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L-'invention concerne des appareils pour la cartographie géophysique et des applications analogues.
Les procèdes de prospection par courants de Foucault par les services cartographiques travaillant au sol sont connus. On érige une grande bobine d'émission dans la région à explorer et la bobine de réception est placée dans l'une de plusieurs positions
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voisines soi;mer:-:e t repérées. Les bobines sont convenablement orientées et pour un courant alternatif d' intensité déterminée dans la bobine d'émission, on mesure la force flectr#:otrice induite clans la bobine de réception.
En l'absence de v.atiere perturbatrice df-us le chap magnétique de la robine d'éni: r.icrt, 1 champ pri'.r.iro E --...c;,..,..,..v .........ç,g-L....-1,..J....-\.!':..- ....>.e ...L.,a ..0 --¯.e 'i.. - ............¯- --.¯-...J..¯) -¯..J '/.L- ..!-....... "--. à l'endroit de lao bobine de véce?tio"ij, et ucrt--nt la force
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uniquement de la géométrie du système de bobines et de l'intensité du courent I dans la bobine d'émission.
Il en est approximativement ainsi dans le cas de deux bobines montées à proximité du sol, rour autant que la fréquence utilisée soit suffisamment basse pour que l'effet de la conductibilité du sol soit négligeable et pour autant qu'il n'existe pas, dans le voisinage, des gisements à conductibili- téassez élevée. Lorsque de tels gissements existent, des courants de Foucault y seront induits, ce qui donnera naissance à un champ secondaire Hsqui troublera le champ primaire et qui, d'une façon générale, altérera la force électromotrice induite dans la bobine de réception. On peut donc détecter de cette manière la présence de gisements conducteurs.
D'une façon générale, les gisements conducteurs modifieront l'amplitude, la phase et la direction du champ primaire et l'on peut détecter chacune de ces modifications ou une combinaison de ces modifications. Une autre voie à suivre pour obtenir ce résultat est basée sur le fait que la présence de la matière conductrice change l'impédance mutuelle ou de transfert et l'on mesure alors cette modification.
La modification due au corps conducteur sphérique de rayon R localisé à une distance h1 de la bobine d'émission et à une distance h2 de la bobine de réception, lorsque ces deux bobines se trouvent à une distance d, est donné par
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expression dans laquelle K est une constante, tandis que M et N sont des fonctions de R#6##, 6 étant la conductibilité de la sphère, # la perméabilité de l'air, du -milieu recouvert et du minerai (la perméabilité du minerei est prise égale à celle de l'espace libre qui est égale à l'unité dans le système C.G.S.), tandis que # est la pulsation.
Ce procédé au sol présente un inconvénient : il est très lent, de porte que l'on [; envisagé 1* emploi d'unités mobiles,
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utilisant des véhicules ou des avions.
Il est évident que dès que l'on considère un équipement
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aéroporté, les valeurs 11 e' '7.2 2t3ûï'lE.'Iî.^.Iî'(! ïL deviennent C'::)rozu'-tive1:lent égales à la hauteur h de 3.' avion au-dessus du centre du gisement de minerai. Donc
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Pour ce..penser le réduction de sensibilité due J,,"t'.""I'L'''''\ tation de h dans les systèmes précédents, on a wu¯'(ilï,l; ci on Montant une bobins d' émission sur un avion et une bobine de récep- tion sur un véhicule séparé, par Y'?Iti¯ un. autre nvion volant en formation ou un planeur remorqué derrière et c.L?-ts'.:'Gl%.".; :)4 i'ûV.Oi.
Les deux bobines peuvent donc se déplacer l'une par rapport à l'autre et l'impédance mutuelle change constamment par suite du roulis,du tangage et des embardées des deux avions ou de l'avion et du planeur.
1'invention fournit un appareil de cartographie géophysi- que aérienne permettant de mesurer la distorsion d'un. champ électromagnétique provoquée par des minerais ou d'autres formations géologiques conductrices;
il comporte une bobine d'émission et une bobine de réception pouvant être contées sur une seule coque d'avion ou une autre partie rigide ou approximative.. lent rigide,
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appropriée à 1* aéroportage,, Dans un tel appareil de cartographie aérienne, les bobines sont, de préférence, montées aussi loin que possible l'une de l'autre, par exemple une à chenue'ex'!;r''ité d'aile d'un avion.
