumages des tubes-relais ioniques 17 (17'). Les interrup- teurs 21, 21', 22 et 22' sont reliés entre eux de telle manière que, par une commutation suppélmentaire après le tir, les circuits anodi- ques des tubes-relais ioniques 17 et 17' sont interrompus, pour les éteindre. Une rotation supplémentaire de l'interrupteur ferme seulement les circuits anodiques à nouveau, lorsque l'inversion des pôles des aimants a été effectuée.
La position suivante de commuta- tion interrompt de nouveau les circuits anodiques, puis s'opère l'inversion des pôles des aimants et finalement se produit la sise en circuit de la tension anodique, etc.. Par cette construction de l'interrupteur, on évite les erreurs dans l'actionnement de l'appa- reil commutateur 7 (7'). Les commutations requises s'effectuent toujours forcément dans l'ordre de succession c orrect. Pour la précision de fonctionnement de l'appareil Boulangépour la mesure de temps courts, selon l'invention, il importe que la forme d'im- pulsion qui se produit aux extrémités des bobines, et qui est repré- sentée en Fig. 4b, courbe 1, ne soit pas déformée.
Si cela se pro- duit dans l'appareillage et si l'impulsion, après son passage par l'amplificateur, présente, à l'entrée de l'appareil commutateur, une allure telle que montrée en Fig. 4b, courbe 2, il en résulte une erreur.1 t dans la mesure du temps. Une autre erreur dans la mesure du temps résulte du fait que le tube-relais ionique ne s'allume que lorsqu'une certaine valeur positive de la tension est dépassée. La Fig. 4c représente deux impulsions de tension, telles
<Desc/Clms Page number 9>
qu'elles se produisent à la grille des tubes-relais ioniques, la première dans le cas d'une faible amplification, la seconde dans la cas d'une forte amplification. La tension à laquelle l'allumage s'amorce est représentée en traits mixtes.
On reconnaît que l'erreur diminue pour une plus forte amplification, à condition qu'il ne se produise pas de déformations. Pour le fonctionnement parfait de l'appareil, il importe donc que l'impulsion qui se produit au pas- sage du projectile aimanté à travers la bobine, soit suffisamment amplifiée lorsqu'elle arrive à la grille du tube-relais ionique se trouvant dans l'appareil comnutateur, et que cette impulsion soit transmise fidèlement quant à la forme, cest-à-dire sans déforma- tion. La cause de la déformation réside dans le fait que de longues canalisations6 de liaison entre l'amplificateur et l'appareil com- mutateur, constituent une grande capacité, qui est disposée.' pa- rallèlement à la sortie de l'amplificateur.
Etant donné que la valeur de cette capacité est fixe, il est seulement possible d'af- faiblir son effet nuisible par le choix judicieux des autres élé- ments de commutation à la sortie de l'amplificateur. L'amplificateur comporte l'étage 23 d'amplification préalable, qui agit simplement comme amplificateur de tension, et l'étage final, auquel est rac- cordée la canalisation 6 présentant la capacité nuisible.
Tel qu'il ressort de considérations théoriques, il importe d'utiliser un tube 24, à faible résistance interne Ri, pour l'étage final ; en outre, la résistance extérieure, formée par le montage en parallèle de la résistance anodique 25 avec la résistance de grille 26oit être tenue aussi faible que possible, mais toutefois tellement grande, par rapportà la résistance interne du tube, qu'il se produise éga- lement une amplification suffisante de la tension dans cet étage.
Le condensateur d'accouplement 27 peut être choisi suffisamment grand, de façon qu'il n'ait aucune influence sur la forme de l'im- pulsion. L'impulsion accède alors, par la canalisation 6, à la
<Desc/Clms Page number 10>
grille du tube-relais ionique 17 (17'), dans l'appareil commutateur.
Le circuit de grille du tube-relais ionique est ferme dans l'ampli- ficateur, par la résistance 26. Avec cette disposition, il est possible de reconnaître, depuis l'appareil commutateur, si la cana- lisation 6 est en ordre. S'il existe notamment une interruption dans celle-ci, la tension initiale négative 20 n'arrive pas à la grille du tube-relais ionique, et il se produit donc un allumage dès que la tension anodique est appliquée au tube-relais ionique.
