BE567788A - - Google Patents

Description

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   L'invention se rapporte à des dispositifs transducteurs à cordes vibrantes pour la conversion de forces en effets ou signaux électriques, et plus particulièrement à des accéléromètres de ce type. 



   On a déjà proposé d'utiliser, dans un tel dispositif, une corde ou un fil métallique maintenus sous tension variable par la force à mesurer. Dans.le cas des accéléromètres, la force agissant sur le fil est due à la réaction d'une masse à une force non équilibrée qui produit une accélération de cette masse, celle- ci étant fixée à une extrémité dudit fil de façon à provoquer une augmentation et une diminution de sa tension. Puisque la fréquence 'de vibration du fil varie suivant la racine carrée de sa tension, il est possible d'étalonner la fréquence de vibration du fil en fonction de la force non équilibrée s'exerçant sur ladite masse, 

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 et, par suite, en fonction de l'accélération de celle-ci.

   Le fil en question est placé dans un champ magnétique et une tension alternative de même fréquence que celle de vibration naturelle du fil est engendrée dans ce dernier. Toute variation légère de la tension du fil provoquée par ladite force non équilibrée à l'origine de l'accélération en question ou par toute autre force appliquée à l'extrémité du fil cause à son tour une variation mesurable de la fréquence du signal de sortie du dispositif considéfé. 



   De tels dispositifs transducteurs ou de transformation d'énerhie ont l'inconvénient, entre autres, de fournir un signal de sortie dont la fréquence ne varie pas linéairement en fonction de la force appliquée et qui est perturbé, dans une certaine mesure, par des forces parasites agissant perpendiculairement à l'axe du fil et à la force à mesurer.

   Dans certains de ces dispositifs, la corde vibrante métallique est montée sur un support et un autre inconvénient résulte alors de ce que la fréquence du signal de sortie est affectée, dans une certaine mesure, par des variations indésirables de la longueur de ce support, par suite de changements de température, par exemple.' 
Afin de maintenir ledit fil métallique (ou corde métallique) en vibration, il est désirable d'y faire passer un courant alternatif, et dans les transducteurs correspondants, la fréquence nominale ou de courant porteur   (correspondant   à une force appliquée nulle) doit nécessairement être de l'ordre du décuple de la variation de fréquence (l'information étant transmise) sous l'effet d'une force appliquée donnée, d'où il résulte une accentuation, dans les mêmes proportions, des effets indésirables,

   dont ceux qui ont été mentionnés, résultant des variations indésirables de la longueur dudit support et des forces parasites agissant perpendiculairement à l'axe du fil unique, 
L'un des buts de l'invention est de fournir un 

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 transducteur perfectionné à corde ou fil métallique plus précis que les transducteurs à fil unique classiques. 



   L'invention a également pour objet de fournir un transducteur perfectionné à corde ou fil métallique dans lequel la fréquence du signal de sortie présente une variation, en fonction de la force appliquée, se rapprochant davantage de la forme linéaire, et n'est pratiquement pas perturbée par des forces parasites agissant perpendiculairement à l'axe de ladite corde ni par des variations indésirables de la longueur du support de cette corde. 



   L'invention a plus spécialement pour objectif d'utiliser non pas une seule corde ou fil métallique mais deux cordes ou fils   méalliques   de façon telle qu'ils soient tous les deux soumis simultanément à la force que l'on désire mesurer, telle que l'inertie ou force de réaction d'une masse. On considère que les fils doivent, de préférence, être alignés de telle façon que la tension de l'un d'eux augmente lorsque la tension de l'autre diminue, en synchronisme avec la force qui leur est appliquée. 



   Afin qu'un seul signal de sortie résulte des vibrations des deux cordes, l'invention a comme objectif particulier de prévoir deux amplificateurs associés respectivement auxdites cordes et dont les signaux de sortie sont combinés dans un mélangeur de telle sorte qu'un signal unique à la fréquence de battement est obtenu à partir des vibrations des deux cordes. 



   Les caractéristiques et avantages de l'invention ressorti- ront mieux de la description suivante, concernant des exemples de réalisation préférés de l'invention, en référence au dessin annexé,' dans lequel : la figrre 1 est une vue en coupe d'un accéléromètre ' à corde métallique vibrante selon l'invention ; la figure 2 est un schéma des différents circuits électriques reliés à l'accéléromètre et comportant deux 

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 amplificateurs ; la figure 3 est un schéma du circuit électrique de l'un des amplificateurs ; et la figure 4 représente, en coupe, une variante de transducteur à cordes métalliques vibrantes selon l'invention. 



   Les mêmes numéros ce référence désignent des éléments analogues dans les différentes figures. 



   L'accéléromètre représenté par la figure 1 comporte un bottier 10 formé par deux disques latéraux 11 et'12 séparés par une jante annulaire 13, suivant leur périphérie. 'Les disques 11 et 12 sont percés d'ouvertures 14 en regard dont chacune est limitée par une paroi présentant, dans sa partie extérieure, un rebord 15, U n bloc cylindrique 16 s'introduit, avec jeu, dans lesdite.s ouvertures en regard   14 des   disques 11 et 12.

   Ce bloc 16 présente une collerette périphérique 17 et est suspendu dans la position représentée,' de façon à ne pas toucher les parois desdites ouvertures centrales 14, à l'aide d'une membrane 18 flexible en forme de couronne, qui est fixée,   d'ure   part, à la périphérie de la dite collerette 17 et, d'autre part, dans la jante 13 sur un épaulement 19 formé par la surface intérieure de cette dernière. Plusieurs butées 20 et 21 sont fixées respectivement dans lesdits disques 11 et 12 et sont réglées en position de façon à limiter le mouvement de la collerette 17 et du bloc 16 longitudinalement, suivant l'axe des ouvertures'14 des disques 11 et 12. 



