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APPAREIL DE MESURE DIFFERENTIELLE.
Cette invention concerne un appareil de mesure différentielle et plus particulièrement un appareil de mesure pour déterminer la proportion d'étain déposé électrolytiquement sur les deux faces d'un feuillard d'acier continu. Dans les installations d'étamage électrolytique, d'importantes éco- nomies et améliorations de qualité peuvent être réalisées si la quantité d'é- tain déposée sur le feuillard est connue à chaque instant. Un appareil pour déterminer la quantité d'étain déposée est décrit dans le brevet belge n 485.234.
Dans ce brevet, il est question de deux génératrices pour l'éta- mage, fournissant du courant, l'une à l'anode d'un côté du. feuillard et l'autre à l'anode de l'autre côté du feuillard. Il est prévu un dispositif pour déterminer le rapport des quantités d'étain déposées sur chaque face du feuillard, ce dispositif comportant un shunt dans les connexions positives de chaque génératrice. Dans de nombreux cas, il est nécessaire de prévoir plus d'une génératrice pour fournir le courant de chaque côté du feuillard.
Bien qu'on puisse utiliser un shunt totalisateur pour obtenir un potentiel proportionnel au courant d'étamage, ce moyen présente plusieurs inconvénients.
Le dispositif de comparaison de deux potentiels présente aussi certains in - convénients.
Un but de la présente invention est de procurer un appareil de mesure différentielle perfectionné pour déterminer l'épaisseur relative du dépôt d'étain sur les deux faces d'un feuillard en mouvement continu sans devoir faire usage d'un shunt totalisateur.
Ce but ainsi que d'autres ressortiront de la description suivan- te et du dessin annexé dont la figure unique représente un schéma de câblage d'une réalisation spécifique de cette invention donnée à titre d'exemple.
Sur ce dessin, la référence 2 désigne une cuve d'étamage conte-
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nant un électrolyte. Le feuillard S à étamer passe sur un rouleau conducteur 4 dans la cuve et est dirigé au moyen d'un rouleau de déviation 6 entre lés anodes 8T, 8B, 10T et 10B. Le feuillard sort de la cuve sur lé rouleau con- ducteur 12. Le courant d'obtention du dépôt est fourni aux anodes 8T, 8B, 10T et 10B respectivement par des génératrices identiques 14, 16, 18 et 20.
Les bornes négatives des génératrices 14 et 16 sont reliées au rouleau con- ducteur 4 par leur conducteur commun 22 de telle sorte que le feuillard S soit maintenu au potentiel de la cathode. La borne positive de la génératri- ce 14 est reliée à l'anode 8T par un conducteur 24 et la borne positivé dé la génératrice 16 est reliée à l'anode 8B par un conducteur 26. Les bornes négatives des génératrices 18 et 20 sont reliées au rouleau conducteur 12 par leur conducteur comnun 28. La borne positive de la génératrice 18 est connectée à l'anode 10T par un conducteur 30 et la borne positive de la gé- nératrice 20 est connectée à l'anode 10B par le conducteur 32. Si on le dé- sire, on peut relier les bornes négatives de toutes les génératrices à un rouleau conducteur unique., mais on préfère utiliser la disposition représen- tée.
Les shunts 34, 36, 38 et 40 sont placés respectivement dans les con- duoteurs négatifs des génératrices 14, 16, 18 et 20. La chute de tension dans chacun de ces shunts est proportionnelle à l'intensité du courant qui les traverse. Des résistances 42 et 44 sont reliées aux bornes du shunt 34 par les conducteurs 46 et 48 respectivement. Des résistances 50 et 52 sont reliées aux bornes du shunt 38 par les conducteurs 54 et 56 respectivement.
Les résistances 44 et 50 sont reliées à un conducteur 58 et les résistances 42 et 52 sont reliées à un conducteur 60. Les.fils 58 et 60 sont reliés à un potentiomètre à curseur 62. Des résistances 64 et 66 sont reliées aux bornes du shunt 36 respectivement par les fils 68 et 70. Des résistances 72 et 74 sont reliées aux bornes du shunt 40 par les fils 76 et 78 respec- tivement. Les résistances 66 et 72 sont reliées à un fil 80 et les résistan- ces 64 et 74 à un fil 82. Les fils 80 et 82 sont reliés à un potentiomètre à curseur 84. Les résistances 42, 44, 50, 52, 64, 66, 72 et 74 et les po- tentiomètres à curseur 62 et 84 peuvent avoir la même résistance obmiquè.