Dans le but de déterminer le repère zéro. il est nécessaire de couper simultanément le courant des deux circuits 7 et 7'. Cela peut être obtenu d'une manière très simple en branchant en parallè- le, à l'aide du coianutateur 29, les grilles des deux circuits, qui sont séparées pendant le fonctionnement normal. Cela conduit à une batterie commune de grille pour les tubes-relais ioniques. Au moyen de l'interrupteur unipolaire 30, on enlève alors, en un temps court, la tension de grille, par suite de quoi les deur tubes- relais ioniques s'allument simultanément et coupent le courant des circuits des aimants de Boulengé.
Pour l'étalonnage de l'appa- reil à masses tombantes, on applique, à intervalle déterminé, après inversion des interrupteurs 44 et 45, deux impulsions électriques aux. grilles des tubes-relais ioniques, en faisant usage du pendule d'étalonnage 31, connu en soi. Ces impulsions sont produites de la manière suivante : Un condensateur 32 est chargé par une batterie de grille 35, à la tension de cette dernière, en passant par la résistance 33 et le contact fermé 34 du pendule. Lorsque le pendule 31 tombe et que, de ce fait, le contact 34 est ouvert, la déchar- ge du condensateur 32 commence, en passant par les résistances 33 et 36. De ce fait, il se produit, à l'entrée 19 de la grille du tube²relais ionique 17, une impulsion de tension, telle qu'illus- trée en Fig. 4d. Le tube-relais ionique 17 s'allume alors.
Par suite de l'utilisation de la décharge par condensateur et ré-
<Desc/Clms Page number 11>
sistance, l'impulsion de tension atteint déjà sa valeur Maximum au moment où le contact 34 est interrompu. L'allumage du tube-relais ionique 17 et, par conséquent, la coupure du courant de l'aimant de Boulangé 9, se produisent donc simultanément avec l'interruption du contact. De la même manière, le tube-relais ionique 17' est allumé lorsque le pendule, en tombant, interrompt le deuxième contact 34'. Comme l'écart de temps avec lequel se produisent les deux interruptions, est connu, il est possible d'étalonner, de cette manière, l'appareil à masses tombantes, y compris l'appareil com- mutateur.
REVENDICATIONS.
@
1 - Dispositif pour la commande des circuits de courant d'aimant d'appareils Boulengé pour lesure de temps courts, à l'aide d'impulsions qui sont engendrées par le projectile en vol et limitent le temps de mesure, caractérisé en ce que tant l'impul- sion initiale que l'impulsion finale sont, éventuellement après leur amplification séparée, amenées chacune à un tube-relais ionique branché en parallèle avec l'aimant de Boulangé correspondant.
<Desc / Clms Page number 1>
"Device for controlling the magnet current circuits of Boulengé devices for measuring short times
Until now, the measurements of the speed of projectiles by means of the Boulengé apparatus with falling masses, were carried out thanks to the fact that, during its flight, the projectile successively interrupted the two circuits of the system of magnets of the apparatus. with falling masses, as a result of the destruction of elements traversed by the current. Shooting ferrules arranged at the muzzle of the weapon have often been used, with the help of which it is possible to stretch a relatively thin wire in front of the muzzle, while, as a second trigger, grids of
<Desc / Clms Page number 2>
wire or Bensberg.
A Bensberg grid consists of a series of steel bars having the hardness of glass, resiliently connected in series. By destroying one or more of these bars and by breaking the wire placed in front of the mouth, the circuits of the two magnets of the Boulengé apparatus for short time measurement are interrupted.
Due to the continuous renewal of the Bensberg grid and of the wire stretched in front of the muzzle of the weapon, as well as the annoying effect produced on the projectile by these contact devices, it is desirable to actuate the "Boulengé" by pulses limiting the measurement time, which occur when the projectile passes through, for example, a coil or when this projectile leaves behind, in passing, a pulse in the current flow of a light barrier, a microphone, etc ..
For these reasons, it has been proposed to control, by means of such pulses, amplified in a common amplifier, a series of relays which switch the current for the Boulengé magnets. In the interval between the initial impulse and the final impulse, the relays must return to the position in which they are ready to act and become capable of being switched on for the Boulengé magnets which have not yet been switched on. operated. This is necessary because of the reaction delay of the mechanical relays, which is considerable in relation to the measurement time and which should be compensated in this way in the measurement result. However, it has been observed that there is a dispersion of the reaction delay of the same series of relays and that the compensation is not carried out completely.
Furthermore, the large number of mechanical switching devices used is the cause of many disturbances and erroneous measurements.