   Deux montures 22 et 23 pour cordes métalliques sont disposées de part et d'autre du boîtier 10. Chacune de ces montures comporte une enveloppe extérieure 24 cylindrique appliquée contre un desdits rebords annulaires 15 et fermée à son extrémité extérieure par un capuchon 25 qui lui'est fixé. Une tige terminale traverse chaque capuchon 25 dont elle est iselée]électriquement;. 



  Le bloc 16 est pourvu d'une paire de pattes 27 et une fine corde 

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 métallique vibrante (ou fil métallique vibfant) 28 est fixée à chacune de ces pattes ainsi qu'à l'extrémité intérieure de la tige 26 correspondante de manière à être sous tension, Un aimant 
29 semi-circulaire en forme de fer à cheval est disposé dans la monture 22 de telle sorte que ses pôles nord et sud soient très voisins de la corde 28, de part et d'autre de celle-ci, les faces de ces pôles s'étendant parallèlement à cette corde. 



   La monture'de corde 23, identique à la monture 22,est disposée de l'autre côté du boîtier 10, la corde correspondante 
28 étant alignée avec la corde 28 de'la monture 22. 



   Il est clair que les enveloppes cylindriques 24 desdites montures de corde 22 et 23 forment en fait, avec les disques latéraux 11 et 12 séparés par la jante 13, un châssis servant à la suspension des cordes 28 réunies entre elles par ledit bloc 
16, à leur extrémité intérieure ainsi qu'à leur maintien sous tension entre lesdites tiges terminales 26. 



   La membrane 18 est faite en une matière flexible permettant au bloc de se déplacer librement dans la direction axiale, par, rapport aux dites-montures 22 et 23. Cette membrane est très mince et son épaisseur peut être, par exemple, de 
0,025 mm . Le tungstène étiré à froid est une matière appropriée pour la fabrication des fils 28. Un fil fait en cette matière est exempt d'efforts locaux et de déformation permanente progressive sous tension:, et, de plus, la tension s'exerçant sur un tel fil peut atteindre une valeur voisine de la limite d'élasticité sans produire de déformation permanente perceptible. Le fil, également, est très fin et son diamètre peut être de 0,018 mm. 



   Chacun des fils 28 est maintenu en vibration à une fréquence naturelle, et plus particulièrement à sa fréquence fondamentale, à l'aide d'un amplificateur 31 à réaction. Chacun de ces amplificateurs est relié à un montage électrique en pont 
32 dont les résistances 33 et 34 sont reliées par une extrémité, 

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 au fil de connexion 35. Un fil fixe 35 est connecté, par une extrémité, à la résistance 33 et le fil 28 est relié, par une extrémité, à la résistance 34, ces fils étant reliés à la terre par leur autre extrémité. 



   Un: tube amplificateur 37 comportant une cathode 38, une grille 39 et une anode 40 est commandée par le montage en pont 32. La cathode 38 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance de polarisation 41, à un cnnducteur de terre 42. L'enroulement primaire 44 d'un transformateur 43 couplant la grille 39 au montage en pont 32 est disposé entre le point de jonction du fil statique 36 et de la résistance 33 et le point de jonction du fil vibrant 28 et de la résistance 34. Une borne ou extrémité de l'enroulement secondaire 45 de ce transformateur est reliée   à   la grille 39 et sa seconde borne est reliée audit   conducteur   de terre 42 par l'intermédiaire d'un condensateur 46.

   Une tension positive est maintenue entre l'anode 40 et la yterre par une batterie d'accumulateurs 47 ou un autre générateur de courant continu, les bornes de cette batterie étant reliées respectivement au conducteur de terre 42 et à un fil de connexion 48. ladite anode 40 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance   49 à   ce fil de connexion 48, c'est-à-dire à la borne positive de la batterie   47 .   



   Un second tube amplificateur (ou partie de tube) 50, comportant une cathode 51, une grille 52 et une anode 53, est connecté de façon à être commandé par le tube 37. La grille 52 est reliée par l'intermédiaire du condensateur de couplage 54 à l'anode 40. La cathode 51 est connectée par l'intermédiaire de la   résistance   de polarisation 55 au conducteur de terre 42, et la grille est reliée par l'intermédidire d'une résistance 56 à la branche 57. Une résistance 58 est située dans cette branche 57 et relie une extrémité dudit enroulement secondaire 45 de transformateur, c'est-à-dire son point de jonction avec le 

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 condensateur 46, avec ce qui reste de ladite branche 57. L'anode 53 est reliée au fil de connexion 48 et à une borne de la batterie 47 par l'intermédiaire de la résistance 59.

   L'anode 53 est également connectée à la branche 35 qui comporte la résistance 61 et le condensateur 60 et qui est disposée entre le montage en pont 32 et l'anode 53. 



   Un troisième tube d'amplificateur (ou partie de tube) 62 est commandé par le tube 50 et comporte une cathode 63, une grille 64 et une anode 65. La cathode 63 est reliée par l'inter- médiaire d'une résistance de polarisation 66 au conducteur de terre 42. La grille 64 est reliée, d'une part, par l'intermédiaire   d'un.   condensateur de couplage 67 à l'anode 53, et d'autre part, par l'intermédiaire de la résistance 68, au conducteur de terre 42. 



  Le tube 62 alimente un transformateur 69 comportant un enroulement secondaire 71 et un enroulement primaire 7 0 dont les extrémités sont reliées respectivement à l'anode 65 et au fil de connexion 48. Un condensateur 73 relie l'anode 65 à une borne de sortie 72 de l'amplificateur 31 dont l'autre borne de sortie 74. est reliée au conducteur de terre '42. 



   Les tubes 37 et 50 sont pourvus d'un système'de commande automatique de volume comportant un montage en pont 75 dont les bras sont constitués par les diodes à cristal 76, 77, 78 et 79. 



  Les extrémités de l'enroulement secondaire 71 de transfo'rmateur sont reliées respectivement au point de jonction des diodes 76 et 78. et au point de jonction des diodes 77 et 79. 