Une résistance 86 relie les conducteurs 58 et 80, connectant ainsi la borne négative du shunt 62 à la borne négative du shunt 84. Les potentiomètres 62 et 84 sont pourvus de curseurs 88 et 90 respectivement. Un servo-moteur 92 est relié mécaniquement aux curseurs 88 et 90 et à une aiguille 94 asso- ciée à un cadre indicateur 96. Le servo-moteur 92 est un moteur à induction réversible à deux enroulements dont l'un est continuellement parcouru par un courant alternatif amené par les lignes Ll et L2 et l'autre par un courant fourni par un amplificateur de puissance 98. Le curseur 90 est connecté é- lectriquement au contact vibrant 100 d'un convertisseur 102 dont les contacts fixes 104 et 106 sont reliés à l'enroulement primaire 108 d'un transformateur à prise médiane 110. La prise médiane 112 de l'enroulement primaire 108 est reliée électriquement au curseur 88.
L'énergie nécessaire pour actionner le contact vibrant est fournie par une bobine d'excitation 114 qui est con- nectée aux lignes de puissance Ll et L2. Le convertisseur 102 est un commu- tateur à pôle unique et double course fonctionnant en synchronisme avec la tension de la ligne de puissance grâce à la bobine d'excitation 114. Le commutateur est polarisé par un aimant permanent de telle sorte qu'un de ses contacts fixes 104 ou 106 est en contact avec le vibreur 100 pendant la demi- période positive et que l'autre contact fixe est en contact avec le vibreur 100 pendant la demi-période négative. L'enroulement secondaire 116 du trans- formateur 110 est relié à un amplificateur de tension 118 qui à son tour est connecté à l'amplificateur de puissance 98.
Le convertisseur 102 en combi- naison avec le transformateur 110, l'amplificateur de tension 118 et l'ampli- ficateur de puissance 98 détecte la grandeur et le sens du déséquilibre entre les curseurs 88 et 90. Par conséquent, le sens et la vitesse de rotation du moteur 92 dépendent de la grandeur et de la polarité de la différence de potentiel existant entre les curseurs 88 et 90.
Le réseau de résistances travaille de la manière suivante :
Supposons qu'un courant débité par la génératrice 14 provoque une chute de tension de 0,050 volt dans le shunt 34, que la génératrice 18
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ne débite aucun courait et que par conséquent la chute de tension dans-le shunt 38 est nulle, la chute de tension entre les fils 46 et 48 sera de 0,050 volt et entre les fils 54 et 56 il n'y aura pas de différence de potentiel.
La différence de potentiel de 0,050 volts entre les fils 46 et 48 fera'cir- culer dans les résistances 42, 44, 50 et 52 un courant qui provoquera une chute de tension de 0,0125 volt à travers chacune des quatre résistances, il en résultera une différence de potentiel de 0,025 volt entre les fils 58 et 60. Si la génératrice 18 commence à débiter jusqu'à provoquer une chute de tension de 0,050 volt dans le shunt 38 alors que la charge de la généra-- trice 14 ne change pas, la chute de tension entre les fils 46 et 48 et-aussi entre les fils 54 et 56 sera 0,050 volt. Comme il est indiqué sur le schéma, les fils 46 et 56 ont la même polarité et il en est de même pour les'fils 48 et 54.
Puisque les chutes de tension dans les shunts 34 et 38 ont la' même grandeur et que leurs fils d'interconnexion sont reliés aux mêmes pola- rités, il n'y aura aucun courant dans les résistances 42, 44, 50 et 52. Par conséquent, la chute de tension est nulle à travers chacune des résistances et la différence de potentiel entre les fils 58 et 60 est de 0,050 volt.
On peut employer d'une manière analogue un groupe de résistances combinées à n'importe quel nombre de shunts pour obtenir une mesure précise de la somme des courants circulant dans tous les shunts. On utilise de la même manière le groupe des résistances 64, 66, 72 et 74 pour obtenir une tension propor- tionnelle au débit total des génératrices 16 et 20.