For these reasons, the invention proposes to combine, both with the initial pulse and the final pulse, possibly after their separate amplification, an ionic relay tube (tyratron)
<Desc / Clms Page number 3>
connected in parallel with the corresponding Boulang magnet. If these ionic relay tubes are ignited from the side of the grid, by the pulses, the current falls into the Boulenge magnet.
In order to accelerate this drop in current, in order to obtain as exact a time measurement as possible, it is possible, according to the invention, to arrange each Boulenge magnet in the anode circuit of an electron tube with high internal resistance (final pentode ), whose control gates receive a negative voltage under the influence of pulses, when the ionic relay tubes are ignited. Before each series of measurements using the Boulengé, it is necessary to determine the zero mark.
Until now, this was done by means of a two-pole spring-loaded switch, which cuts the circuits of the Boulangé magnets. According to the invention, this operation is simplified by virtue of the fact that the two ion relay tubes can be connected, via a single-pole switch, to the common battery. The two ionic relay tubes then simultaneously receive a positive voltage pulse and light up. In this way, possible irregularities of the spring switches are eliminated, as well as the errors which result from them.
To avoid false ignition of the ion relay tubes, the more frequent reversal of the poles of the magnets, which is desirable, takes place at best in a kinematic relationship with the connection and disconnection of the anode voltage to the ion relay tubes, and in particular thanks to the fact that a delay switch, arranged on the same axis as the pole reversing switch, only applies the anode voltage after the magnet poles are inverted. When the pulses generated by the magnetic projectile are too weak, in particular for small projectiles, the invention provides that the number of turns of the generator coils is not increased, but that the pulses are each brought to an amplifier, passing by a short cable which is shielded and has a low capacitance.
If we had to
<Desc / Clms Page number 4>
in particular using a long single cable, together with an enlarged coil, the parallel oscillatory circuit formed with the capacitance of the cable is excited by the magnetic projectile, in its own vibration, which is superimposed on the desired impulse. However, the amplitude of the inherent vibration is usually greater than the measuring pulse, so that the ion relay tube ignites prematurely. For the same reasons, the invention proposes to switch off the harmful capacitance of the long connecting cable between the amplifier for the final pulse and the corresponding ionic relay tube, by a capacitor and resistor amplifier, in the The output stage of which there is a tube of low internal resistance, which works with a low external resistance.
The capacitor and resistor elements which are at the output of the amplifier are dimensioned in such a way that their time constant is large in relation to the duration of the measuring pulses. The connecting cable between the final pulse amplifiera and the ionic relay tubes can serve at the same time to supply their initial grid voltage, while it is thus possible to check the cable from the ion relay tubes. According to the invention, the amplification of the initial pulse, when it is generated in a coil arranged on the muzzle of the weapon, can be omitted.
The overall installation for controlling the magnet current circuits of Boulangé devices for measuring short times is described below in more detail, with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 shows a schematic overview of the complete installation;
Fig. 2 is a diagram of the installation, including an additional device for calibrating the new Boulangé apparatus for measuring short times;
<Desc / Clms Page number 5>
Fig. 3 shows the coupling of ionic relay tubes to obtain a particularly rapid drop in current for Boulengé magnets, and
Figs. 4 & d show images representing the undesirable and desirable forms of the pulse.
As shown in Fig. 1, the overall apparatus comprises the coil 2 with many turns and the coil 3 which has only a few turns. Since, next to a large number of turns, the coil 2 has a small diameter, the impulse generated by a magnetic projectile (see FIG. 4a) is sufficient to actuate the trigger device 7 according to the invention. The pulse induced in coil 3 is also fed to the trigger device 7, passing through the short shielded cable 4, low capacitance, amplifier 5 and cable 6. The pulses produced by coils 2 and 3 are not, however, combined in the trigger device 7 (switching device). For each measuring coil, there is therefore a separate circuit, which each time causes the interruption of the circuit of a Boulengé magnet.
The device 8 with falling masses, which comprises the Boulengé magnets, is for example located at a distance from the switching device 7 and is connected to the latter by simple cables. The operation of the switching apparatus 7 is explained with reference to FIG. 2.
The Boulangé magnet 9 (9 ') is supplied by the current source 10, passing through the resistors 11 (11') and 12 (12 ') and a variable self-induction 13, the current being adjustable by means of of instrument 14 (14 '). The ionic relay tube 17 (17 ') is arranged in parallel with respect to the points 15 (15') and 16 of the coupling. The grid of this ionic relay tube is connected to the initial voltage battery 20 (20 '), passing through a resistor 18 (18') in the external pipe, which arrives at the terminals 19 (19 '). The voltage of this battery has a magnitude
<Desc / Clms Page number 6>
such that the ion relay tube did not ignite at the anode voltage used.