Ce dernier agencement requiert, de préférence, un avion à longues ailes, aussi rigides que possible. Les deux bobines peuvent
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:.r"'" "'011.+-;"'''' 1"0"""'70' t1 '- t À C' "tH"" (-,'+' r",..,'lo être E.ontées horizontalement à chaque extréi'ito d'aile 3t l'impé- dance mutuelle, ou impédance de transfert, zest être LE '3l:r(fJ et être enregistrée de lanière continue. Un tel ;j'.'>'-jG'-!fY de ,JOJJ,11.C:3 horizontales donnera les meilleurs résultats dans le cas d'un
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gisement de minerais horizontal ou stratifié.
Il est évidemment oscible de prévoir en outre des bobines verticales ce-planaires e des bobines verticales co-axiales, le tout de façon que chaque système de bobines travaillant à une fréquence quelquepeu diffère: te, soit le plus sensible à des gisements stratifiés ou à des gisements se trouvant dans un plan parallèle au pian des bobines.
Toutefois, la sensibilité pour un gisement de '..inerais sphérique du'second système et du troisième système mentionné n'est égale qu' 1/4 et 1/8 de celle du système à bobines horizontales. La fidélité ayant été sacrifiée (par la réduction de la distance d) pour l'ava: tage d'un système approximativement rigide, il faut recourir à des appareils à même de déceler de très petits changements dus aux gisements de minerais et de les distinguer de réponses accidentell dues au bruit magnétique, à l'effet thermique et autres dans l'appareil lui-même, à savoir de très petits mouvements relatifs des bobines et de très petits mouvements des bobines par rapport à la coque.
Pour satisfaire à ces conditions, la présente invention fournit des appareils de cartographie géophysique aérienne, permet tant de mesurer la distorsion d'un champ électromagnétique provoqu par des minerais ou d'autresformations géologiques conductrices, comportant en combinaison une bobine d'émission, des moyens de production pour lancer dans ladite bobine un courant à basse.
fréquence, afin d'engendrer ledit champ, une bobine de réception, des moyens de référence pour prélever de ladite bobine c'émission une tension de référence de même fréquence que le courant dans ladite bobine d'émission, un atténuateur de glissement de phase réglable dont l'entrée est connectée aux-dits moyens de référence, un amplificateur à l'entrée duquel est appliquée la différence entre les signaux de sortie de ladite bobine de réception et de l'atténuateur, un filtre passe-bas pour filtrer le signal d'entrée et de l'amplificateur, des moyens pour régler ledit atténuateur de glissement de phase d'une manière telle qu'en l'absence desdites
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formations géologiques, la tension de sortie dudit amplificateur soit nulle ou pratiquement nulle,
des moyens de détection sensible à la phase pour détecter le signal de sortie dudit amplificateur et alimentés également par deux composantes de tension référence et alimentes également par deux composantes de tension de référence de phase prélevées de ladite tension de référence, l'une de ces composantes étant pratiquement en phase avec ladite tension de référence, tandis que l'autre composante est pratiquement en quadrature avec ladite tension de référence, -La tension de sortie dudit détecteur sensible à la phase constituant essentiellement une mesure des composantes en phase et en quadrature de la tension obtenue à la sortie dudit amplificateur.
D'interférence due au bruit magnétique peut être suppri- mée en faisant en sorte que le champ de la bobine d'émission soit suffisamment grand et en réduisant la largeur de bande du récepteur par ledit filtre et/ou par d'autres filtres qui suivent les moyesn .de détection sensibles à la phase, de sorte qu'il soit uniquement de l'ordre de 1 Hz.
Des effets thermiques ou autres effets de glisser'lent dans l'appareil lui-même peuvent être compensés par des moyens automati- ques réagissant sur d'assez lentes variations des tensions en phase et en quadrature., prélevées des moyens de détection sensibles à la phase, doyens automatiques qui ajustent l'atténuateur de glissement de phase de façon à 'compenser de tels effets de glissement.
Dans les appareils conformes à l'invention, lorsque les bobines sont montées aussi rigidement que possible et aussi loin que possible de la coque, les effets de mouvements des bobines pnr rapport à la coque peuvent être très petits. Ces effets sont essen- tiellement gênants par suite du couplage par courants de Foucault variable des bobines à travers la matière de la coque (en particuliei dans le cas d'ailes en métal) et du voisinage de surfaces de contrôle mobiles, telles que les ailerons; de bons résultats peuvent ? tre obtenus en montant les bobines à l'extérieur des extrémités des ailes.
