CA1089302A - Indicateur de direction et de vitesse du vent - Google Patents
Indicateur de direction et de vitesse du ventInfo
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- CA1089302A CA1089302A CA308,294A CA308294A CA1089302A CA 1089302 A CA1089302 A CA 1089302A CA 308294 A CA308294 A CA 308294A CA 1089302 A CA1089302 A CA 1089302A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/02—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer
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- G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
- G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
- G01P13/04—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
- G01P13/045—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement with speed indication
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Abstract
La présente invention est relative à un indicateur de direction et de vitesse du vent muni d'une base verticale fixe et d'un bras horizontal monté en rotation sur cette base. Une coquille est montée en glissière sur ce bras alors qu'un ressort, dans la base, est relié à cette coquille par un fil de sorte à limiter le glissement extérieur de celle-ci par rapport au bras. Un premier détecteur, monté dans la base, fournit une indication quant a la direction du vent par détection de la position du bras rotatif lorsque le vent frappe la coquille qui alors se déplace par rapport à la base fixe. Un second détecteur également monté dans la base fournit une indication quant à la vitesse du vent par détection de la position du fil qui se déplace linéairement lorsque le vent frappe la coquille.
Description
9~Z
La presente invention concerne un dispositif ameliore capable d'indiquer à la fois'la direction et la vitesse du vent.
On connait géneralement assez bien plusieurs types d'in-dicateurs de direction et de vitesse'du vent. Les plus utilisés sont ceux du type à helices qui utilise un jeu de pieces rota-tives en forme de coquille comme indicateur de vitesse du vent combine à un moulinet ou girouette pour en indiquer la direction.
Un exemple type de ce genre d'indic~teur est décrit dans le bre- ~
vet U.S. No 3,374,670 emis au nom de Maeder, le 26-mars 1968. Ce - -type d'indicateur presente toutefois un desavantage marque en ce qu'ils sont constitues de pièces continuellement en rotation, -' ce qui crée des problèmes de maintenance sérieux. En outre, l'emploi de pieces toujours en rotation augmente de façon sensible le coût de ce genre d'indicateur.
' Aussi, a-t~on tenté de remplacer l'ensemble des pieces rotatives en forme de coquille, en vue de fournir une indication de la vitesse du vent, par une surface mobile, disposée face au vent, pour transmettre une indication habituellement linéaire de la vitesse du vent. A titre d'exemple, on note le brevet U.S. No 315,261, emis le 7 avril 1885 ~ Edwards; le brevet U.S. No 1,34~,315 accordé le 22 juin 1920 à Post, et'le brevet U.S. Wo 1,708,036 de ;'~' ' Stenbol délivré le 9 avril 1929. Toutefois, ces indicateurs pre-sentent'toujours une structure plut~t complex~ et requi~rent en outre l'apport'd'un moulinet s~paré pour indi~uer la direction du vent. Egalement, aucun moyen simple et économique n'a eté prevu pour fournir une indication tant de la vitesse que de la direction du vent en un li.eu eloigne de l'indicateur.
Le brevet U.S. No 2,586,010 de Divoll, delivré le 19 fevrier 1952, décrit un indicateur capable de déterminer la ~' vitesse et la direction du vent, cet indicateur etant conçu de "' sorte a fournir des lectures en un lieu éloigné de l'indicateur tout en combinant dans un seul ensemble les composantes relatives ' , . ' .. , ,. , ., ~:
3(~Z
à la direction et la vitesse du vent. On note toutefois que cet indicateur préconise llutilisation d'un tube de Pitot, ce qui le rend peu approprié à la mesure de faibles vitesses. De plus, cet indicateur utilise un ensemble de bagues collectrices et de bros-ses pour la transmission des lectures, ce qui constitue un d~sa-vantage majeur puisqu'alors on note de serieux problèmes d'entre-tien.
De meme, le brevet U.S. No 3,871,220 emis le 18 mars 1975 à Hillman, decrit un indicateur de vitesse et de direction du vent de structure apparemment simple qui utilise un seul ele-ment pour fournir de fa~on mecanique une indication de la vitesse et la direction du vent et qui en permet la lecture a un lieu eloigne de l'indicateur. Toutefois, ce dispositif demeure néan-moins d'une construction complexe et la configuration mécanique des moyens préconisés pour la détection de la vitesse du vent semble manquer de précision pour ce faire. En outre, l'élément réagissant à la vitesse du ventlrequiert un entretien constant.
Le but de la présente invention réside en la réalisa-tion d'un indicateur de vitesse et de direction du vent qui est d'une construction simple et partant peu coûteux en term~ de fa-brication et d'entretien tout en étant à la fois d'un fonctionne-ment simple et fiable.