   Le point de jonction des diodes 76 et 77 est relié au conducteur de terre 42 et le point de jonction des diodes 78 et 79 est relié à la résistance 80, au condensateur 8 et également à la branche 57. La résistance 80 et le condensateur 81 sont également reliés au conducteur de terre 42. Le point de jonction des diodes 78 et 79 est également relié au moyen de la branche 57, à une résistance 82 et à un condensateur 83 

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 disposé entre la branche 57 et le conducteur de terre 42. 



   On comprendra que les cathodes 38,51 et 63 peuvent être chauffées au moyen des filaments de types courants par un générateur de courant électrique approprié. Le fil immobile 36 du montage en pont 32 présente de préférence la même résistance statique que le fil 28 et il est disposé de façon à être porté pratiquement à la même température que le fil 28. Ce fil immobile 36 peut être dans le même logement que le fil vibrant 28, mais il doit se trouver en dehors du   champ;magnétique de   l'aimant 29.

   Dans le montage en pont 75, chacune des diodes à cristal 76, 77, 78 et 79 présente une disposition et une   orientation'grâce   auxquelles le courant redressé part toujours du point de jonction des diodes 76 et 77 et aboutit au point de jonction des diodes 78 et 79, de telle sorte que ce dernier soit de polarité négative par rapport au premier. 



   Les deux amplificateurs 31 sont reliés à un mélangeur 84 d'un tyme approprié contenant un'ou plusieurs éléments non- linéaires de façon à engendrer des signaux de sortie aux fréquences somme et différence. Ce mélangeur est relié par des connexions de sortie 85 et 86 à un filtre passe-bas 87, Ge filtre passe-bas peut être de tout type courant approprié et présente des bornes de sortie 89 et 90 par l'intermédiaire desquelles il est relié à un fréquencemètre 91 d'un type approprié arbitraire. 



   Lors de son utilisation, le boîtier 10 de l'accéléromètre est placé de telle façon que les forces dues à l'inertie du bloc 16 tendent à déplacer celui-ci axialement, par rapport aux fils 28, selon l'accélération. La membrane flexible 18 maintient le bloc 16 convenablement centré coaxialement aux fils 28, et les butées 20 et 21 limitent le mouvement axial de ce bloc par rapport aux fils 28. 



   Si l'on suppose qu'une accélération est appliquée à l'accéléromètre dans un sens, ledit bloc 16 tend à se déplacer 

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 vers la monture de fil 22 en diminuant la tension du fil 28 dans cette monture 22 et en augmentant simultanément la tension du fil 
28 dans la monture 23. De même, lorsque le bloc 16 tend à se déplacer sous l'action d'une force d'inertie en sens opposé, la tenzion du fil 28 dans la monture 22 augmente tandis que la tension de l'autre fil 28   diminue..   



   Etant donné que la tension d'un des fils 28 augmente et que la tensionde l'autre fil 28 diminue, la fréquence de vibration naturelle du premier croît tandis que celle du second diminue. Chacun des fils 28 est placé dans le champ magnétique entre les pôles 30 d'un des aimants 29; ces fils vibrent d'ans une direction perpendiculaire à leur axe, à une feéquence naturelle suivant un mouvement presque sinusoïdal, une tension alternative à la même fréquence y est engendrée. Le dit bloc 16, en faisant varier la tension des fils 28 en fonction de l'accélération, provoque une variation correspondante de la fréquence de Vibration en question et,par suite, de la fréquence des tensions alternatives induites correspondantes. L'entretien de la vibration des fils,. 



   28 dans le système représenté est réalisé par l'utilisation de chacun de ces fils dans un oscillateur associé comportant le montage en pont 32 et l'amplificateur 31, correspondants à titre d'impédance servant au réglage de la fréquence d'oscillation. 



   Il est à remarquer que le bloc 16,qui raccorde les deux fils 28 dans les deux montures 22 et'23, se comporte comme s'il coupait la connexion des deux fils en question et a pour effet d'établir pour ceux-ci un noeud de vibration transversale, de sorte que la fréquence de vibration de chacun des deux fils 
28 situés de part et d'autre du bloc 16 est commandée par la tension effective du fil considéré produite, suivant son axe, par la force d'inertie du bloc en question. 



   Chacun des montages en pont 32, associé à l'un des réaction de fils 28, constitue un filtre qui est utilisé dans un circuit de 

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 l'amplificateur 31   correspondant:   pour faire fonctionner ce dernier en oscillateur. Le réseau 32 associé à chacune desdites montures 22 et 23, et dont l'un des bras est constitué par le fil vibrant 28, forme un pont de   'Wheatstone   équilibré dans des conditions statiques, c'est-à-dire si on suppose que le fil-28 ne vibre pas. Les résistances supérieures 33 et 34 ont des valeurs égales et le fil immobile 36 présente la même résistance que le fil vibrant 28, et, de préférence, il doit être indentique à ce fil 28 et s'en différencier par le fait qu'il n'est pas placé dans un champ magnétique. 



   Etant donné que le montage en pont 32 est équilibré quand le fil 28 ne vibre pas, aucun courant ne traverse le transformateur 43 lorsque le fil 28 est immobile. Quand toutefois le fil 28 vibre dans le champ magnétique entre les pôles 30, une force'contre-électromotrice est induite dans ce fil d'une manière bien connue, de sorte que celui-ci présente une impédance dynamique effective plus grande en valeur absolue que son impédance en régime statique qui déséquilibre ledit montage en pont 32 en permettant alors le passage d'un courant à la fréquence de la vibration dans l'enroulement primaire 44 du transformateur 43. 