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Il rest core l'effet de la flexion naturelle de l'avic sous l'effet de rafales. Un procédé consiste à fixer des jauges dE contrainte à une membrure appropriée de la coque ou à utiliser un accéléromètre approprié et à enregistrer la contrainte ou l'accélé ration le long de la réponse de l'équipement cartographique. Il suffit alors de ne pas tenir compte des réponses coïncident avec des réponses de contrainte ou d'accélération.
Dans les appareils cartographiques conformes à l'inventic le filtre passe-bande pour le filtrage de l'entrée de l'amplifica- teur peut comporter deux filtres passe-bande dont l'un est connect entre les moyens de référence et l'atténuateur de glissement de phase réglable, alors que l'autre est connecté entre la bobine de réception et l'amplificateur. Cet agencement présente un inconvénient : les filtres peuvent devoir être d'une construction spéciale, car il est nécessaire de faire en sorte que les deux filtres passe-bande aient pratiquement des caractéristiques identi ques dans leurs conditions de fonctionnement respectives, alors qu le filtre inséré entre l'atténuateur et les moyens de référence fonctionne à un niveau de tension plus élevé que le filtre connect à la bobine de réception.
Aussi, au lieu d'utiliser deux filtres, l'entrée de l'amplificateur est de préférence filtrée au moyen d'u seul filtre passe-bande à l'entrée duquel est appliquée la différe ce en tensions de sortie de la bobine de réception et de l'atténua teur de glissement de phase. Comme il sera mentionné dans la'suite du mémoire, la différence en niveau de fonctionnement dans le cas de deux filtres peut provoquer des erreurs de phase.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre courent l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig. 1 est un schéma synoptique d'une forme de réalis tion de l'invention et montre une bobine d'émission et une bobine
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de réception, par exemple des bobines horizontales co-planaires, ainsi que le câblage correspondant. Tout autre canal du système utilisant d'autres agencements de bobines et fonctionnant à d'au- tres fréquences sera analogue à celui représente sur la figure.
Une source de tension alternative G dont la fréquence, par exemple 200 à 300 Hz, est judicieusenent choisiepour éviter les champs d'interférence connus et suffisamment basse pour éviter des réponses accidentelles de terrains de recouvraient, est connectée à une bobine d'émission T, qui peut être accordée par un condensa- teur C, afin d'augmenter l'énergie du champ. Cette bobine est montée à une extrémité d'aile d'un avion.
Une boucle secondaire S, couplée de manière serrée à la. bobine d'émission, et disposée à l'autre extrémité d'aile, est connectée, par l'intermédiaire d'un atténua- teur variable V, au circuit de la bobine de réception 0 (bobine qui peut également être accordée par un condensateur) , dans laquelle les deux tensions sont soustraites,à savoir la tension de référen- ce appliquée audit circuit par l'intermédiaire de l'atténuateur et la résultante des potentiels induits dans la bobine de réception.
La tension reçue et la tension de référence sont filtrées à l'aide de filtres passe-bande identiques F, F'. L'atténuateur comporte une commande de glissement de phase, ce qui permet d'obtenir une annulation complète à l'état de repos. Toute tension de sortie résiduelle due à une perturbation est amplifiée dans un amplifica- teur Al et est appliquée à un système récepteur comportant deux détecteurs, sensibles 'à la phase, PSD1 et PSD2. L'un de ces détecteurs (PSD1) est alimentée par une tension de référence de phase directenent par le secondaire de la bobine d'énission. Il convertit le signal en phase en une tension de sortie comportant une composan- te de tension continue.
Cette tension de sortie est filtrée par un filtre passe-bande à courant continu @ est amplifiée en A3 et sert à actionner un servo-moteur Ml ou un autre système de contrôle automatique, qui à son tour règle les éléments résistants dans
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l'atténuateur d'une manière telle que les composantes en phase soient annulées dans le circuit récepteur.
D'une manière analogue, l'autre détecteur sensible à la phase, PSD2 est alimenté par un réseau à glissement de phase de 90 , PS, par une tension de référence en quadrature avec la force électromotrice dans le secondairede la bobine d'émission. La sorti est filtrée par un filtre passe-bande à courant continu F3, est amplifiée par un amplificateur A4 et sert à entraîner un second servo-moteur M2, de manière à régler les éléments réactifs de l'atténuateur d'une façon telle que les composantes en quadrature puissent être compensées.