En supposant que chaque génératrice 14, 16, 18 et 20 débite de* façon à faire apparaître une chute de tension de Q,050 volt dans chacun des shunts 34, 36, 38 et 40, la tension appliquée aux potentiomètres 62 et 84 sera de 0,050 volt. En supposant que les curseurs 88 et 90 soient placés à l'extrémité gauche de leur réglette respective, il existera une différence de potentiel de 0,050 volt entre les curseurs, le curseur 90 étant positif par rapport au curseur 88. Elle provoquera un courant circulant du curseur 90 au curseur 88 en passant par le contact vibrant 100, les contacts fixes 104 et 106 et l'enroulement primaire 108.
Le courant circulant dans ce sens dans l'enroulement primaire 108 donnera naissance à un courant circulant dans l'enroulement secondaire 116 de manière à faire tourner le moteur 92 dans un sens tel que les curseurs 88 et 90 seront ramenés aux points médians des réglettes 62 et 84 qui sont les seuls points pour lesquels la différence'de potentiel entre ces curseurs est nulle.
Le mouvement du moteur 92 amènera aussi l'aiguille 94 devant le chiffre 50 sur les deux échelles du cadran 96, indiquant ainsi que le dépôt d'étain d'un coté du feuillard est égal à celui de l'autre côté.- En supposant que les génératrices 16 et 20 ne débitent plus, alors que les génératrices 14 et 18 continuent à débiter dans les mêmes con- ditions que précédemment, il y aura une chute de tension de 0,050 volt à tra- vers le potentiomètre 62 et aucune tension aux bornes du potentiomètre 84.
Puisqu'il n'y a pas de tension aux bornes du potentiomètre 84, celui-ci sera porté à un potentiel négatif par les fils 80 et 82 et la connexion au fil 58 par l'intermédiaire de la résistance 86. Par conséquent, il y aura une différence de potentiel entre les curseurs 88 et 90, le curseur 88 étant po- sitif par rapport au curseur 90. Cette différence de potentiel provoquera un courant circulant du curseur 88 au curseur 90 en passant par l'enroulement primaire 108, les contacts fixes 104 et 106 et le contact vibrant 100.
Ce courant fera naître dans l'enroulement secondaire 116, un courant direction- nel qui est appliqué au moteur 92 de telle manière qu'il tournera dans le sens voulu pour déplacer les curseurs 88 et 90 vers les extrémités gauches des potentiomètres 62 et 84, position dans laquelle la différence de poten- tiel entre les curseurs 88 et 90 sera nulle. Le moteur déplacera aussi l'ai- guille 94 vers la gauche à fond de course, indiquant ainsi que 100% du courant sont appliqués à la face supérieure.du feuillard et un courant nul à la face inférieure.
En supposant qu'un courant de 7.500 ampères passe par les anodes supérieures et un courant de 2.500 ampères par les anodes inférieures, le moteur 92 amènera les curseurs 88 et 90 au quart de leur course à partir de l'extrémité gauche des réglettes 62 et 84. En même temps, l'aiguille 94 sera
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placée dans une position où elle indiquera que 75% du courant d'électrolyse passe à la face supérieure du feuillard et 25% à la face inférieure de celui- ci.
REVENDICATIONS.
1. Appareil pour déterminer la proportion de métal déposé sur chaque face d'un feuillard passant sur un rouleau conducteur et entre des anodes, caractérisé en ce qu'il comprend une source de courant de dépôt ali- mentant des anodes placées de chaque coté du feuillard, un organe pour ob- tenir un potentiel proportionnel au courant de dépôt fourni aux anodes d'un cotédu feuillard, un organe pour obtenir un potentiel proportionnel au cou- rant du dépôt fourni aux anodes de l'autre côté du feuillard ,-une paire de potentiomètres munis chacun d'un curseur, une connexion entre une borne d'un des potentiomètres et la borne analogue de l'autre potentiomètre, une con- ' nexion entre le premier organe cité et l'un des potentiomètres, une connexion entre le second organe et l'autre potentiomètre, un moteur réversible,
des connexions entre ce moteur et les curseurs, un convertisseur possédant un contact vibrant et deux contacts fixes, un transformateur dont l'enroulement primaire a une prise médiane, des connexions entre les extrémités de cet enroulement primaire et les contacts fixes, une connexion entre un des cur- seurs et le contact vibrant, une connexion entre l'autre curseur et la prise médiane de l'enroulement primaire et des connexions reliant l'enroulement secondaire du transformateur au moteur.
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