   Le courant de déséquilibre dynamique du montage en pont 32 én traversant ledit enroulement primaire 44 du transforma- teur 43 développe, aux bornes de son enroulement secondaire 45 une tension correspondante qui est appliquée au tube 37 amplifiant celle-ci 'et dont la tension de sortie est appliquée au tube 50 pour être de même amplifiée. Une partie de la puissance de sortie du tube 50 de l'amplificateur en question, développée sur son anode, est appliquée par réaction, audit montage en pont 32 par l'intermédiaire du condensateur 60 et de la résistance 61 de façon à faire circuler un courant alternatif dans ce montage et,en particulier, dans le fil vibrant 28. Ce courant alternatif présente 

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 une fréquence qui est celle de vibration dudit fil et réalise l'entretien de cette vibration.

   Il est indispensable de relier 
 EMI11.1 
 JJf:d3-. t ee:men' geu;ndEfJ' 4S- àà liai griL,-Laie z3? c'k. tibe, 37'- dans- le sens   qui,.   réalise l'excitation du; tube 37   par-une   tension 
 EMI11.2 
 d1e phase: convenable pS1.'!l1le:'t.tan:Jt 1'entnOE6-±Jen de :Lia:. vihx::o.n;. du: fil 28. 



   . La puissance de sortie du tube- 50, développée sur   son.   anode 53, est ensuite amplifiée par le tubé 62 qui   développe-,.   entre lesdites bornes de sortie 72 et 74, une tension alternatif à la fréquence de la vibration du fil 28 dans ledit montage en pont 32. Les résistances 41, 55 et 66 sont utilisées, comme .il est d'usage, pour polariser convenablement les grilles 39,52   et 64 par rapport aux cathodes 38, 51, et 63 ; lesrésistances     49   et 59 constituent des charges anodiques et les grilles 39, 52 et 54 sont pourvues des résistances de fuite 56, 68 et 58. 



   Un système de commande automatique de volume est prévus pour limiter le gain des tubes amplificateurs 37 et 50 ainsi que,      par suite, la puissance fournie par réaction par l'intermédiaire de la branche 35, au montage en pont 32, dans le but final de limiter l'amplitude de la vibration du fil 28 dudit montage. 



  L'amplitude de la vibration de chaque fil 28 est limitée afin d'éviter de légères variations   de- sa   fréquence de vibration qui pourraient se produire avec des amplitudes excessives. Etant donné que chaque fil 28 se trouve dans le champ magnétique constant de l'aimant 29 et que sa vibration est entretenue par un courant alternatif qui le traverse et dont l'intensité de crête est limitée par un système de commande automatique de volume, l'ampli- tude de la vibration du fil en question est elle-même limitée. 



  Ainsi, chaque fil 28 présente une fréquence de vibration bien déterminée lorsque sa tension est réglée à une valeur donnée, arbitraire d'ailleurs,cette fréquence restant constante après le réglage proprment dit et reprenant la même valeur chaque fois que 

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 le mune réglage de tension se reprcoduit. 



   Le système de commande automatique de volume comporte le réseau 75 de diodes de redressement 76,77, 78 et 79 qui forment un montage en pont de redressement à deux alternances. 



  La tension de sortie du tube 62, développée sur l'anode, est appliquée, après transmission par le transformateur 69, aux bornes d'une diagonale du montage en pont 75, c'est-à-dire entre le point de jonction des diodes 76 et 78 et le point de jonction des diodes 77 et 7 9. La tension de sortie redressée dudit montage en pont 75 est appliquée entre la branche 57 et le conducteur de terre 42 de telle sorte que celle-ci soit portée à un potentiel négatif par rapport à la terre. La tension de sortie redressée de ce montage en pont 75 est filtrée par les résistances 58 et 82 et par les condensateurs 83 et 46 qui présentent une disposition relative selon la pratique courante. La résistance 80 et le condensateur 81 forment la charge de type courant des diodes 76,77, 78 et 79. 



   Les signaux de sortie des deux amplificateurs 31 attaqués respectivement par les fils vibrants 28 associés'aux deux montures 22 et 23 sont appliqués à un mélangeur 84 qui peut- être d'un type courant, Ce mélangeur 84 développe, à ses bornes de sortie, des tensions aux fréquences sommes et différence suivantes f1 - f2, f1+   2   ou 2f1 + f2 étant donné l'intermodu- lation qu'il réalise entre les signaux de fréquences f1 et f2 appliqués à ses bornes d'entrée par les amplificateurs 31. Les signaux aux   fréquences   en question développés entre les bornes ou connexions de sortie 85 et 86 dudit mélangeur sont appliqués à l'entrée d'un filtre passe-bas 87 qui développe,entre ses bornes de sortie 8 9 et 90, seulement un signal à la fréquence de battement f1 - f2.

   Le fréquencemètre 91 relié a ces bornes 89 et 90 mesure la fréquence de battement en question f1 - f2. 



   Lorsque les deux fils 28 sont identiques à tous points 

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 de   vue, y   compris au point de vue de leur longueur, la différence entre leurs fréquences de vibration respectives est donnée de manière très précise par la formule suivante : 
 EMI13.1 
 fi - f 2 = fa if 11 + . s if s ' !'/ #s#' les expressions sous les radicaux correspondant respectivement aux deux fils 28. Dans cette formule,fo est la fréquence de vibration de chaque fil lorsque l'accélération est nulle, As représente la variation de tension (positive ou négative) proportionnelle à la force appliquée audit bloc 16 et s est la tension initiale des fils 28 lorsque l'accélération et la force appliquée à ce bloc sont nulles. 



   On peut montrer que, lorsque la fréquence de vibration de l'un des fils augmente par suite   d'un   accroissement de la tension correspondante tandis que la fréquence associée à l'autre fil diminue par suite   d'urie   réduction de tension, la variation de la différence entre les fréquencex de vibration des deux fils est pratiquement double de la variation correspondante (en valeur absolue) de la fréquence de vibration de chacun des fils, et les calculs montrent également que la non-linéarité de la variation de ladite différence en fonction de As, qui représente l'écart de tension, est au moins 20 fois plus petite que la non-linéarité de la variation indivicuelle de la fréquence de chaque fil en fonction   de As ;   lorsque la valeur absolue de As est inférieure à   1/10   environ. 