La sortie du détecteur en phase PSD1 est connectée ,par l'intermédiaire d'un filtre Fl et d'un amplificateur à courant alternatif A2, à un enregistreur P.-De très lentes variations ne traverseront pas le couplage à courant alternatif vers l'enregis- treur et seront annulées par le système de contrôle automatique di qu'elles se produisent. Les constantes de temps des systèmes de contrôle sont assez longues, de sorte que des réponses.dues à des gisements de minerais ou d'autres formations géologiques conductr: ces sont enregistrées avant qu'elles ne soient supprimées. De rap: des variations seront supprimées par les détecteurs et les filtre sensibles à la phase. Des variations d'une durée de l'ordre de 1 s conde, telles que celles dues au passage au-dessus d'un gisement miserai, seront enregistrées.
Dans des conditions idéales, le sec circuit de contrôle de. phase n'est pas indispensable, mais en pratique il veille à- des petites erreurs déphasé dans le système et élimine le risque que des signaux déphasés indésirables puisse surcharger le pré-amplificateur Al. Au besoin, le signal en quadr ture à la sortie du détecteur PSD2 peut être enregistré d'une man re analogue. Cela offre l'avantage que la comparaison entre les deux signaux enregistrés, permet de déterminer des réponses fauss ou des réponses de formations géologiques peu intéressantes, par exemple de l'eau.
Cette détermination est possible, parce que de matière à basse conductibilité fournit une large réponse en
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quadrature comparativement à la Matière à plus haute conductibilité ou d'autres objets analogues.
La fig. 2 est un schéma synoptique d'une autre forme de réalisation du système conforme à l'invention et montre l'un des canaux de ce système.
L'émetteur excite la bobine de transmission résonnante T à une basse audio-fréquence. Cette bobine est montée à une extrémité d'aile d'un avion. Elle comporte un petit enroulement secondaire S, qui fournit une tension de référence. A l'extrémité de l'autre aile se trouve une bobine de réception 0 (qui peut être accordée) dans une position de couplage maximum. La tension reçue est amplifiée par un pré-amplificateur E et est transmise au détecteur. Dans le détecteur, la tension de référence est atténuée par un réseau d'en-trée B; la tension de référence et la tension reçue sont filtrées toutes deux par des filtres passe-bande identiques F et F'.
La tension de référence traverse alors un atténuateur de glissement de phase PSD muni de deux commandes, l'une manuelle, l'autre automatique. Dans le cas d'un ajustage correct, la tension de sortie est identique, en amplitude et en phase, à la tension reçue. Les deux tensions sont alors soustraites. Chaque différence notable de l'équilibre entre. les deux tensions se traduit par un signal, qui est transmis à l'amplificateur de signal Al. La tension de sortie de cet amplificateur est séparée en composantes en phase et en composantes en quadrature dans le détecteur sensible à la phase qui est alimenté par des courants de référence de phase prélevés de l'enroulement de référence.
Les deux tensions de sortie, dont l'une est la composante en phase et l'autre la composante en quadrature du signal d'entrée du détecteur,qui dans l'état de déséquilibre permanent sont des tensions continues, servent chacune à actionner une paire d'amplificateurs. Chacune des paires d'amplificateurs A2 et A5, qui sont couplés en courant alternatif, comporte des circuits d'intégration à longue constante de temps 12 et 15, et leurs
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tensions de sortie sont utilisées, après limitation, en L1 et L2 pour actionner des enregistreurs à pointe P1 et P2.
Ces instrumente enregistrent des réponses transitoires, l'un la tension reçue en phase et l'autre la tension reçue en quatrature. L'autre amplifica- teur de chaque paire, à savoir A3 et A4 sont couples directement par l'intermédiaire -le circuits intégrateurs 13 et 14 et servent à actionner ces relais marginaux oui contrôlent le moteur l'Il et le moteur M2.
Les moteurs M1 et M2 commandent respectivement les éléments variables résistants (R3) et capacitifs (C) dans l'atténuateur de glissement de phase PSD. Les moteurs déplacent les éléments variables vers l'équilibre de tension. De cette manière, de longs changements sont automatiquement compensés, tandis que les réponses comportant la caractéristique de temps choisie, seront enregistrées.
