La présente invention a pour objet un appareil de mesure du degré d'étanchéité d'une boîte de montre, comportant un mobile divisant entre eux deux compartiments. un circuit électrique dont l'état est changé par le déplacement dudit mobile dés qu'une différence de pression déterminée se manifeste entre les compartiments à la suite du manque d'étanchéité de la boite de montre placée dans l'un de ces compartiments, et par un compteur de temps mis en marche par ledit circuit électrique pendant la période de mesure. laquelle se termine par ledit changement d'état.
Dans un appareil de mesure connu de ce genre (brevet français
N 1440220) les deux compartiments sont séparés entre eux par une membrane élastique susceptible d'agir sur le circuit électrique et le compteur de temps. pour déterminer ladite période de mesure. II est évident que les volumes des deux compartiments ne restent pas constants pendant la période de mesure puisque la membrane se déplace lentement pendant cette période.
Dans un autre appareil de mesure connu (brevet américain
N 3092821) les volumes des compartiments restent constants pendant une premiére partie de la période de mesure mais on ne mesure pas la longueur de cette première partie de la période de mesure et on atteint toujours le même état de pression à la fin de cette première partie de la période de mesure. II est donc impossible d'avoir un résultat, même partiel, à la fin de cette période.
Pendant une deuxième période de mesure il se produit un échange de liquide entre les deux compartiments, et le volume du liquide échangé est mesuré indirectement. II est clair que les volumes des compartiments varient pendant l'échange de liquide, c'est-à-dire que la mesure s'effectue également dans des conditions volumiques variables.
En outre, dans les deux appareils connus, la fin ou le début de la période de mesure sont indiqués par la rupture ou la fermeture d'un contact électrique. Pourtant, pour les fuites extrêmement faibles qu'il y a lieu de mesurer lors du contrôle, les variations de pression, respectivement les déplacements du mobile qui sépare les deux compartiments, sont extrêmement lents et faibles. Dans ces circonstances. il est impossible d'obtenir une rupture ou une fermeture claire et définitive à un instant bien défini. On aura plutôt une fermeture ou rupture tâtonnante.
Les appareils de mesure connus où, selon les explications précédentes, on procède à la mesure dans des compartiments dont les volumes varient, présentent l'inconvénient important que la pression dans le compartiment où se trouve la montre dépend non seulement des fuites de la boîte de montre mais également des variations de volumes. Dans ces conditions, un calibrage déterminé du système n'est juste que pour une seule pression de mesure. Cependant, pour le contrôle de boites de montres, on a intérêt à faire la mesure avec différentes pressions dans une gamme très large. Une mesure à volume variable nécessiterait un calibrage particulier pour chaque pression.
La présente invention vise à éviter les inconvénients des appareils de mesure connus. L'appareil de mesure selon l'invention est caractérisé en ce que ledit mobile est maintenu dans une position initiale par des forces magnétiques. et en ce que l'état dudit circuit électrique est changé par l'écartement brusque dudit mobile de sa position initiale, contre les forces magnétiques, les volumes desdits compartiments restant ainsi constants pendant la période de mesure. Comme le mobile qui sépare les deux compartiments est maintenu dans une position déterminée par des forces magnétiques jusqu'à la fin de la période de mesure totale, les volumes des deux compartiments restent absolument constants pendant toute la période de mesure.
La fin de cette période est déterminée clairement et définitivement par l'écartement du mobile de sa position initiale contre les forces magnétiques agissant sur ce mobile. On obtient ainsi des conditions de mesure absolument claires, non seulement en ce qui concerne la constance des volumes des deux compartiments jusqu'à la fin précise de la période de mesure, mais également par la rupture claire et définitive du circuit électrique qui commande le compteur.
Si les volumes sont maintenus constants pendant toute la période de mesure, le même calibrage est valable pour toutes les pressions parce que. pour une quantité de fuite donnée, la différence de pression entre les deux compartiments qui en résulte est toujours la même indépendamment de la pression absolue initiale dans ces compartiments.
Le dessin annexé représente. à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. I est une élévation en coupe partielle de l'appareil pour des essais en surpression.
La fig. 2 est une coupe schématisée d'un détail de l'appareil pour des essais en dépression.
L'appareil se compose d'une enceinte I, divisée en deux compartiments étanches 2 et 3 au moyen d'un plateau ferromagnétique 4 et d'un soufflet élastique et ferromagnétique 5. soufflet dont une extrémité est fixée sur la face 6 du plateau et l'autre est fixée à l'enceinte I par l'intermédiaire de la base 7 et de la matière isolante 8.
Dans le compartiment 2 se trouve le logement 9 destiné à recevoir la boite de montre 10. La boîte de montre est soutenue par la cloison 11 percée de trous de communication 12. On l'introduit et on la sort de son logement en enlevant le couvercle 13.
Pendant les essais, ce couvercle est fixé d'une façon étanche à l'enceinte au moyen d'un joint toroidal 14 et des vis 15.
L'enceinte est percée à la base pour recevoir un raccord 16 destiné à la canalisation 17 qui permet l'arrivée et la vidange du gaz dans le compartiment 3.
De même, une deuxième ouverture a été pratiquée dans l'enceinte pour recevoir le raccord 18 servant à la fixation de la canalisation 19 qui permet l'arrivée et la vidange du gaz dans le compartiment 2.