   On constate également qu'on élimine la fréquence réelle de vibration de chacun des fils en obtenant la différence de fréquences et que celle-ci est nulle lors de l'annulation de la force extérieure appliquée aux fils en question sous l'effet de ladite accélération suivant leur axe, en supposant que les fils sont identiques et présentent la même longueur. 



   De plus, en poursuivant l'examen, on constate que, lorsqu'une force passagère de direction perpendiculaire   à   l'axe 

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 longitudinal des fils 28 est appliquée audit bloc 16, en supposant que la membrane 18 n'est pas d'une efficacité suffisante pour main- tenir le centrage de ce bloc, la variation de tension As est positive et pratiquement la même pour les deux fils, de sorte que la force passagère en question ne change pratiquement pas la différence entre les fréquences de vibfation des deux fils 28 résultant- de la force désirée qui leur est appliquée par suite de l'inertie du bloc en question.

   De même, s'il se produit une variation indésirable de la longueur du support des fils comprenant la longueur du boîteir 10 en même temps que les longueurs des enveloppes 24, par dilatation ou contraction sous l'effet d'une variation de température, la tension varie dans le même sens et pratiquement de la même quantité pour les deux fils, d'où il résulte une variation nulle ou négligeable de la différence entre leurs fréquences de vibration, obtenue avec une accélération donnée ou nulle. 



   Il est à envisager que l'on peut donner des valeurs inégales à un ou plusieurs des paramètres caractéristiques des seux fils, tels que la longueur, la densité, la surface de section droite et le module d'élasticité de façon à obtenir, par exemple, une différence de fréquences non nulle lorsque la force extérieure appliquée et la force d'inertie due à l'accélération en question sont nulles, et à permettre ainsi la détermination du sens et de l'intensité de la force produisant l'accélération à mesurer au moyen de la valeur de la variation de ladite -différence lors de l'application de la force considérée, ou encore la disposition en question peut être prise pour augmenter le domaine de variation linéaire en question lorsque la force appliquée a un sens bien déterminé.

   Il est à remarquer également que l'on ne sort pas du domaine de l'invention en utilisant des fils 28 dont la section droite, au lieu d'être circulaire, peut avoir des formes variées, polygonales par exemple, ou encore ces 

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 fils peuvent avoir la forme de rubans,et, de   plus;,   il est également possible de remplacer les cordes métalliques par des cordes faites en une matière non-conductrice recouverte   d'une   enveloppe conductrice. 



   On doit également considérer que, bien qu'un bloc 16 soit utilisé entre les deux'montures 22 et 23 dans le   vut   de faire varier simultanément les tensions des deux fils 28, de part et d'autre de celui-ci, tout autre moyen approprié d'application de la force dont on veut mesurer l'intensité peut être employé à la place de ce bloc pour provoquer simultanément une augmentation de la tension de l'un desdits fils et une diminution de la tension. de l'autre fil lorsque ladite force augmente. 



   La figure 4 représente un exemple de réalisation de l'invention différenteutilisatun autre moyen d'application de la force à mesurer. Le transducteur de la figure 4 a mie forme correspondant en gros, à celle du dispositif de la figure   1,   et il peut être utilisé avec les mêmes circuits électriques, mais il est destinée par contre, à mesurer des différences de pressions de fluides. Le dispositif de la figure 4 comporte deux disques d'embase 92 et 93 et une cloison 94 "pressurisée" intercalée entre eux et qui leur est fixée. Une cavité annulaire 95 est délimitée entre le disque 92 et la cloison 94 par des évidements de leurs faces voisines et une cavité annulaire 96 est creusée dans cette cloison.

   Les parties périphériques desdites cavités sont délimitées par une partie membraneuse 97 amincie de la cloison 94 permettant à la partie intérieure de cette cloison de se déplacer axialement par rapport à la partie estérieure. 



   Le disque latéral 92 présente une partie centrale   en ' .   forme de manchon 98 reliée à la partie périphérique de ce disque au moyen d'une mince membrane flexible 99 et le disque 93 présente de même un manchon central 100 relié à sa partie périphérique 

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 au moyen d'une membrane flexible 101. Une tige 102 traverse les ouvertures centrales des disques 92' et 93 et de la cloison 94 et est fixée à la partie centrale de cette dernière ainsi qu'aux manchons 98 et 100. 



   Les fils 28 correspondant aux montures 22 et 23 sont fixés respectivement aux deux extrémités de la tige 102 et les enveloppes cylindriques 24 de ces montures sont montées sur les épaulements 15 formés dans les disques 92 et 93,de même que pour l'exemple de réalisation de la figure 1. 



   Un canal 103 d'alimentation en fluide est ménagé dans le disque 92 et est raccordé avec la cavité 95 pour alimenter celle-ci en fluide et il est prévu, dans le disque 93, un canal 104 qui est raccordé avec la cavité 96 pour alimenter celle- ci en fluide. 



   Dans l'exemple de réalisation représenté par la figure 4, le fluide sous pression est envoyé dans l'une des deux cavités   95   et 96 par le canal intermédiaire 103 ou   104,   ou encore ce fluide peut être envoyé simultanément sous des pressions différentes dans ces deux canaux. La présence de fluide sous pression dans la cavité 96 provoque la flexion de la partie membraneuse 97 de la cloison 94 ainsi que le déplacement de la partie centrale'de cette dernière vers la gauche, selon le dessin, d'où il résulte un déplacement correspondant des manchons 98 et 100 ainsi qu'une flexion des parties membraneuses 99 et 101 des disques 92 et 93.