At the pair of terminals 19 (19 ') comes the voltage pulse which occurs when the magnetic projectile passes through the coil 3 (2). This pulse is shown in FIG. 4b.
The passage through zero P corresponds to the passage of the pro jectile through the plane of the coil. The polarity at the gate of the ion relay tube is made in such a way that 1- * ignition occurs shortly after the zero crossing. When the ion relay tube is not lit, the voltage loss of the supply voltage is mainly between points 15 (15 'and 16. As the projectile passes through the plane of the coil, the grid of the Ion relay tube 17 (17 ') becomes positive Ignition is initiated.
The voltage between points 15 (15 ') and 16 then drops immediately to the ignition voltage of the ion relay tube, this being about an order of magnitude lower than the voltage of operation 10. When the ionic relay tube 17 (17 ') is ignited, the current passing through the Boulangé magnet 9 (9') also undergoes a significant drop and the falling mass (drop bar ), which hangs there, falls.
Since the voltage pulse which occurs between points 15 (15 ') and 16 has a rectangular shape, the current decreases between these points according to an exponential law, since it passes through resistor 12 (12') ( and the self-induction 13 of the Bou- langé magnet 9). By a suitable choice of the time constant of the circuits 7 and 7 'described above, an initially rapid drop in current can be achieved.
This result is obtained in the most complete way by the additional use, for each circuit, of an electron tube with high internal resistance (final tilt). Fig. 3 shows the assembly thus completed. 37 (37 ') denotes a high internal resistance electron tube, having a high anode current, as employed in radiophonic assemblies. Its anode current passes through the adjustable resistor
<Desc / Clms Page number 7>
38 (38 '), the indicator instrument 14 (14') and the Boulengé magnet 9 (9 ') to the anode battery 41. The voltage of the screen grid of the final pentode is supplied by the battery 40 ( 40 ').
In the rest position, the gate voltage for the control gate of the final pentode is zero, since no current passes through resistor 42 (42 '). Using the resistor 38 (38 '), the anode current is adjusted so that it corresponds to the theoretical value required for the Boulengé magnet 9 (9'). If a high negative initial voltage is now applied to the control gate, the anode current disappears; the current of the magnet is cut and the counterweight (drop bar) suspended from it falls. the high negative initial voltage for the commando gate manifests itself at resistor 42 (42 ') as current flows through the anode circuit of ion relay tube 17 (17').
This anode current passes when a positive pulse, generated by the projectile passing through the coil, arrives at terminals 19 (19 ') and therefore at. the grid of ionic relay tubes. The negative voltage at resistor 42 (42 ') has, in the manner known per se, a rectangular shape, so that the time constant is calculated by the ratio between the internal resistance of the electron tube and the self-induction of the winding of the. 'magnet. The latter is assumed to be approximately 1 Henry. If therefore the internal resistance of the final tube was equal to 1/2 x 105 ohm, the time constant is calculated with the value 1/2 x 105, i.e. 2 x 10-5 sec. During this time, the anode current has fallen to about 1/3 of its value.
By this example, we understand how important it is to choose an internal resistance of the tube as large as possible. The two circuits 7 and 7 'must of course be tuned to each other, so that practically no delay can occur in the fall of the counterweight or the drop bar. The agreement is made by modifying the constant
<Desc / Clms Page number 8>
time of one of these circuits, in particular using the variable self-induction 13.
To reduce the remanence in the magnets, it is necessary to reverse the poles of these after each shot. This is done by means of switch 21 (SI '). On the same axis as this switch is mounted the switch 22 (22 ') which is actuated with a slight delay in relation to the switch 21 (21') and thus prevents false ignition of the ion relay tubes 17 (17 '). The switches 21, 21 ', 22 and 22' are interconnected in such a way that, by an additional switching after firing, the anode circuits of the ionic relay tubes 17 and 17 'are interrupted in order to switch them off. . Further rotation of the switch only closes the anode circuits again, when the pole reversal of the magnets has been performed.
The next switching position interrupts the anode circuits again, then the poles of the magnets are reversed and finally the anode voltage is switched on, etc. By this construction of the switch, we prevents errors in the actuation of the switch device 7 (7 '). The required switching always takes place in the correct order of succession. For the operating precision of the Boulange apparatus for measuring short times, according to the invention, it is important that the form of pulse which occurs at the ends of the coils, and which is shown in FIG. 4b, curve 1, is not deformed.