Dans ce procédé, on obtient un enregistrement continu des perturbations en phase et des perturbations en quadrature, pendant le vol au-dessus d'un terrain à explorer. La localisation d'anoma- lies peut être repérée par rapport à des photographies aériennes et peut être explorée par la suite par des équipes opérant au sol.
Voici une description détaillée du schéma de montage re- présenté sur la fig. 2.
Deux filtres passe-bande identiques sont utilisés pour distinguer les fréquences indésirables tant dans les tendions- reçu, que dans la tension de référence. Ces filtres peuvent se trouver en FF', lorsqu'on estine que leurs caractéristiques de phase sont suffisaient rapprochées pour que les glissements de phase relatif correspondant à des petites variattons de fréquence,,
soient négligea
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Lί'..:..rrllr..,y. . filtre est alors adap'3 à une iripêdcnce de source île 1CCO oirs et \ mac -;."Fû, :2.^.2 Ce C"l[:-6e de 10.000 oh:1s. Le filtre che réception ? ,". . ¯F.¯2': p?r le préamplificateur dont l'i.::)(( -le -ortie -:st .Venriri JI.) OIL::r(Jl: 1:11.( -¯C 1,.¯LCle 0.0 l"1'....t¯t.t('lîCj ::" ce jortt n ' -- "1'-''-''J.r'';'''' "l'e-"",+-YI"p 3 <''-'' ' .T.:M la '.rf=?¯.fiJ t
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référence et constitue une source de 1000 ohms pour le filtre.
La résistance RI est de 10. 000 ohms et la résistance R2 est d'environ 1000 ohms, de sorte que le rapport de tension dû à ces résistances seules est de 10 :0,91. La résistance R2 est shuntée par un certain no'.ibre de combinaisons de résistances en série, par exemple R3 4.
..;0 le, par exemple R3 R4.
La première de ces ce binaisons est le rhéostat R3, entraîné par un moteur, et sa résistance en série. Ce rhéostat est un élément enroulé en hélices, à 10 spires, à résistance maximum de 20.000 ohms. La résistance en série est de 100.000 ohms. Donc, dans les positions extrêmes du rhéostat, la résistance shuntant R2 est 100.000 ohms ou 120.000 ohms. La combinaison en parallèle varie donc de 990 à 991,7 ohms, c'est-à-dire une modification d'environ
1700 millionièmes. Cette variation est assurée par le moteur M1, qui est actionné par des relais insérés dans le circuit amplifica- teur pour relais.
Le moteur tournera dans un sens ou dans l'autre dès que le signal en phase a une valeur de 300 parties par million. Le sens de rotation de 1 axe du rhéostat est indiqué par l'une de deux lampes. Les commutateurs de surcharge sont superflus, car entre le moteur et le rhéostat se trouve un accouplement à friction qui patine dès que le rhéostat atteint la fin de sa course. La position du curseur du rhéostat est indiquée par l'accouplement entre l'axe et un bouton prévu sur le panneau frontal. Cela permet réajuster le rhéostat à la main, indépendamment de l'action du moteur de commande.
Le dispositif de contrôle automatique est monté en parallèle avec deux dispositifs de contrôle manuels. Le premier est un dispositif de réglage fin, d'environ 4000 parties par million au maximum, et l'autre est un dispositif de réglage approximatif d'environ 100. 000 parties par million.
On a également prévu des shunts de cslitrae et ceux-ci peuvent être mis en circuit pour étalonner l'enregistreur.
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Pour le réglage de la quadrature, on a prévu des conden- sateurs tels que C, shuntant RI. Le premier de ces condensateurs est un condensateur à air variable, entraîné, suivant une loi linéaire, par un moteur M2; la capacité maximum de ce condensateur est de 1000 pF et il peut tourner de 180 . L'axe du moteur command par engrenages, l'axe du condensateur et on a prévu des lampes indicatrices, un accouplement à friction et un contrôle de surchar manuel. Outre le condensateur à air variable, on a également prévt des condensateurs fixes, permettant d'ajuster C en paliers de 500 jusqu'à 10. 000 pF.