La présente invention préconise un indicateur n'utilisant~
qu'un seul ~lément de réaction au vent pour fournir une indication à la fois de la vitesse et de la direction du vent. Des moyens de détection électriquessimples sont préconisés pour indiquer la vitesse et la direction du vent. De plus, dans cet indicateur, on utilise peu de pièces mobiles et on ne requiert l'utilisation d'aucune bague ou brosse collectrice Cet indicateur est d'une structure solide et est sensible à une plage etendue de vitesses du vent. De plus, des moyens sont prevus pour minimiser les effets dûs aux bourrasques de vent en vue de fournir des lectures ~08~3~Z
da~antage stables.
Suivant la présente invention, i'indicateur de vitesse et de direction du vent comporte une base verticale, fixe, et un bras hori~ontal monté en rotation sur cette base. Le bras porte à une de ses extrémités un organe en forme de coquille, cet organe .
pouvant coulisser a l'intérieur du bras a l'aide d'un arbre. Cet :
arbre est relié a un ressort de retenue disposé dans la base ver- ::
ticale, par l'intermediaire d'un câble et d'une poulie. Un pre-mier detecteur capte la position du bras rotatif relativement a la base, ce d~tecteur étant dispose dans la ~ase de sorte a fournir.
une indication de la direction du vent lors~ue ce dernier frappe ~ - -la coquille. Un second detecteur est egalement prévu dans la base .
pour capter tout deplacement du ~il et de la valeur de ce depla- .
cement en fonction du deplacement de la c~quille par rapport au bras sous l'action du vent de sorte à fournir une indication de la ... .
vitesse du vent. . .
La présente invention vise particulièrement un indica-teur de vitesse et de direction du vent, pourvu d'un support, com-portan~ une premiere piece de maintien qui est montéefixe dans une 20 position verticale et une seconde piece de maintien disposee per-pendiculairement ~ la premiere piece de maintien. Des premiers `.
moyens de montage sont prévus pour assembler la premiere piece de maintien à la seconde pi8ce en rotation autour de l'axe longitudi-nal de la premi~re plèce. Une pi~ce de réaction au vent est pour-vùe de seconds moyens de montage pour monter la pièce de réaction sur la seconde pièce de maintien de sorte à se mouvoir par rapport à cette dernière dans deux directions opposées et parallèles à .`
llaxe longitudinal de la seconde pièce de maintien. Les seconds .
moyens de montage incluent des moyens susceptibles de restreindre le déplacement de la pièce de réaction au vent dans une des deux directions. Des premiers moyens de détection captent la position angulaire de la seconde pièce de maintien par rapport à la première - 3 - :
0893~)~
pièce de maintien pour fournir une indication de la di~ec-tion du vent. Des seconds mo~ens de détection disposés a la ~ois sur le support et les seconds moyens de montage sont sensibles ~ la posi- ~-tion de la pi~ce de reaction au vent par rapport à la seconde pièce de maintien pour fournir une indication de la vitesse du .
vent.
Un mode de réalisation préféré de la présente invention sera décrit ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels~
La figure 1 est une vue en élévation de l'indicateur de vitesse et de direction du vent; et la figure 2 est une vue en section droite de l'indica-teur, prise le long des lignes A-A de la figure 1.
Se réferant aux figures 1 et 2, .'.'indicateur 1 de la vitesse et de la direction du vent est muni d'une pièce de réaction au vent 3. La pièce 3 est incurvee en forme de coquille et peut etre faconnée à partir d'une pièce partiellement sphérique ou ellipsoidale.
Un support 7 est prévu pour monter la coquille 3, ce :~
~o support incluant une première pièce de soutien 9 et une seconde . .;
pièce de soutien 11 qui est montée perpendiculaire à la première pièce 9. La première pièce de sout.ien 9 est ~ixée dans une posi-tion verticale ~ l'aide d'un moyen approprlé alors que la seconde pièce 11 est mont~e 5ur la première pi~ce 9 de sorte ~ pou~o.ir se mouvoir librement en rotation autour de l'axe longitudinal de la première pièce 9. Le~ deux pièces 9 et 11 présentent généralement une configuration tubulaire. IJn coude 13 tubulaire et à angle droit agit comme raccord pour relier, tout en en permettant la .rotation, l'extr~mité interne 15 de la seconde pièce de maintien horizontale 11 à l'extrémité sup~rieure 17 de la premiare pièce de ~ maintien. Une bague de blocage 23 est prévue dans l'épaulement 19 pour verrouiller en rotation le coude 13 au support 9A. L'extré-1~93(~Z
mité extérieure 25 du coude 13 possède également un épaulement 27 .. ;~:
destiné ~ recevoir et ~ maintenir l'extrémité interne 15 de la seconde piece de maintien 11. ~ .