If this occurs in the switchgear and if the pulse, after passing through the amplifier, has, at the input of the switching device, a shape as shown in FIG. 4b, curve 2, this results in an error. 1 t in the measurement of time. Another error in time measurement results from the fact that the ion relay tube only turns on when a certain positive value of the voltage is exceeded. Fig. 4c represents two voltage pulses, such
<Desc / Clms Page number 9>
that they occur at the grid of the ionic relay tubes, the first in the case of a weak amplification, the second in the case of a strong amplification. The voltage at which ignition initiates is shown in phantom lines.
It is recognized that the error decreases for a greater amplification, provided that no deformations occur. For the perfect functioning of the apparatus, it is therefore important that the impulse which occurs when the magnetic projectile passes through the coil is sufficiently amplified when it arrives at the grid of the ionic relay tube located in the coil. comnutating apparatus, and that this impulse be transmitted faithfully as to form, that is to say without distortion. The cause of the deformation lies in the fact that long connecting pipes 6 between the amplifier and the switching apparatus constitute a large capacitor, which is arranged. at the same time as the amplifier output.
Since the value of this capacitance is fixed, it is only possible to weaken its deleterious effect by the judicious choice of the other switching elements at the output of the amplifier. The amplifier comprises the pre-amplification stage 23, which acts simply as a voltage amplifier, and the final stage, to which the line 6 having the harmful capacitance is connected.
As emerges from theoretical considerations, it is important to use a tube 24, with low internal resistance Ri, for the final stage; furthermore, the external resistance, formed by the parallel connection of the anode resistor 25 with the grid resistor 26, must be kept as low as possible, but nevertheless so great, in relation to the internal resistance of the tube, that it also occurs. - LEMENT sufficient amplification of the voltage in this stage.
The coupling capacitor 27 can be chosen sufficiently large, so that it has no influence on the shape of the pulse. The impulse then accesses, via line 6, the
<Desc / Clms Page number 10>
grid of ionic relay tube 17 (17 '), in the switching device.
The ion relay tube gate circuit is closed in the amplifier, via resistor 26. With this arrangement, it is possible to recognize, from the switching device, whether line 6 is okay. If there is in particular an interruption therein, the negative initial voltage 20 does not reach the gate of the ionic relay tube, and therefore ignition occurs as soon as the anode voltage is applied to the ionic relay tube.
In order to determine the zero mark. it is necessary to simultaneously cut off the current of the two circuits 7 and 7 '. This can be achieved in a very simple manner by connecting in parallel, with the aid of the switch 29, the gates of the two circuits, which are separated during normal operation. This leads to a common grid battery for the ion relay tubes. By means of the unipolar switch 30, the grid voltage is then removed in a short time, as a result of which the two ion relay tubes are simultaneously ignited and the current to the circuits of the Boulengé magnets is cut off.
For the calibration of the device with falling masses, two electrical pulses are applied at predetermined intervals after inversion of switches 44 and 45. grids of ionic relay tubes, by making use of the calibration pendulum 31, known per se. These pulses are produced as follows: A capacitor 32 is charged by a grid battery 35, at the voltage of the latter, passing through resistor 33 and the closed contact 34 of the pendulum. When the pendulum 31 falls and, therefore, the contact 34 is open, the discharge of the capacitor 32 begins, passing through the resistors 33 and 36. As a result, it occurs at the input 19 of the grid of the ionic relay tube 17, a voltage pulse, as shown in FIG. 4d. The ionic relay tube 17 then lights up.
As a result of the use of capacitor discharge and re-
<Desc / Clms Page number 11>
sistance, the voltage pulse already reaches its Maximum value when contact 34 is interrupted. The ignition of the ionic relay tube 17 and, consequently, the interruption of the current of the Boulangé magnet 9, therefore occur simultaneously with the interruption of the contact. Likewise, the ionic relay tube 17 'is ignited when the pendulum, while falling, interrupts the second contact 34'. As the time difference with which the two interruptions occur is known, it is possible to calibrate, in this way, the falling mass apparatus, including the switching apparatus.
CLAIMS.
@
1 - Device for controlling the magnet current circuits of Boulengé devices for measuring short times, using pulses which are generated by the projectile in flight and limit the measurement time, characterized in that both the initial impulse and the final impulse are, possibly after their separate amplification, each brought to an ionic relay tube connected in parallel with the corresponding Boulangé magnet.