Le premier étage de l'amplificateur de signal Al utilise une pentode à faible souffle et comporte un potentiomètre d'entrée pour le réglage de l'amplification. Le second étage comporte égale- ment une pentode ainsi qu'un circuit de réaction. Le troisième éta est un séparateur de phase alimentant le dernier étage qui est une double triode push-pull dans le circuit )dique de laquelle est inséré le primaire du transformateur démodulateur.
Outre l'enroulement de réaction, le transformateur compor deux jeux de secondaires. L'un des jeux est alimentée en sa prise médiane, par un courant de référence de phase, courant qui est en phase avec la tension de référence et l'autre, par un courant en quadrature. Donc, en l'état de déséquilibre permanent, on obtient deux tensions de sortie continues dont l'une constitue une mesure de la composante en phase et l'autre une mesure de la composante e quadrature du courant d'entrée.
Chaque tension de sortie est transmise à un appareil de mesure à zéro central N1, N2, à constante de temps de par exemple environ 0,7 seconde. Ces appareils de mesure contrôlent les tensio] de sortie des deux démodulateurs insérés dans le détecteur et four. nissent des indications lorsqu'on procède à l'équilibrage manuel.
Les alimentations en phase et en quadrature sont prélevée; sur .la sortie du filtre passe-bande de référence et sont amplifiée:
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par des amplificateurs A6 et A7 respective.;.ent, avant d'être
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-,4s.-,Fises au détecteur PSD. L' amplificateur en phase A6 comporte une double triode qui commande un étage de sortie push-pull à pentode. Cet étage fournit une onde rectangulaire pour les démodulateurs.
La grande tension est nécessaire pour que dans le cas d'une surcharge, l'alimentation de référence ne trouble pas le contrôle du démodulateur. L'onde rectangulaire est fournie de façon que les redresseurs du démodulateur soient actionnés dans le temps le plus court possible. Ceci, ensemble avec le faible glissement de phase dans l'amplificateur de signal Al, fait en sorte que, dans les conditions de surcharge les plus défavorables, les signaux en phase ne produisent pas suffisaient de tension de sortie en quadrature pour actionner les dispositifs de contrôle automatique de quadrature et vice versa.
Le dispositif d'alimentation de référence de phase en quadrature est analogue, sauf u'il est précédé d'un étage PS provoquant un déphasage de 90 .
Les sorties des détecteurs sensibles à .la phase sont couplées, pour le courant continu, à leurs amplificateurs de relais respectifs A3 et A4, par l'intermédiaire de réseaux R.C. identiques 13 et 14 assurant une constante de temps de, par exemple, 20 secon- des. Chaque amplificateur est constitué par une double triode équilibrée, comportant un relais marginal dans chaque circuit- anodique. En l'absence de signal, les deux courants anodiques ont la mené intensité.
Lorsqu'un signal arrive au dispositif, l'intensi- té du courant modique de l'une des triodes augmente et celle de l'autre diminue. Pour un signal correspondant à 300 parties par million, l'un des courants atteint une intensité' telle que le relaisconjugué soit excité. Celui-ci applique un courant continu. au moteur, qui entraîne son élément de contrôle dans un sens tendant à rétablir l'équilibre. De moteur poursuivre, cette action, dans fies
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ce limitions d'état 2'¯.. .,.,lt, jusqu'à ce C}U(> l' il1tC'1:..'i t;:
f.U courpnt :->l1.o(i,'J,ue -^.tt.L,n2 l'intensité précitée. Cette i1tCI1;;i trS corrcspom
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au courant de déclenchement du relais, de sorte que la correction cesse.
La correction est très lente, de sorte qu'elle n'affecte- ra pas l'enregistrement obtenu pendant le survol d'un gisement de minerais normal. Toutefois, elle évitera les lents glissements dus à des conditions produisant graduellement une surcharge.
Les tensions de sortie du détecteur sensible à la phase. sont également prélevées par l'intermédiaire des réseaux R. C. 12 et 15, afin d'équilibrer des étages à charge cathodique fournissant des puissances de sortie pour l'actionne::lent des enregistreurs à pointes. Les deux amplificateurs A2 et A5 sont couplés à courant alternatif, afin d'éviter la présence dans l'enregistrement d'un courant constamment déséquilibré.
Les réseaux R. C. 12 et 15 peuvent être montés de façon à avoir chacun l'un des temps d'intégration suivants, donnés à titre d'exemple, : 0,5 - 1 - 2 - 4 et 8 secondes. Cette facilité donne à l'opérateur un large choix qui lui permettra de sélecter le temps d'intégration maximum pour les conditions régnantes.