Des moyens 29 sont prévus pour monter la pièce de réac- .
tion au vent 3 sur la pièce de maintiPn horizontale 11 pour en permettre le déplacement par rapport a cette dernière dans deux ~.
directions opposées et parallèlesa l'axe longitudinale de la pïece .
horizontale 11. Les:moyens de montage 29 comprennent un arbre 31 ~
partiellement inséré dans la seconde pièce de soutien 11 et pas- . .
sant librement à travers l'ouverture centrale 33 de l'embout 35 .
fermant l'extrémité libre 37 de la seconde piece de soutien 11.
Un guide 39 est prévu a l'interieur de la seconde piece de soutien 11 pour diriger l'extrémité interne de l'arbre 31. Le guide 39 comprend un disque fixé a la surface interne de la piece de main-tien 11, mais espacé de l'embout 35. Le disque 39 possede une ouverture centrale 41 a travers laquelle l'arbre 31 se meut libre-ment. La piece 3 en forme de coquille est centrée sur l'extrémité .
extérieure ~3 de l'arbre 31 et présente une surface concave 45 .:
faisant face a la piece 11. La coquille 3 est maintenue en posi-tion sur l'extrémité 43, qui est filetée, de l'arbre 31 au moyen de deux écrous 47. L'arbre 31 et partant la piece 3 en forme de coquille peuvent se mouvoir dans deux directions le long de la ligne radiale, horizontale, par rapport à l'axe longitudinal ver-tical de la premi~re pi~ce de mai.ntien 9.
Les moyens de montage 29 incluent des moyens susceptibles de restreindre le déplacement de la coquil.le 3, dans une des deux directions le long de la ligne radiale. Ces moyens de restriction comprennent un ressort de tension 51, a l'interieur du support, :
relié à l'extrémité interne de l'arbre 31. Le ressort 51 peut .
être connecté directement ou, comme montré, indirec-tement à l'ex-trémité interne de l'arbre 3I. De préférence, un premier connec-teur flexible 53, comme un fil ou un cable fin, est prévu pour : . . . - :
~` ~0~393(12 relier l'arbre 31 ~ une extrémite 55 du ressort 51 situ~ près de la partie inferieure 57 de la première piece de maintien 9. Le fil 53 passe sur une poulie 59 montée dans le coude 13 pour diri-ger le fil de la seconde piece horizontale 11 vers la première pièce verticale 9. Le fil 53 est relié à un bouchon 61 situé dans la partie avant 43 de l'arbre 31, l'arbre ayant une ouverture axiale 65 que traverse le fil 53. Un raccord orientable 67 est pr~vu dans le fil 53 afin d'éliminer tout problème de torsion du fil.
Un second connecteur flexible 71 relie l'extrémité 73 du ressort 51 a une vis d'ajustement 75 flletée à travers le bou-chon 77 fixé à la partie inférieure 57 de la premiere pièce de maintien 9.
En fonctionnement, lorsque le vent souffle dans la di-rection indiquée par la flèche 81, il frappe la coquille 3 de sor-te à aligner avec le vent la seconde pièce de maintien 11 montée en rotation par rapport à la première pièce de maintien 9. La for-ce du vent éloigne la coquille 3 de la seconde pièce 11 d'une dis-tance fonction de la ~orce de rappel du ressort 51.
Les premiers moyens de détection 85 donnent une indica-tion de la direction du vent en mesurant la position relative des première et seconde pièces de maintien. Les premiers moyens de détection 85 comportent un transducteur de posit:ion an~ulaire de type connu et Eorm~ d'un premier ~l~ment 89 maint~nu solidement près de la partie inférieure 21 du coude 13, et d'un second élé-ment 87, coopérant avec le premier élément 89, maintenu de façon fixe sur la partie supérieure 17 de la piece 9A. Des fils 91 vont du transducteur de position angulaire 85 vers l'extérieur de la pièce 9 pour fournir une lecture de la direction du vent basée sur la position angulaire de la seconde pièce de-maintien 11.