   La tige 102 se déplace de la même façon'que ces organes, vers la gauche, selon le dessin, en augmentant la tension du fil 28 fixé à la monture 22 et en réduisant la tension du fil 28 fixé à la monture 23. La présence de fluide sous pression dans la cavité   95,   en l'absence d'alimentation en fluide sous pression de la cavité 96, provoque la flexion des parties membraneuses 97,99 et 101 dans le sens opposé, ainsi qu'un déplacement correspondant des manchons 98 et 100 et de la tige 102 vers la droite, selon le dessin, d'où il 

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 résulte une diminution de la tension du fil 28 fixé à la monture 22 ainsi qu'une augmentation de la tension de l'autre fil 
28.

   Lorsque le fluide en question est envoyé simultanément sous des pressions différentes dans les cavités 95 et 96, la différence des forces agissant sur la cloison   94,   résultant de ces pressions inégales, déplace la tige 102 soit vers la gauche, soit vers   la,   droite selon la pression la plus grande, et provoque les mêmes   augmentation.:.'   et diminutions de tension et les mêmes effets de   que,     . flexion!dans   les cas précédents. 



   Les mêmes circuits électriques que ceux représentés par la   figure 2   et la figure 3 sont utilisés avec l'exemple de réalisation de 1'invention illustré par la figure 4 pour   mesurer   la différence entre les fréquences de vibration des fils 
28, de la même façon qu'avec l'exemple de réalisation correspondant à la figure 1, et cette différence de fréquences indique la différence des pressions de fluide appliquées au transducteur.-' de la figure 4. 



   Les transducteurs perfectionnés décrits utilisent avantageusement une paire de fils métalliques vibrants sous tension à titre d'éléments sensibles qui, lorsqu'ils sont soumis suivant leur axe. à une force appliquée extérieurement, sont à l'origine d'un courant alternatif dont la fréquence est la mesure directe de ladite force appliquée, lesdits transducteurs   étant.distincts   de ceux qui n'utilisent qu'un seul fil métallique vibrant. En comparaison avec les transcuteurs à fil métallique unique, les trnasducteurs à deux fils selon l'invention produisent ixn signal dont la fréquence présente une variation, en fonction de la force appliquée, qui se rappooche davantage de la loi linéaire.

   La fréquence du signal de sortie d'un tel transducteur à deux fils est, en outre, pratiquement insensible à des forces parasites agissant perpendiculairement à l'axe desdits fils et à la direction de la force appliquée désirée, La   fréquencevdu   sigmal de sortie d'un 

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 transducteur à deux fils est, de même, insensible à des variations indésirables de la longueur du châssis portant lesdits fils vibrants.'   De   plus, une augmentation de sensibilité est réalisée avec un transducteur à deux fils, car, pour une variation donnée de l'intensité de la force agissant suivant l'axe desdits fils, la variation de fréquence correspondante est de l'ordre du double de celle que l'on obtient avec les transducteurs connus, utilisant un fil métallique unique. 



   Le domaine de l'invention n'est évidemment pas limité par les exemples de réalisation décrits et on comprendra que l'invention doit être interprétée de la façon la plus large.. 



   R E V E   N     DII C   A T I O N S. l.- Système dynamométrique comportant, en combinaison, une paire de cordes tendues, un élément réagissant à une force connecté auxdites cordes et les raccordant, lesdites cordes étant disposées de telle façon que, lorsque ledit élément se déplacè dans un sens sous l'impulsion d'une force à laquelle il est soumis, il augmente la tension de l'une desdites cordes tandis qu'il réduit la tension de 1(autre corde, des moyens entrenenant la vibration desdites cordes, et des moyens permettant de comparer la fréquence de vibration de l'une de ces cordes à la fréquence de vibration de l'autre corde, afin de mesurer ladite force appliquée audit élément. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 2. - Sgstème dynamométrique comportant, en combinaison, un châssis, une paire de cordes tendues entre des parties opposées de ae châssis, un élément réagissant à une force connecté auxdites cordes et les raccordant en les maintenant tendues entre lesdites parties opposées didut châssis de telle façon que, lorsque ledit élément se déplace dans un sens sous l'impulsion d'une force - à laquelle il est soumis, il augmente la tension de l'une desdited cordes tandis qu'il réduit la tension de l'autre corde, des moyens EMI18.1 ......1........1-..,,.v.l- 1 tri'hraf-inr r7vori-j-eo !n'S(aPCt.

   > r)<=a mnvang Combinant <Desc/Clms Page number 19> la fréquence de vibration de l'une desdites cordes à la fréquence de vibration de l'autre corde de façon à produire une fréquence résultante indiquant l'intensité de la force appliquée audit élément.

   3.- Système dynamométrique comportant, en combinaison, un châssis, une paire de cordes fixées, chacune par une de ses -extrémités, à des parties opposées de/châssis, un élément réagissant à une force connectée au-mutes cordes à leur autre extrémité et les raccordant en les maintenant tendues entre lesdites parties opposées dudit châssis de telle façon que, lorsque,ledit élément @ se déplace dans un sens sous l'impulsion d'une force à laquelle il est soumis, il augmente la tension de l'une desdites cordes tandis qu'il réduit la tension de l'autre corde,

   des moyens entretenant la vibration de chacune desdites cordes à une fréquence naturelle deux mécanismes électriques étant excités séparément par lesdites cordes et fournissant chacun un signal de sortie à la fréquence de vibration de la corde correspondante-, un mécanisme électrique étqnt sous la commante cpmbinéee des signaux de sortie des deux mécanismes ci-dessus pour produire un signal électrique à une fréquence résultante différant et dépendant des fréquences de vibration desdites cordes, et des moyens permettant de mesurer ladite fréquence résultante et de déterminer ainsi la force appliquée audit élément.

