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perfectionnement aux systèmes détectant les 'défauts des circuits et protégeant contre ceux-ci.
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux systèmes connus permettant de mesurer, de régler ou encore de mesurer et de régler l'intensité d'un phénomène et elle couvre un dispositif permettant de faire fonctionner un élément de ce systè- me en dehors de sa course normale lorsque l'élément sensible au phénomène considéré cesse de réagir convenablement en produisant un effet correspondant à l'intensité du phénomène à mesurer.
Plus particulièrement dans les systèmes permettant de maintenir l'in- tensité. d'un phénomène à une valeur donnée, par exemple de main- tenir la température par chauffage ou refroidissement, il est souvent avantageux d'incorporer au système les caractéristiques des systèmes connus aux Etats-Unis d'Amérique sous le nom de "fail-safe", autrement dit d'appliquer un dispositif empêchant l'intensité du phénomène de dépasser la gamme normale des valeurs, au cas où le dispositif sensible au phénomène n'est plus en prise peut ou bien ne plus agir pour une raison quelconque sur le circuit de masure.
Dans l'éxécution de la présente invention et dans une forme particulière decelle-ci, il est prévu un circuit de mesure de grande impédance avec lequel est monté en série pour le fonctionnement un élément à besse impédance sensible au
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phénomène considéré de menière à produire une différence de potentiel. Pour fonctionnement en "fail-safe" ou pour détection de connexions défectueuses dans le circuit, on relie en parallèle une source de tension à forte impédance avec l'élément à basse impédanoe.
Cette source n'agit pas en temps normal tout au moins sur le circuit de mesure en raison de la dérition à ses bornes de l'élément à basse impédance sensible au phénomène; autrement dit, dans les conditions de f onctionement normales, une tension négligeable se trouve appliquée au circuit de mesure par la source de tension présentant une forte impédance.
Toutefois, si l'élément à basse impédance tel qu'un couple thermo-électrique se trouve en circuit ouvert ou bien n'est plus relié en fait à la source de tension présentant une forte impêdan cet cette source se trouvera en état d'appliquer au circuit de mesure une tension relativement élevée susceptible de faire fonctionner le système en "fail-safe", o'est-à-dire à assur rer la protection contre les effets de tels défauts. Dans un cas particulier, le circuit de mesure comporte un dispositif indicateur ou de réglage ou encore un dispositif indicateur et de réglage venant dès ltapparition de la tension élevée à l'une ou à l'autre des limites de sa course.
Ainsi, si l'on règle l'application de la chaleur, le dispositifconforme à l'invention doit être tel que la production de chaleur soit arrêtée ou réduite ou encore que lton obtienne une production de chaleur à allure maxima. on va maintenant se référer à la description ci-jointe et aux dessins ci-jointe pour mieux faire apparaître dtautres ob. jets et dtautres avantages de l'invention. Sur les dessins oijoints:
La fig.l représente sohématiquement un dispositif conforme à l'invention.
La fig.a représente shhématiquement un dispositif semblable à la fig.l, applicable à la mesure des températures au moyen d'une série de dispositifs sensibles au phénomène considéré et constitués par des couples thermo-électriques.
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Si l'on se réfère aux dessins, l'invention est représentée suivant un mode d'exécution particulier s'appliquant au réglage de la température à l'intérieur d'une chambre 10 contenant un échangeur de chaleur 11. Le fluide servant au transfert de ohaleur passe à travers cet échangeur en venant d'une source appropriée non représentée avec réglage par la vanne 12, et, suivant l'application envisagée pour l'invention peut servir au chauffage ou au refroidissement de la chambre 10.
un dispositif sensible au phénomène par exemple un couple thermo-électrique 13 est disposé à l'intérieur de la chambre 10 et engendre de faibles différences de potentiel correspondant à la température à laquelle il est exposé, comme tout technicien le comprendra aisément, les matières formant le couple thermo-électrique seront choisies pour maintenir la température entre des limites déterminées à l'intérieur de la chambre 10 et il en sera de même de la nature du milieu contenu dans la dite chambre. L'élé- ment sensible ou couple thermo-électrique 13 est un dispositif à impédance faible. Il est relié à un circuit de mesure à forte im- pddanae comportant un réseau 14 et l'amplificateur détecteur 15.
Une source de forte impédance est reliée en dérivation ou en paralléle aux bornes du couple thermo-électrique à faible impédance 13; elle est constituée par exemple par des accumulateurs ou une pile 16 et est associée à un élément 17 à haute impédance ou à résistance élevée. Etant donné que cette source de tension de forte impédance 16-17 est disposée en temps normal en dérivation ou en parallèle par rapport au couple à faible impédance 13, la différence de potentiel de cette source est réduite à une valeur négligeable en ce qui concerne le circuit de mesure. Les faible a différences de potentiel produites par le couple thermo-électrique 13 sont appliquées par un filtre le à un détecteur à forte impédance comprenant un convertisseur synchrone 19, un transformateur de couplage 20, et une lampe thermo- ionique 21.