Le transducteur de position angulaire 85 peut etre du type poten-tiomètre à excursion unique fabriqué par Bourns, Co., Riverside, californie. l~B93~2 Par ailleur~, des seconds moyen~ de détection 95 donnent une indication de la vitesse du vent en se basant sur la position relative de la piece en forme de coquille 3 et de la seconde pièce de maintien 11. Ces seconds moyens de détection 95 possèdent un transducteur de déplacement linéaire ayant une bobine primaire 97 et une bobine secondaire adjacente 99, au-dessus de la bobine 97, montée a l'intérieur de la premiere piece de maintien 9 au-dessus du ressort 51. Un noyau en fer 101 est rattaché au fil 53 qui 10 passe à travers les bobines 97 et 99 et qui est normalement dans `
une position intérieure et au-dessous de la bobine primaire 97 lorsque 1~ vitesse du vent est nulle. Lorsque le vent souffle et repousse radialement la pièce 3 en forme de coquille, le noyau 101 se meut vers l'intérieur de la seconde bcine 99. La bobine pri- ;
maire 97 est constamment alimentée en kension par les fils élec~-triques 103. Alors, une tension de sortie proportionnelle a la vitesse du vent est détectée en fonction de la position élevée du noyau 101 a l'intérieur de la bobine 99 et mesurée a-l'aide des fils 105. La relation existant entre la tension sur les fils 105 et la vitesse du vent peut être estimée par calcul mais il est préférable de déterminer cette relation par calibration avec des vitesses de vent connues. Normalement, cette relation ne sera pas linéaire, mais si une calibration linéaire est souhaitée, un cir-cuit de linearisation connu en soi, non montr~, peut ~tre inclu dans l'indicateur. Un tel transducteur diferentiel 95, non sen-sible aux variations de temperature, est disponible de Trans-Tek Inc., ~llington, Conn., U.S.A.
Les bobines 97 et 99 sont logees a l'intérieur d'un té
de raccordement 111 inséré entre les parties supérieure et inf~-rieure 9A et 9B, respectivement. Les fils électriques 91, 103 et ~;
105 passent a travers la branche 113 du té 111.
L'indicateur 1 peut également être pourvu de moyens _ 7 _ , ~ ~J~393~2 d'amortissement 117 afin de minimiser les effets dûs a la turbulen-ce du vent qui pourraient fournir des lectures lorsque la vitesse - du vent varie rapidement. Les mo~ens d'amortissement 117 comportent un piston 119 monté sur l'arbre 31 generalement à mi-chemin entre.
le bouchon d'extrémite 35 et le disque guide 39 situé à l'interieur ;~
de la seconde piace de maintien 11. Le piston 119 est localise a l'interieur d'un compartiment 121 formé entre le bouchon 35, le ..
disque 39 et le mur intérieur de la piece 11. En outre, un espa- ~
cement approprié est prévu entre le piston 119 et la seconde piece ~ , 11 ainsi qu'entre le disque ~uide 39 et l'embout 35 de sorte a permettre un déplacement libre de l'arbre 31 tout en produisant un amortissement approprié de ce dernier lorsque la coquille 3 est soumise à des turbulences du vent.
L'indicateur 1 decrit ci-haut peut etre fabriqué de fac,on très économique tout en demeurant solide et Eiable en fabriquant par exemple les pieces 9, 11, 13, 111 et 77 d'un matériau plastique et les pieces 35, 39, 59 et 119 de nylon dur, alors que la piece 29 est faite d'un tube en acier inoxydable,
La presente invention concerne un dispositif ameliore capable d'indiquer à la fois'la direction et la vitesse du vent.
On connait géneralement assez bien plusieurs types d'in-dicateurs de direction et de vitesse'du vent. Les plus utilisés sont ceux du type à helices qui utilise un jeu de pieces rota-tives en forme de coquille comme indicateur de vitesse du vent combine à un moulinet ou girouette pour en indiquer la direction.
Un exemple type de ce genre d'indic~teur est décrit dans le bre- ~
vet U.S. No 3,374,670 emis au nom de Maeder, le 26-mars 1968. Ce - -type d'indicateur presente toutefois un desavantage marque en ce qu'ils sont constitues de pièces continuellement en rotation, -' ce qui crée des problèmes de maintenance sérieux. En outre, l'emploi de pieces toujours en rotation augmente de façon sensible le coût de ce genre d'indicateur.
' Aussi, a-t~on tenté de remplacer l'ensemble des pieces rotatives en forme de coquille, en vue de fournir une indication de la vitesse du vent, par une surface mobile, disposée face au vent, pour transmettre une indication habituellement linéaire de la vitesse du vent. A titre d'exemple, on note le brevet U.S. No 315,261, emis le 7 avril 1885 ~ Edwards; le brevet U.S. No 1,34~,315 accordé le 22 juin 1920 à Post, et'le brevet U.S. Wo 1,708,036 de ;'~' ' Stenbol délivré le 9 avril 1929. Toutefois, ces indicateurs pre-sentent'toujours une structure plut~t complex~ et requi~rent en outre l'apport'd'un moulinet s~paré pour indi~uer la direction du vent. Egalement, aucun moyen simple et économique n'a eté prevu pour fournir une indication tant de la vitesse que de la direction du vent en un li.eu eloigne de l'indicateur.