   4. ; Système dynamométrique comportant, en combinaison, une paire de cordes tendues, un élément réagissant à une force et connecté auxdites cordes et les raccordant, celles-ci étant disposées de façon telle que, lorsque ledit élément se déplace dans un sens sous l'impulsion d'une force à laquelle il est soumis, il augmente la tension de l'une desdites cordes tandis qu'il réduit la tension de l'autre corde,des moyens entretenant la vibration de chacune desdites cordes à une fréquence naturelle, et des moyens permettant de mesurer la différence entre les <Desc/Clms Page number 20> fréquences de vibration desdites cordes et de déterminer, par cela même, l'intensité de ladite force appliquée audit élément.

   5.- Accéléromètre comportant en combinaison, un châssis, une paire de cordes fixées, chacune par une de ses extrémités, à des parties opposées de celui-ci, un bloc connecté auxdites cordes, à leur autre extrémité les raccordant, lesdites cordes étant disposées de façon telle que, lorsque ledit bloc se déplace dans un sens relativement audit châssis, sous l'influence d'une force due à son inertie, il augmente la tension de l'une desdites cordes tandis qu'il réduit la tension de l'autre corde , des moyens entretenant la vibration desdites cordes, et des moyens permettant de comparer la fréquence de vibration de l'une de ces cordes à la fréquence de vibration de l'autre corde, afin de mesurer l'accélération (correspondant à ladite force d'inertie).

   6. - Système dynamométrique comportant, en combinaison, une paire de fils métalliques tendus, un élément réagissant à une force connecté auxdits fils et les raccordant., ces fils étant disposés de façon telle que, lorsque ledit élément se déplace dans un sens sous l'impulsion d'une force à laquelle il est soumis, il augmente la tension de l'un desdits fils tandis qu'il résuit la tension de l'autre fil, des moyens entretenant la vibration de chacun desdits fils à une fréquence naturelle, des moyens produisant des champs magnétiques à travers lesquels s'éten- dent respectivement les deux fils en question des circuits électriques reliés à ces fils combinant des signaux électriques que ces derniers engendrent de façon à produire un signal électri- que de fréquence résultante différente de la fréquence de vibration de chacun desdits ails,

   et des moyens permettant de mesurer cette fréquence résultante et de mesurer, par cela même, ladite force appliquée audit élément.

   7.- Système dynamométrique comportant, en combinaison, une paire d'organes de suspension rigidement fixés l'un à l'autre, <Desc/Clms Page number 21> une paire de fils métalliques fixés respectivement, chacun par une de ses extrémités, auxdits organes, un élément réagissant à une force connecté aux deux fils en¯question à leur autre extrémité, les raccordant, lesdits fils étant alignés de façon telle que, lorsque ledit élément se déplace dans un sens sous l'impulsion d'une force à laquelle il est soumis, il augmente la tension de l'un desdits fils tandis qu'il réduit la tension de l'autre fil, des moyens entretenant la vibration de chacun desdits fils à une fréquence naturelle, des moyens produisant deux champs magnétiques à travers lesquels s'étendent respectivement les deux fils en question,

   des circuits électriques connectés aux dits fils permettant la transmission des signaux électriques engendrés respectivement par ces derniers aux fréquences égales à leurs fréquenoes de vibration respectives et combinant ces signaux de façon à produire un signal électrique dont la fréquence est la différence entre les fréquences de vibration desdits fils, et des moyens permettant de mesurer cette fréquence difféfence et de déterminer ainsi ladite force appliquée audit élément.

   8.- Système dynamométrique comportant, en combinaison, un châssis, une paire de fils métalliques tendus suspendus à ce dernier, un élément réagissant à une force connecté auxdits fils, les raccordant, ces fils étant disposés de façon telle que, lorsque ledit élément se déplace dans un sens sous l'impulsion d'une force à laquelle il est soumis, il augmente la tension de l'un desdits fils tandis qu'il réduit la tension de l'autre fil., des moyens entretenant la vibration de chacun desdits fils à une fréquence naturelle, des moyens produisant deux champs magnétiques @ à travers lesquels s'étendent respectivement les deux fils en question de telle façon que ceux-ci engendrent des signaux électriques de fréquences égales respectivement à leurs fréquences de vibration,

   des moyens permettant le mélange des fréquences ainsi engendrées égales aux fréquences de vibration des deux fils, <Desc/Clms Page number 22> respectivement et produisant une fréquence résultante différente de la fréquence de vibration de chacun desdits fils, et des moyens permettant de mesurer cette fréquence résultante et de mesurer, par cela même, ladite force appliquée audit élément.

   9. - Système dynamométrique comportant, en combinaison, un châssis, une paire de fils métalliques tendus suspendus à ce dernier, un élément réagissant à une force connecté auxdits fils, les raccordant, ces fils étant alignés de telle sorte que, lorsque leditélément se déplace dans un sens sous l'impulsion d'une force à laquelle il est soumis, il augmente la tension de l'un desdits fils tandis qu'il réduit la tension de l'autre fil, des moyens entretenant la vibration de chacun desdits fils à une fréquence naturelle, des moyens poduisant deux champs magnétiques à travers lesquels s'étendent respectivement les deux fils en question de telle façon que ceux-ci engendrent des signaux électriques de fréquences égales respectivement à leurs fréquences de vibration,

   un mélangeur excité par les signaux électriques transmis à partir des deux fils en question, réalisant leur intermodulation et produisant ainsi la fréquence différence entre celles desdits signaux et un certain nombre de fréquences d'inter- modulation plus élevées, un filtre passe-bas étant connecté audit ménangeur pour éliminer lesdites fréquences plus élevées, et des moyens étant connectés à ce filtre pour mesurer ladite fréquence différence et déterminer ainsi la force appliquée audit élément, 10.- Système dynamométrique comportant, en combinaison, un châssis, une paire de fils métalliques tendus suspendus à ce dernier, un élément réagissant à une force connecté auxdits fils les raccordant, ces fils étant alignés de telle sorte que ,