Somme l'impédance du circuit en parallèle 16-17 est élevée, la totalité du débit du couple thermo-électrique 13 est appliquée au circuit de mesure. L'enroulement primaire du transformateur 20 comporte une prise centrale reliée par le fil 22 au réseau 14
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par l'intermédiaire du rhéostat 23. Le réseau 14 comporte une source de courant 24, accumulateurs ou pile, et une résistance réglable 25.
Lorsque le contact mobile du convertisseur 19 se trouve dans la position représentée, les oourants produits par le déséquilibre des potentiels entre le couple thermo-électrique 13 et le réseau 14 passe par la moitié inférieure du primaire du transformateur 20 et lorsque le contact mobile se trouve dans sa position supérieure, le dit courant de déséquilibre traverse la moitié supérieure de ce primaire. L'enroulement 26 commandant le convertisseur 19 est extité par la même source de courant alternatif 27 que celle utilisée pour l'excitation dtun enroulement ae du moteur 29 du type à induction.
L'autre enroulement 30 de ce moteur est excité par un amplificateur dont la dernière lampe seule, a savoir la lampe 31, est représentée.par suite, suivant la valeur relative des différences de potentiel aux bornes du couple thermo-électrique 13 et du réseau 14, le courant traversant l'enroulement 30 du moteur se trouve décalé de 1800.
Ceci assure l'excitation du moteur pour le faire tourner dans un sens ou dans l'autre. Lorsque le moteur tourne, il entraine le rhéostat 23 dans une direction telle que le courant de déséquilib bre diminue pour amener le système à se trouver en équilibre.
En même temps, il entraine un dispositif indicateur et enregistreur 32 comportant une échelle et un graphique 33. De même le moteur fait tourner le rhéostat 34 dans un sens tel qu'il mette le pont de Wheatstone 35 en état de déséquilibre, ce pont étant alime mente par une source de courant alternatif telle que 27. Le déséquilibre obtenu dans le pont 35 provoque l'écoulement du courant par l'enroulement 36 d'un relais polarisé 37 représenté comme du type à induction ou de watt-heures. un second enroulement 38 du même relais est relié par un déphaseur constitué par exemple par un condensateur 39 à la même source de courant alternatif 27 que le pont 35.
Si le déséquilibre se produit dans un sens donné, le relais fonctionnera à rencontre de l'action des ressorts de rappel en position médiane 40 et 40 a pour fermer un circuit
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par l'un des contacts du dit relais tandis que, si le déséquili- bre est de sens opposé, il fermera le circuit sur l'autre contact.
Comme représenté, le circuit est fermé à partir d'un pôle de la source qui l'alimente par le ressort 40, le contact mobile du relais 37, son contact fixe 41, l'enroulement inducteur 42 et l'induit 43 a du moteur 43 pour venir se refermer sur l'autre pôle de la source 27. Lorsque le relais 37 se déplace pour fermer le air cuit par l'autre contact fixe 44, l'enroulement 42 cesse d'être excité et l'autre enroulement 45 du moteur 43 se trouve excité pour faire tourner la vanne la dans une direction telle que l'éoou- @ lement du fluide servant au transfert de la chaleur croisse ou décroisse, suivant que la température de la chambre 10 se trouve au-dessus ou au-dessous d'une valeur désirée.
En même temps il fait tourner un rhéostat 46 intercalé dans le pont 35 dans une direction telle que l'équilibre se trouve rétabli.
Le choix de la température à maintenir à l'intérieur de la chambre 10 doit être fait d'une manière conforme aux exigences de la technique par exemple par réglage de la résistance 47 mon- tée fane le pont 35. pour plus de détails sur l'amplificateur détecteur du type en question, il y a lieu de se référer au brevet américain de Williams, N .2.113.164 et pour plus de détails en ce qui con- cerne le pont 35 et les éléments de circuit qui lui sont associés, il y a lieu de se référer au brevet américain Davis, N .2.300.537 (voir plus particulièrement la fig.l)
Si le couple thermo-électrique 13 se trouvait ne plus être en circuit fermé ou s'il se produisait un accroissement de l'impédance ou de la résistance du â une mauvaise connexion dans le couple ou dans ses liaisons et dans d'autres cas analogues,
la source de tension de forte impédance entrerait en jeu pour appli- quer au circuit de mesure une différence de potentiel sensible.
Dans des conditions défectueuses du circuit telles que 1'ouverture du circuit du couple thermo-électrique, la source à forte impédan- ce 16 - 17 produit une différence de potentiel suffisante pour
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provoquer le fonctionnement du moteur 29 et déplacer le dispo- sitif indicateur et enregistreur vers l'une ou ltautre de ses limites. tl se déplacera vers une limite ou vers l'autre suivant les polarités relatives de la source 16 et du couple 13.
pour bénéficier au maximum de cet aspect de l'invention, on peut régler la bande portant le graphique 33 en amenant de préférence son extrémité inférieure ou zéro à une petite distanoe à l'in- térieur du bord du graphique ou bien encore, ou en plus de cela, la limite supérieure correspondant à 100 peut-être disposée à une petite distance à l'intérieur de l'autre bord du graphique.