Les deux tensions de sortie sont limitées par des limiteurs Ll et L2, comportant des redresseurs connectés en opposition. Ces limiteurs communiquent aux enregistreurs des échelles approximative- ment exponentielles,,étriquées à l'extrémité supérieure. Pour l'in- terprétation quantitative de l'échelle, il y aura lieu de tracer un certain nombre d'échelons de calibrage avant d'effectuer une pros- pection. Pour autant que le gain de l'amplificateur de signal Al ne soit pas altéré, ce calibrage sera conservé pendant toute la prospection.
Dans la description du fonctionnement des filtres passe- bande, il a été supposé que les glissements de phase relatifs peuvent être maintenus entre des limites telles qu'ils sont négligeables, de sorte que les positions FF' (fig.2) convenaient à rendre la phase relative des tensions de sortie de ces filtres, pratiquement indé-
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pendante de petites variations de la fréquence. Ce fait est essen- tiel, car 1' équipement peut être sensible à des variations de phase de l'ordre de 0,0001 radian.
Toutefois, en pratique, 1* équiperont peut être très sensi- ble à la fréquence et également sensible au niveau, par exemple de l'intensité du courant dans la bobine d'émission. Cela est essen- tiellement dû au fait, que F' fonctionne à une tension plusieurs fois plus grande, par exemple 10 fois, que la tension de -. Lorsque tous deux sont alignés à bas niveau, F' peut supporter un loger désaccord à un niveau élevé et -ce désaccord sera tributaire du niveau. Il peut donc se produire un glissement de phase chronique dû au niveau et également (lorsque les caractéristiques de glissement de phase des filtres ne sont pas rigoureusement identiques) à la fréquence.
Pour obvier à ces difficultés, le filtre F est placé de préférence dans la position F-. et le filtre F' dans la position F'1.
Le filtre F1 reçoit maintenant uniquement la tension différentielle et un glissement de phase quelconque ne peut troubler l'équilibre, étant donné qu'il se produit avant le filtre. Toutefois, un glisse- ment de phase dans F1 peut provoquer des ennuis de la manière suivante : si le signal résultant est en phase avec 3a tension de référen- ce de la bobine et qu'il se produit un déphasage dans le filtre, il se produira une composante en quadrature dans la sortie du filtre et celle-ci peut provoquer une tension de sortie erronée vers l'enregistreur en quadrature, de sorte que le moteur de quadrature s'efforcera de corriger quelque chose qui, en réalité, n'existe pas.
Toutefois, lorsque le filtre F' a, grosso modo, la même caractéris- tique de :;lisse::lent de phase, cet ennui sera éliminé tant donné que 1' alimentation de référence de phase a glissé approximativement d'un même montant. Cette approximation est largement suffisante pour cette application, alors qu'elle n'était pas suffisante telle que conçue initialement.
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Un autre avantage de cet agencement est que le préampli ficateur E,initialement chargé par l'impédance du filtre, est maintenant chargé par un filtre en série avec la sortie de l'atténuateur de glissement de phase V. A l'état d'équilibre, cel. implique que le courant traversant le filtre est nul, c'est-à-dire que, vuede la cat.: )de de 1' étage de sortie à charge cathodique, l'impédance du préamplificateur est infinie. Cela rend la tension de sortie dudit montage à charge cathodique indépendante de la conduction mutuelle,c'est-à-dire indépendante de la variation en alimentation.
Le filtre F1 est alimenté à partir du préamplificateur e de l'atténuateur de glissement de phase en série, dont l'impédance de sortie combinée est d'environ 1200 ohms.
L'agencement des bobines peut s'effectuer suivant trois modes principaux. Dans une forme préférée, on utilise des bobines co-planaires horizontales (canal A) et des bobines co-planaires verticales (canal B).
La présence de la coque métallique provoquera évidemment un champ secondaire très intense. Cet effet de la coque est équili pendant l'installation.