Le brevet U.S. No 2,586,010 de Divoll, delivré le 19 fevrier 1952, décrit un indicateur capable de déterminer la ~' vitesse et la direction du vent, cet indicateur etant conçu de "' sorte a fournir des lectures en un lieu éloigné de l'indicateur tout en combinant dans un seul ensemble les composantes relatives ' , . ' .. , ,. , ., ~:
3(~Z
à la direction et la vitesse du vent. On note toutefois que cet indicateur préconise llutilisation d'un tube de Pitot, ce qui le rend peu approprié à la mesure de faibles vitesses. De plus, cet indicateur utilise un ensemble de bagues collectrices et de bros-ses pour la transmission des lectures, ce qui constitue un d~sa-vantage majeur puisqu'alors on note de serieux problèmes d'entre-tien.
De meme, le brevet U.S. No 3,871,220 emis le 18 mars 1975 à Hillman, decrit un indicateur de vitesse et de direction du vent de structure apparemment simple qui utilise un seul ele-ment pour fournir de fa~on mecanique une indication de la vitesse et la direction du vent et qui en permet la lecture a un lieu eloigne de l'indicateur. Toutefois, ce dispositif demeure néan-moins d'une construction complexe et la configuration mécanique des moyens préconisés pour la détection de la vitesse du vent semble manquer de précision pour ce faire. En outre, l'élément réagissant à la vitesse du ventlrequiert un entretien constant.
Le but de la présente invention réside en la réalisa-tion d'un indicateur de vitesse et de direction du vent qui est d'une construction simple et partant peu coûteux en term~ de fa-brication et d'entretien tout en étant à la fois d'un fonctionne-ment simple et fiable.
La présente invention préconise un indicateur n'utilisant~
qu'un seul ~lément de réaction au vent pour fournir une indication à la fois de la vitesse et de la direction du vent. Des moyens de détection électriquessimples sont préconisés pour indiquer la vitesse et la direction du vent. De plus, dans cet indicateur, on utilise peu de pièces mobiles et on ne requiert l'utilisation d'aucune bague ou brosse collectrice Cet indicateur est d'une structure solide et est sensible à une plage etendue de vitesses du vent. De plus, des moyens sont prevus pour minimiser les effets dûs aux bourrasques de vent en vue de fournir des lectures ~08~3~Z
da~antage stables.
Suivant la présente invention, i'indicateur de vitesse et de direction du vent comporte une base verticale, fixe, et un bras hori~ontal monté en rotation sur cette base. Le bras porte à une de ses extrémités un organe en forme de coquille, cet organe .
pouvant coulisser a l'intérieur du bras a l'aide d'un arbre. Cet :
arbre est relié a un ressort de retenue disposé dans la base ver- ::
ticale, par l'intermediaire d'un câble et d'une poulie. Un pre-mier detecteur capte la position du bras rotatif relativement a la base, ce d~tecteur étant dispose dans la ~ase de sorte a fournir.
une indication de la direction du vent lors~ue ce dernier frappe ~ - -la coquille. Un second detecteur est egalement prévu dans la base .
pour capter tout deplacement du ~il et de la valeur de ce depla- .
cement en fonction du deplacement de la c~quille par rapport au bras sous l'action du vent de sorte à fournir une indication de la ... .
vitesse du vent. . .
La présente invention vise particulièrement un indica-teur de vitesse et de direction du vent, pourvu d'un support, com-portan~ une premiere piece de maintien qui est montéefixe dans une 20 position verticale et une seconde piece de maintien disposee per-pendiculairement ~ la premiere piece de maintien. Des premiers `.
moyens de montage sont prévus pour assembler la premiere piece de maintien à la seconde pi8ce en rotation autour de l'axe longitudi-nal de la premi~re plèce. Une pi~ce de réaction au vent est pour-vùe de seconds moyens de montage pour monter la pièce de réaction sur la seconde pièce de maintien de sorte à se mouvoir par rapport à cette dernière dans deux directions opposées et parallèles à .`
llaxe longitudinal de la seconde pièce de maintien. Les seconds .
moyens de montage incluent des moyens susceptibles de restreindre le déplacement de la pièce de réaction au vent dans une des deux directions. Des premiers moyens de détection captent la position angulaire de la seconde pièce de maintien par rapport à la première - 3 - :
0893~)~
pièce de maintien pour fournir une indication de la di~ec-tion du vent. Des seconds mo~ens de détection disposés a la ~ois sur le support et les seconds moyens de montage sont sensibles ~ la posi- ~-tion de la pi~ce de reaction au vent par rapport à la seconde pièce de maintien pour fournir une indication de la vitesse du .
vent.