Un raccord 20 réunit les canalisations 17 et 19 à la canalisation principale 21, qui porte la vanne 22. La vanne 23, placée sur la canalisation 19, permet, en particulier, d'isoler les compartiments 2 et 3 I'un de l'autre.
Au centre du compartiment 3 se trouve une tige aimantée 24, dont l'une des extrémités touche la face 6 du plateau 4, tandis que l'autre extrémité est scellée dans un joint d'isolation 25 passant à travers l'enceinte.
La vanne 23 commande un interrupteur de positionnement 26, isolé électriquement de cette vanne. Entre l'une des bornes de l'interrupteur 26 et le point de connexion 27 de la tige aimantée, se trouvent reliés en série une source de tension 28 et un compteur électrique de temps 29. La seconde borne de l'interrupteur est reliée à la base 7 par un conducteur traversant l'enceinte au milieu du bouchon d'isolation et d'étanchéité 30.
La tige aimantée 24, le plateau 4, le soufflet 5 et la base 7 étant supposés conducteurs, il s'ensuit que lorsque l'interrupteur 26 est fermé le compteur de temps 29 fonctionne.
Notons encore que, mis à part le joint 25, toutes les autres isolations pourront être supprimées si l'on prévoit une mise à la terre de l'appareil.
Le principe de fonctionnement est le suivant:
On met la boite à tester 10 dans son logement 9, puis on ferme le couvercle 13 au moyen des vis 15. On comprime ensuite le gaz d'essai à la pression voulue dans les compartiments 2 et 3, et on ferme la vanne 22. Après un certain temps d'attente, pour permettre notamment à l'éventuel affaissement de la glace de la boite de montre de s'être manifesté, on isole les deux compartiments l'un de l'autre par la fermeture de la vanne 23. Cette dernière opération enclenche le compteur de temps 29.
A partir de ce moment, la pression baisse progressivement dans le compartiment 2 si du gaz pénètre dans la boite de montre en raison de son manque d'étanchéité, alors que la pression reste constante dans le compartiment 3.
II se crée ainsi une différence de pression entre les deux compartiments qui soumet le plateau 4 à une force grandissante tendant à le séparer de la tige aimantée 24.
La séparation a lieu quand cette force dépasse celle due à l'attraction magnétique de la tige sur le plateau, si ce phénomène est le seul en cause.
Au moment où le plateau quitte la tige aimantée. le circuit électrique s'ouvre et le compteur de temps s'arrête. C'est l'indice qu'une certaine quantité de gaz a pénétré dans la boite de montre.
Si l'on opère avec un gaz donné et un volume libre constant à l'intérieur du compartiment 2, cette quantité de gaz est constante, quelle que soit la boîte testée. Elle peut être déterminée par étalonnage ou par cakul.
En divisant cette quantité de gaz par le temps pendant lequel le compteur a fonctionné on obtient le débit moyen de fuite. En fait, le cadran du compteur pourrait même être gradué directement en débits de fuites: microgrammes d'air par minute, par exemple.
Lorsque l'essai susmentionné est terminé, on ouvrira d'abord la vanne 23 et ensuite la vanne 22, afin d'évacuer en même temps le gaz dans les deux compartiments. La boite de montre pourra ensuite être récupérée en ouvrant le couvercle.
Une variante de l'exécution, schématisée en fig. 2, est à prévoir pour les essais en dépression. En effet, dans ce cas, le gaz qui sort de la boîte de montre augmente la pression dans le compartiment 2. De ce fait le plateau 4 subit une force qui le pousse vers le bas. Ainsi, pour que le dispositif fonctionne également pour des mesures en dépression, on voit qu'il suffit de placer la tige aiman tée 24 non plus comme prévoit la fig. 1, mais avec une extrémité encastrée dans la cloison 11 et avec l'autre extrémité en contact avec la face 6a du plateau 4.
La sensibilité du dispositif qui est l'objet de cette invention dépend avant tout du dimensionnement et des caractéristiques de ses différentes parties.
Une technique de nature à augmenter elle aussi la sensibilité et la fidélité de l'appareil consiste à travailler non pas avec un soufnet élastique à l'état de repos, mais armé.
Dans le cas d'essais en surpression, cet armage doit être une compression. Alors, la force de contact initiale entre la tige et le plateau est égale à la force d'attraction magnétique diminuée de la force de rappel du soumet.
II en résulte que lorsque cette force de contact est annulée par la différence de pression entre les deux compartiments, la séparation entre la tige et le plateau est aidée par le rappel élastique du soumet.
L'armage préalable du soumet peut se faire en poussant le plateau sur la tige à travers les trous 12 de la cloison Il, ou en pré- voyant de faire reculer la tige une fois en contact avec le plateau.
Notons encore qu'il est possible de remplacer la tige droite par d'autres formes d'aimant, notamment en forme de U, et de remplacer l'aimant permanent par un électro-aimant.
Pour l'arrêt du compteur, on peut également songer à exploiter, non pas l'ouverture d'un circuit électrique, mais l'apparition d'une force électromotrice induite dans une bobine, entourant directement l'aimant ou un shunt magnétique, et due à la variation du champ créée par la séparation de l'aimant du plateau.
Cette différence de pression étant due à la fuite d'une certaine quantité de gaz à travers la boite de montre placée dans l'un des compartiments, la rupture du contact précité peut être facilement exploitée afin de réaliser la mesure automatique du degré d'étanchéité de la boîte de montre soumise à l'essai.