La fréquence utilisée ne dépassera guère 300 Hz lorsqu'i faut éviter que des réponses erronées de terrain recouvert masquen des réponses dues à des gisements de minerais, bien que, comme il a déjà été mentionné, une discrimination ultérieure puisse être effectuée par la comparaison entre les deux enregistrements obtenu;
La considération suivante décidant du choix des fréquence est l'élimination d'harmoniques des fréquences des réseaux de distribution d'électricité. Dans le cas de réseaux de 50 p:s ou de 60 p:s, les meilleures fréquences sont 214 Hz, 270 Hz et 320 Hz.
Pour des raisons de poids, il est désirable de n'installer que deu: systèmes de bobines, de sorte que, d'après.l'exposé des mérites relatifs des agencements à trois bobines, il est préférable d'actic
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ner le canal A à 214 Hz utilisant des bobines co-planaires horizon- tales et le canal B à 320 Hz utilisant des bobines co-planaires verticales.
On utilise des solénoïdes à noyau de fer au lieu de grandes boucles. Cela est désirable entre autres pour des considéra- tions mécaniques, telles que la facilité de montage d'une tige auto-porteuse et la facilité d'adopter une forme aérodynamique.
Dans la bobine d'émission, le noyau est une bande d'acier.. à grains fortement orientés, d'une épaisseur de 0,004" et d'une longueur de 4" enroulée en une tige dont la section de fer est de 4 pouces carrés, alors que la section transversale totale, y compris la matière d'assemblage en résine synthétique, est de 2" x 2-". Le centre de la tige étant occupé par des attaches de monta- ges, seuls les tronçons extérieurs sont utilisables pour l'enroule- ment. La disposition des enroulements aux extrémités des tiges augmente le moment magnétique, de sorte que cet agencement donne entière satisfaction.
Les tiges ont le grand avantage d'être entièrement auto- porteuses, et de plus, les extrémités où le champ est le plus con- centré, peuvent être écartées d'au moins deux pieds de 1' extrémité de l'aile métallique. Une boucle de 4 pieds de diamètre, dont le centre occupe la même position que le centre du croisillon, aura sa circonférence proche de l'extrémité de l'aile métallique, -ce qui peut provoquer de sérieux effets de courants de Foucault.
Les bobines de réception utilisent des noyaux de fer essen-
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tielle-.ient identiques au point de vue :.t ani;ue, à ceux utilisés pour les tiges de transmission, mais en un alliage approprié de nickel et de fer, par exemple un alliage comportant 50% de fer et 50% de nickel. Donc, chaque extrémité d'aile est équipée 0'un croisillon approximativement de même forme et ce même poids. Il est possible -d'accorder les bobines de réception, afin d'obtenir
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une. pluk Gril:"e ey'S'!:?7¯Ll.t:? et une certaine discrimination des
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friquences indésirables.
Toutefois, il existe une possibilité de vérifications de phase dues à des glissements cens l'accord des bobines ou à un glissement de fréquence.
Les tensions induites dans les bobines de réception sont transmises eu détecteur par 1' intermédiaire ce préamplificateurs d'extrémité d'aile type à charge cathodique.
Si le système comporte des moyens de compensation et est appliqué à un avion à ailes entretoisées, les croisillons de récep- tion et d'émission peuvent être suspendus, comme le montre la fig. 3, à des prolongements des ailerons. Ces prolongements 10, qui peuvent avoir une longueur d'environ 2 pieds, sont, de préféren- ce, en verre stratifié ou en une autre matière non-métallique. A l'extrémité du prolongement on a prévu deux tubes de verre stratifié verticaux 11, de longueur ajustable dans la position avant et la position arrière. Aux extrémités de ces tubes est attachée la tige horizontale 12 dans la direction de vol.
. La tige verticale 13 se trouve entre les tubes supports et est attachée en 14 au prolongement 10, à l'extrémité supérieure.
Cette'attache 14 peut être déplacée dans une direction transversale, à l'aide d'un arbre flexible 15, actionné de la cabine. Le croisil- lon peut être déplacé par rapport à un axe, coïncidant approximati- voment avec la tige horizontale, ce qui permet de régler- en vol l'angle compris entre les tiges d'émission et les tiges de réception verticales.
De plus, on peut régler au sol la distance entre l'axe neutre de !'aile et le centre du croisillon en allongeant ou en raccourcissant les tubes supports !IL. L'attache 2 la tige verticale mentionnée ci-dessus est conçue de façon à permettre ce réglage.
Le carénage 16 permet d'assurer au croisillon une forme aérodynamique et de le revêtir avec le prolongement de l'aileron.