Un mode de réalisation préféré de la présente invention sera décrit ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels~
La figure 1 est une vue en élévation de l'indicateur de vitesse et de direction du vent; et la figure 2 est une vue en section droite de l'indica-teur, prise le long des lignes A-A de la figure 1.
Se réferant aux figures 1 et 2, .'.'indicateur 1 de la vitesse et de la direction du vent est muni d'une pièce de réaction au vent 3. La pièce 3 est incurvee en forme de coquille et peut etre faconnée à partir d'une pièce partiellement sphérique ou ellipsoidale.
Un support 7 est prévu pour monter la coquille 3, ce :~
~o support incluant une première pièce de soutien 9 et une seconde . .;
pièce de soutien 11 qui est montée perpendiculaire à la première pièce 9. La première pièce de sout.ien 9 est ~ixée dans une posi-tion verticale ~ l'aide d'un moyen approprlé alors que la seconde pièce 11 est mont~e 5ur la première pi~ce 9 de sorte ~ pou~o.ir se mouvoir librement en rotation autour de l'axe longitudinal de la première pièce 9. Le~ deux pièces 9 et 11 présentent généralement une configuration tubulaire. IJn coude 13 tubulaire et à angle droit agit comme raccord pour relier, tout en en permettant la .rotation, l'extr~mité interne 15 de la seconde pièce de maintien horizontale 11 à l'extrémité sup~rieure 17 de la premiare pièce de ~ maintien. Une bague de blocage 23 est prévue dans l'épaulement 19 pour verrouiller en rotation le coude 13 au support 9A. L'extré-1~93(~Z
mité extérieure 25 du coude 13 possède également un épaulement 27 .. ;~:
destiné ~ recevoir et ~ maintenir l'extrémité interne 15 de la seconde piece de maintien 11. ~ .
Des moyens 29 sont prévus pour monter la pièce de réac- .
tion au vent 3 sur la pièce de maintiPn horizontale 11 pour en permettre le déplacement par rapport a cette dernière dans deux ~.
directions opposées et parallèlesa l'axe longitudinale de la pïece .
horizontale 11. Les:moyens de montage 29 comprennent un arbre 31 ~
partiellement inséré dans la seconde pièce de soutien 11 et pas- . .
sant librement à travers l'ouverture centrale 33 de l'embout 35 .
fermant l'extrémité libre 37 de la seconde piece de soutien 11.
Un guide 39 est prévu a l'interieur de la seconde piece de soutien 11 pour diriger l'extrémité interne de l'arbre 31. Le guide 39 comprend un disque fixé a la surface interne de la piece de main-tien 11, mais espacé de l'embout 35. Le disque 39 possede une ouverture centrale 41 a travers laquelle l'arbre 31 se meut libre-ment. La piece 3 en forme de coquille est centrée sur l'extrémité .
extérieure ~3 de l'arbre 31 et présente une surface concave 45 .:
faisant face a la piece 11. La coquille 3 est maintenue en posi-tion sur l'extrémité 43, qui est filetée, de l'arbre 31 au moyen de deux écrous 47. L'arbre 31 et partant la piece 3 en forme de coquille peuvent se mouvoir dans deux directions le long de la ligne radiale, horizontale, par rapport à l'axe longitudinal ver-tical de la premi~re pi~ce de mai.ntien 9.
Les moyens de montage 29 incluent des moyens susceptibles de restreindre le déplacement de la coquil.le 3, dans une des deux directions le long de la ligne radiale. Ces moyens de restriction comprennent un ressort de tension 51, a l'interieur du support, :
relié à l'extrémité interne de l'arbre 31. Le ressort 51 peut .
être connecté directement ou, comme montré, indirec-tement à l'ex-trémité interne de l'arbre 3I. De préférence, un premier connec-teur flexible 53, comme un fil ou un cable fin, est prévu pour : . . . - :
~` ~0~393(12 relier l'arbre 31 ~ une extrémite 55 du ressort 51 situ~ près de la partie inferieure 57 de la première piece de maintien 9. Le fil 53 passe sur une poulie 59 montée dans le coude 13 pour diri-ger le fil de la seconde piece horizontale 11 vers la première pièce verticale 9. Le fil 53 est relié à un bouchon 61 situé dans la partie avant 43 de l'arbre 31, l'arbre ayant une ouverture axiale 65 que traverse le fil 53. Un raccord orientable 67 est pr~vu dans le fil 53 afin d'éliminer tout problème de torsion du fil.