   lorsque ledit élément se déplace dans un sens sous l'impulsion' d'une force à laquelle il est soumis, il augmente la tension de l'un destits fils tandis qu'il réduit la tension de l'autre fil, des moyens produisant. deux champs magnétiques à travers lesquels <Desc/Clms Page number 23> s'étendent respectivement les deux fils en question de telle façon que ceux-ci engendrent des signaux électriques de fréquences égales respectivement à leurs fréquences de vibration, un 'amplificateur étant connecté à chacun des fils en question pour en recevoir une énergie électrique à la fréquence de vibration cares- pondante et présentant un circuit de réaction par lequel il fournit, en retour,

   une fraction de sa puissance de sortie à ladite fréquence au fil considéré* pour entretenir sa vibration à la fréquence naturelle considérée,des moyens permettant le mélange des fréquences ainsi engendrées égales aux fréquences de vibration des deux fils, respectivement et prdduisant une fréquence résultante différente de la fréquence de vibration de chacun desdits fils, et des moyens permettant de mesurer cette fréquence résultante et de mesurer, par cela même, ladite force appliquée audit élément.

   11.- Systèle dynamométrique comportant, en combinaison, un'châssis, une paire de fils métalliques tendus suspensus à ce dernier, un élément réagissant à une force connecté auxdits fils, les raccordant, ces fils étant alignés de telle sorte que, lorsque ledit élément se déplace dans un sens sous l'impulsion d'une force à laquelle il est soumis, il augmente la', tension de l'un desdits fils tandis qu'il réduit la tension de l'autre fil, des moyens produisant deux champs magnétiques à travers lesquels s'étendent respectivement les deux fils en question, un montage en pont associé à chacun des fils en question , comportant celui-ci dans l'un de ses bras et étant équilibré en courant continu,

   un amplificateur étant couplé électriquement à chacun de ces montages en pont de façon à en recevoir de l'énergie électrique et présentant un circuit de réaction relié à ce montage de façon à lui appliquer en retour un courant alternatif et à entretenir ainsi la vibration du' fil considéré à la fréquence naturelle correspondante qui, à .son tour, produit, dans ce fil, en présence du champ magnétique ambiant de l'énergie électrique qui est appliquée audit amplifica- <Desc/Clms Page number 24> teur, un système de commande automatique de volume connecté à chacun desdits amplificateurs limitant l'amplitude de la vibration du fil correspondante des moyens attaqués par lesdits amplificateurs permet- tant le mélange des fréquences ainsi engendrées égales aux fréquences de vibration des deux fils,

   respectivement et prcduisant une fréquen- ce résultante différente de la fréquence de vibration de chacun des:lits fils, et des moyens permettant de mesurer cette fréquence résultante et de mesurer par cela même,ladite force appliquée audit élément.

   12. Aocéléromètre comportant, en combinaison, un châssis, une paire de fils métalliques tendus suspendus à celui-ci,un bloc con- necté auxdits fils, les raccordant, ceux-ci étant alignés de façon telle que, lorsque ledit bloc se déplace dans un sens, relativement au châssis, sous l'influence d'une force due à son inertie, il aug- mente la tension de l'un desdits fils tandis qu'il réduit la tension de l'autre fil, des moyens produisant deux champs magnétiques à tra- vers lesquels s'étendent respectivement les deux fils en question de telle façon que ceux-ci engendrent des signaux électriques de fréquen- ces égales respectivement à leurs fréquences de vibration,

   un amplifi- cateur étant connecté à chacun des fils en question pour en recevoir une énergie électrique à la fréquence de vibration correspondante et présentant un circuit de réaction par lequel il fournit, en retour,une fraction de sa puissance de sortie à la dite fréquence au fil considé- ré pour entretenir sa vibration à la fréquence naturelle considérée et des moyens permettant le mélange des fréquences ainsi engendrées égales aux fréquences de vibration des deux fils, respectivement et produisant une fréquence résultante différente des précédentes, et des moyens permettant de mesurer cette fréquence résultante et de détermi- ner ainsi la force d'inertie dudit bloc, c'est-à-dire son accélération.

   13.- Système dynamométrique selon la revendication 3 dans lequel lesdites cordes ont des longueurs différentes de sorte que lesdites fréquences naturelles de vibration sont différentes en l'absence de ladite force appliquée.

   14.- Système dynamométrique selon la revendication 3 <Desc/Clms Page number 25> dans lequel lesdites cordes ont densités différentes de sorte que lesdites fréquences naturelles sont différentes en l'absence de ladite force appliquée.

   15.- Système dynamométrique selon la revendication 3 - dans lequel les surfaces de section droite desdites cordes sont différentes de sorte que lesdites fréquences naturelles sont différentes en l'absence de ladite force appliquée.

   16. - Système dynamométrique selon la revendication 3 dans lequel lesdites cordes présentent des modules d'élasticité différents de sorte que lesdites fréquences naturelles sont différentes en l'absence de ladite force appliquée.

   17.- Système pour la m esure de lapression d'un fluide comportant, en combinaison, un châssis, une paire de cordes fixées, chacune par une de ses extrémités, à des parties opposées de celui- ci, un organe réagissant à ladite pression de fluide connecté aux- dites cordes, à leur autre extrémité, et les raccordant, des moyens permettant d'appliquer des pressions de fluide audit organe pour le déplacer, lesdites cordes étant disposées de telle façon que, lorsque cet organe se déplace dans un sens sous l'influence des pressions en question qui lui sont appliquées, il augmente la tension de l'une desdites cordes tandis qu'il réduit la tension de l'autre corde des moyens entretenant la vibration desdites cordes, et des moyens permettant de comparer la fréquence de vibration de l'une de ces cordes à la fréquence de.

   vibration de l'aultre corde, de façon à mesurer la pression de fluide en question.

   -R-E-S U M E.

   Système dynamométrique- avec deux cordes vibrantes tendues. et avec élément raccordant ces cordes et réagissant à une force, @ le déplacement de cet élément augmentant la tension d'une des cordes et diminuant celle de l'autre.