Il doit également être entendu que le déplacement de l'indica- teur ou enregistreur 32 peut être tel qu'il puisse dépasser les bords du graphique ou de l'échelle. Lorsqu'un tel déplacement de l'indicateur enregistreur 32 se produit, il est évident que le pont 35 est déséquilibré à un tel point que le moteur 43 sera excité et déplacera la vanne 12 jusqu'à l'une ou ltautre de ses extrémités de course de manière à réduire à un minimum ou à faire croître à un maximum l'écoulement du milieu servant au transfert de la. chaleur passant Par l'échangeur de chaleur 11.
Si des températures élevées sont appliquées dans la chambre 10,la vanne 12 fonctionnera normalement pour arriver dans une position fermée et empêcher tout accroissement de température exagérée dans la chambre. Le dispositif pour assurer un tel fonctionnement est généralement appelé par les techniciens un dispositif ", fail-safe".
Conformément à une variante de l'invention, le détea- teur de défaut dans le circuit à fonctionnement "fail-safe" lequel peut être appliqué à un dispositif dans une série d'éléments sensibles aux phénomènes considérés sont reliés sélectivement au réseau de mesure. Si l'on se réfère à la fig.2, on y voit représentée une série d'éléments sensibles au phénomène con- sidéré sous formel de couples thermo-êleotriques 13 a, 13 b ..... 13 e.
Les organes et éléments de circuit assurant les mêmes opérations dans les deux figures ont reçu les mêmes
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chiffres de référence: le moteur 48 entraînant la bande du graphique 33 sert à faire tourner par les engrenages 49 un com- mutateur sélecteur 50 dont les contacts sont disposés circu- lairement bien qu'ils aient été représentés sohématiquement sous forme développée.
Comme on l'a représenté, le couple thermo-électrique 13 a est relié au circuit de mesure et la source de tension à forte impédance du détecteur du défaut de circuit à fonctionnement "fail-safe" ne peut appliquer une différence de potentiel au réseau de masure, Etant donné que le moteur 48 tourne a vitesse relativement constante, le commu- tateur sélecteur 50 sert à relier l'un après l'autre et à intervalles déterminés à l'avance lee couples thermo-électriques 13 a - 13 au circuit de mesure. comme on l'a représenté, le commutateur sélecteur 50 comporte des ponts mobiles 52 - 53 servant à fermer le circuit de connexion aboutissant à un couple thermo-électriques suivant avant d'interrompre le circuit aboutissant à un couple thermo- électrique précédent.
Toutefois, si les ponts 52 et 53 n'assuraient pas la connexion entre le couple et le circouit, de mesure à la suite, soit d'un défaut dans le commutateur sélecteur 50, soit d'une ouverture du circuit d'un couple ou de l'absence d'un couple, le détecteur de défaut du circuit comportant la source de tension à forte impédance 16 - 17 suffira à faire fonotionre r le dispositifdétecteur enregistreur 32 a au-delà de l'une de ses limites normales de fonctionnement. Le dispositif indi- re cateur et enregistreur est de préférence du type présenté au brevet américain 2.113.079 au nom de Ross et d'un autre, ce dis- positif comportant une roue d'impression affectant des signes particuliers à l'enregistrement correspondant à chaque couple thermo-électrique.
Bien que l'on ait représenté certains modes d'exécution préférés de l'amendement, il doit être bien entendu que d'autres modifications et changements peuvent être effectués sans sortit
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pour cela du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
AYANT AINSI DECRIT MON INVENTION-ET ME RESERVANT D'Y APPORTER TOUS PERFECTIONNEMENTS OU MODIFICATIONS QUI ME PARAITRAIENT NECESSAIRES,NOUS REVENDIQUONS COMME NOTRE PROPRIETE EXCLUSIVE ET PRIVATIVE. l.- Dispositif de mesure comportant un circuit de musué auquel est relié un élément sensible au phénomène à mesurer et présentant une faible 0 impédance, cet élément étant destiné à produire des différences de potentiel comprises dans une gamme normale de différences de potentiel, le circuit de mesure comportant encore un détecteur à haute impédance sensible à ces différences de potentiel, tandis qu'un circuit à forte impédance est monté en parallèle avec l'élément sensible et comporte une source de tension,
l'impédance de ce dernier circuit en parallèle étant forte par rapport à oelle de l'élément sensible de manière à ce que, si le circuit s'ouvre entre l'élément sensible et le dispositif de mesure, ce circuit en parallèle applique au détecteur une différence de potentiel se trouvant au delà de la gamme normale correspondant à cet élément sensible.