Un second connecteur flexible 71 relie l'extrémité 73 du ressort 51 a une vis d'ajustement 75 flletée à travers le bou-chon 77 fixé à la partie inférieure 57 de la premiere pièce de maintien 9.
En fonctionnement, lorsque le vent souffle dans la di-rection indiquée par la flèche 81, il frappe la coquille 3 de sor-te à aligner avec le vent la seconde pièce de maintien 11 montée en rotation par rapport à la première pièce de maintien 9. La for-ce du vent éloigne la coquille 3 de la seconde pièce 11 d'une dis-tance fonction de la ~orce de rappel du ressort 51.
Les premiers moyens de détection 85 donnent une indica-tion de la direction du vent en mesurant la position relative des première et seconde pièces de maintien. Les premiers moyens de détection 85 comportent un transducteur de posit:ion an~ulaire de type connu et Eorm~ d'un premier ~l~ment 89 maint~nu solidement près de la partie inférieure 21 du coude 13, et d'un second élé-ment 87, coopérant avec le premier élément 89, maintenu de façon fixe sur la partie supérieure 17 de la piece 9A. Des fils 91 vont du transducteur de position angulaire 85 vers l'extérieur de la pièce 9 pour fournir une lecture de la direction du vent basée sur la position angulaire de la seconde pièce de-maintien 11.
Le transducteur de position angulaire 85 peut etre du type poten-tiomètre à excursion unique fabriqué par Bourns, Co., Riverside, californie. l~B93~2 Par ailleur~, des seconds moyen~ de détection 95 donnent une indication de la vitesse du vent en se basant sur la position relative de la piece en forme de coquille 3 et de la seconde pièce de maintien 11. Ces seconds moyens de détection 95 possèdent un transducteur de déplacement linéaire ayant une bobine primaire 97 et une bobine secondaire adjacente 99, au-dessus de la bobine 97, montée a l'intérieur de la premiere piece de maintien 9 au-dessus du ressort 51. Un noyau en fer 101 est rattaché au fil 53 qui 10 passe à travers les bobines 97 et 99 et qui est normalement dans `
une position intérieure et au-dessous de la bobine primaire 97 lorsque 1~ vitesse du vent est nulle. Lorsque le vent souffle et repousse radialement la pièce 3 en forme de coquille, le noyau 101 se meut vers l'intérieur de la seconde bcine 99. La bobine pri- ;
maire 97 est constamment alimentée en kension par les fils élec~-triques 103. Alors, une tension de sortie proportionnelle a la vitesse du vent est détectée en fonction de la position élevée du noyau 101 a l'intérieur de la bobine 99 et mesurée a-l'aide des fils 105. La relation existant entre la tension sur les fils 105 et la vitesse du vent peut être estimée par calcul mais il est préférable de déterminer cette relation par calibration avec des vitesses de vent connues. Normalement, cette relation ne sera pas linéaire, mais si une calibration linéaire est souhaitée, un cir-cuit de linearisation connu en soi, non montr~, peut ~tre inclu dans l'indicateur. Un tel transducteur diferentiel 95, non sen-sible aux variations de temperature, est disponible de Trans-Tek Inc., ~llington, Conn., U.S.A.
Les bobines 97 et 99 sont logees a l'intérieur d'un té
de raccordement 111 inséré entre les parties supérieure et inf~-rieure 9A et 9B, respectivement. Les fils électriques 91, 103 et ~;
105 passent a travers la branche 113 du té 111.
L'indicateur 1 peut également être pourvu de moyens _ 7 _ , ~ ~J~393~2 d'amortissement 117 afin de minimiser les effets dûs a la turbulen-ce du vent qui pourraient fournir des lectures lorsque la vitesse - du vent varie rapidement. Les mo~ens d'amortissement 117 comportent un piston 119 monté sur l'arbre 31 generalement à mi-chemin entre.
le bouchon d'extrémite 35 et le disque guide 39 situé à l'interieur ;~
de la seconde piace de maintien 11. Le piston 119 est localise a l'interieur d'un compartiment 121 formé entre le bouchon 35, le ..
disque 39 et le mur intérieur de la piece 11. En outre, un espa- ~
cement approprié est prévu entre le piston 119 et la seconde piece ~ , 11 ainsi qu'entre le disque ~uide 39 et l'embout 35 de sorte a permettre un déplacement libre de l'arbre 31 tout en produisant un amortissement approprié de ce dernier lorsque la coquille 3 est soumise à des turbulences du vent.
L'indicateur 1 decrit ci-haut peut etre fabriqué de fac,on très économique tout en demeurant solide et Eiable en fabriquant par exemple les pieces 9, 11, 13, 111 et 77 d'un matériau plastique et les pieces 35, 39, 59 et 119 de nylon dur, alors que la piece 29 est faite d'un tube en acier inoxydable,
Claims (10)
1. Indicateur de vitesse et de direction du vent, com-portant un support incluant une première pièce de maintien fixée dans une position verticale; une seconde pièce de maintien montée perpendiculaire à ladite première pièce de maintien; des premiers moyens de montage assurant un montage de la seconde pièce de main-tien sur la première pièce de maintien en rotation autour de l'axe longidutinal de ladite première pièce de maintien; une pièce de réaction au vent; des seconds moyens de montage de ladite pièce de réaction sur ladite seconde pièce de maintien de sorte à assurer son déplacement par rapport à la seconde pièce de maintien en deux directions opposées et parallèlement à l'axe longitudinal de la seconde pièce; lesdits seconds moyens de montage incluant des mo-yens de restriction du déplacement de ladite pièce de réaction au vent dans une des deux directions; des premiers moyens de détec-tion sensibles à la position angulaire de ladite seconde pièce de maintien par rapport à ladite première pièce de maintien pour la détermination de la direction du vent; et des seconds moyens de détection, montés sur le support et les seconds moyens de montage pour déceler la position de ladite seconde pièce de réaction par rapport à ladite seconde pièce de maintien pour déterminer la vi-tesse du vent.
2. Indicateur selon la revendication 1, incluant des moyens pour amortir le déplacement de ladite pièce de réaction relativement à ladite seconde pièce de maintien.
3. Indicateur selon la revendication 1, dans lequel les seconds moyens de montage comprennent un arbre mobile monté
partiellement à l'intérieur de ladite seconde pièce de maintien, une extrémité de l'arbre faisant projection à l'extérieur de l'extrémité libre de ladite seconde pièce de maintien pour le montage de ladite pièce de réaction au vent.
partiellement à l'intérieur de ladite seconde pièce de maintien, une extrémité de l'arbre faisant projection à l'extérieur de l'extrémité libre de ladite seconde pièce de maintien pour le montage de ladite pièce de réaction au vent.
4. Indicateur selon la revendication 3, dans lequel un ressort de tension est monté à l'intérieur de ladite première pièce de maintien, ce ressort étant fixé à une extrémité de ladite première pièce de maintien, et un organe flexible reliant l'autre extrémité de l'arbre, à l'intérieur de la seconde pièce de main-tien, à l'autre extrémité du ressort situé à l'intérieur de la première pièce de maintien.
5. Indicateur selon la revendication 3, dans lequel la pièce de réaction au vent est en forme de coquille.
6. Indicateur selon la revendication 4, dans lequel lesdits seconds moyens de détection comprennent un jeu de bobines électriques adjacentes monté à l'intérieur de ladite première pièce de maintien, l'organe flexible passant à travers ces bobines et porte un noyau qui réagit magnétiquement avec les bobines pour fournir une indication de la vitesse du vent par rapport à la po-sition du noyau à l'intérieur des bobines.
7. Indicateur selon la revendication 1, dans lequel les premiers moyens de détection comprennent un premier élément fixé à l'intérieur de la première pièce de maintien et un second élément fixé à la seconde pièce de maintien et situe à l'intérieur de la première pièce de maintien en coopération avec ledit premier élément.
8. Indicateur selon la revendication 3, incluant des moyens d'amortissement du déplacement de la pièce de réaction re-lativement à la seconde pièce de maintien.
9. Indicateur selon la revendication 8, dans lequel ledit arbre est guidé axialement à l'intérieur de la seconde pièce de maintien à l'aide d'un ensemble d'éléments guides espacés l'un par rapport à l'autre; les éléments guides formant avec la seconde pièce de soutien un cylindre à pistons; un piston monté sur ledit arbre a l'intérieur du cylindre; le piston et le cylindre consti-tuant lesdits moyens d'amortissement.
10. Indicateur selon la revendication 6, incluant des moyens d'ajustement de la position dudit noyau par rapport aux-dites bobines et d'ajustement de la tension du ressort pour cali-bration dudit indicateur.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA308,294A CA1089302A (fr) | 1978-07-27 | 1978-07-27 | Indicateur de direction et de vitesse du vent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA308,294A CA1089302A (fr) | 1978-07-27 | 1978-07-27 | Indicateur de direction et de vitesse du vent |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1089302A true CA1089302A (fr) | 1980-11-11 |
Family
ID=4112003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA308,294A Expired CA1089302A (fr) | 1978-07-27 | 1978-07-27 | Indicateur de direction et de vitesse du vent |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1089302A (fr) |
-
1978
- 1978-07-27 CA CA308,294A patent/CA1089302A/fr not_active Expired
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |