Détecteur de sons.
La présente invention est relative à un détecteur de sons dans lequel est ménagée une chambre d'air aplatie, comprenant deux parois métalliques opposées dont l'une est pourvue d'au moins un tuyau acoustique, cette paroi étant suffisamment rigide pour ne pas obéir à une vibration en bloc qui tendrait à lui être transmise par l'air de la chambre.
On connaît des détecteurs de ce genre dans lesquels une des parois opposées l'une à l'autre est absolument rigide, tandis que l'autre est constituée par une membrane flexible qui subit une déformation d'ensem I)le entre ses supports.
Ces appareils sont relativement peu sensibles et amplifient à peu près dans la même proportion tous les bruits qui les influencent de sorte qu'ils ne conviennent pas en particulier pour déceler et localiser les fuites d'eau au sein des aggloméra'tions.
Pour rémédier à cet inconvénient, dans le détecteur de sons suivant l'invention, l'autre des parois opposées susdites est également suffisamment rigide pour 'ne pas obéir à une vibration en bloc qui tendrait à lui être transmise par l'air de la chambre -et, en outre, des moyens sont prévus pour permettre de maintenir les deux parois opposées susdites en contact l'une avec l'autre.
Les bons résultats obtenus avec le détecteur selon l'invention peuvent s'expliquer comme suit:
Symboliquement, on peut dire que le détecteur selon l'invention convient pour détecter les très petites vibrations telles que celles qui assurent la transmission du son dans les métaux et que nous pourrions appeler microvibrations. Comme ces micro-vibrations doi vent ; finalement être perçues par l'oreille, il est fait usage d'une colonne d'air dans un tuyau acoustique et cette colonne d'air est mise en vibration par la couche d'air contenue dans la chambre d'air.
Pour que cette couche d'air puisse être musse'en vibration par ces micro-vibrations, il faut que celles-ci puissent agir sur toute la surface de la couche et, pour cette raison, il faut que les micro-vibrations puissent se transmettre facilement dans toutes les parois qui constituent la chambre d'air. C'est pour cela que les deux parois opposées de la chambre d'air sont relativement rigides et, de préférence, en contact l'une avec l'autre.
On conçoit également que, pour faire vibrer le plateau d'air dans la chambre d'air, qui est relié à la colonne d'air dans le tuyau acoustique, il soit nécessaire de donner à ce plateau d'air une surface relativement grande et, cependant, une masse relativement petite.
Ceci conduit à l'adoption d'une chambre aplatie (connue en soi) en combinaison avec des parois métalliques relativement rigides, en contact l'une avec l'autre.
Un tel détecteur de sons permet notamment de détecter des sons tels que ceux produits par une fuite d'eau dans une canalisation, ces sons ayant une fréquence voisine de celle pour laquelle l'appareil est construit.
En pratique, comme l'importance des fuites varie d'un cas à l'autre et donne lieu à des sons de fréquences très différentes, il importe, comme cela a déjà. été proposé, de pouvoir faire varier le volume de la chambre d'air, par variation de la distance entre les parois opposées de cette chambre.
Dans ce but, selon une forme d'exécution préférée, l'une des parois opposées est cependant suffisamment déformable pour que, les parois étant en contact, leur distance moyenne puisse être réduite sous l'effet d'un effort extérieur.
De préférence, la variation de la distance moyenne entre les deux parois opposées est réalisée par l'intermédiaire d'un organe de réglage de la grandeur des surfaces libres des parois opposées en regard l'une de l'autre dans la chambre d'air aplatie, ces parois opposées étant en contact au voisinage de leurs bords.
En réduisant la grandeur des surfaces en regard de la chambre de résonance, on réduit en même temps l'épaisseur de cette chambre, oe qui renforce l'effet recherché par la réduction des surfaces en regard. En outre, on augmente en même temps l'état de tension des disques appliqués l'un contre l'autre, ce qui agit également favorablement.
Un appareil réalisé de cette façon permet, par son réglage, d'entendre fortement une fuite d'eau dans une canalisation métallique, sans qu'on soit troublé sérieusement par des bruits beaucoup plus intenses et beaucoup plus rapprochés que l'endroit où la fuite se produit, si, comme c'est le cas en pratique, ces bruits sont d'une fréquence sensiblement différente de celle du bruit provoqué par la fuite.
Suivant une forme de réalisation avanta geuse, un des disques est traversé par une tige solidaire de l'autre disque suivant l'axe de ces disques. et est séparé de cette tige par un manchon en matière apte à amortir les vibrations, le premier disque étant maintenu appliqué contre le deuxième par un écrou vissé sur cette tige et séparé du disque contre lequel il appuie par l'intermédiaire d'une rondelle en matière apte à amortir les vibrations.
Grâee à cette forme de réalisation, les vibrations sont transmises d'un disque à l'autre par leur périphérie seulement.
Suivant une particularité complémentaire permettant de déceler au moyen du même appareil des bruits d'une fréquence sensiblement plus basse que celle correspondant au bruit d'une fuite d'eau dans une canalisation métallique, dans l'appareil suivant cette forme de réalisation, le disque soumis à l'action de l'écrou est monté avec serrage sur le manchon amortisseur susdit, qui est en même temps élastique, dans une position telle que, lorsque l'écrou est suffisamment desserré pour ne plus appuyer sur le disque correspondant, le bord de celui-ci soit éloigné de l'autre disque qui présente un rebord autour du premier à une certaine distance du bord, un joint liquide étant prévu, de manière connue en soi, entre les bords des deux disques.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme de réalisation d'un appareil détecteur suivant l'invention.
La fig. 1 est une coupe axiale dans cet appareil, montrant la position d'une des parois de la chambre de résonance dans le cas ou l'appareil est réglé pour détecter dans les meilleures conditions le bruit d'une fuite d'eau d'une fréquence déterminée.
La fig. 2 est une coupe axiale d'une partie du même appareil montrant la position de la même paroi de la chambre de résonance dans le cas où l'appareil est réglé pour détecter dans les meilleures conditions le bruit d'une fuite d'eau d'une fréquence supérieure à celle envisagée à propos de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe axiale d'une partie du même appareil correspondant à la détection d'un bruit d'une fréquence sensiblement inférieure à celle d'une fuite d'eau.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
A la fig. 1, on a représenté un appareil acoustique convenant pour la détection du bruit provoqué par une fuite d'eau dans une conduite métallique.
L'appareil est destiné à être mis en con
tact avec cette conduite par la pointe 2 d'une
tige en acier 3 solidaire d'un disque circu
laire relativement rigide 4. Celui-ci est plan
et présente un rebord 5 à une petite distance
d'un deuxième disque circulaire 6 dont la face
7, en regard de la face 8 du disque plan 4,
est légèrement concave. Le disque 6, qui est
également en acier, appuie contre le disque 4
par son bord extérieur 9. Il porte une masse
lotte 10 dont le poids est tel qu'ajouté au
poids du disque 6, le total soit à peu près
égal au poids du disque 4, de la tige 3 et
d'une poignée 11 qui entoure celle-ci. Le
disque 6 est maintenu appliqué contre le
disque 4 sous l'action d'un écrou 12 vissé sur
une tige filetée 13 solidaire du disque 4 et
disposée suivant l'axe de ces disques.
Unc
rondelle en matière apte à amortir les vibra
tions, telles que du caoutchouc, est interposée entre l'écrou 12 et la masselotte 10 solidaire du disque 6. Un manchon en caoutchouc
15 est en outre interposé entre, d'une part, la tige 13 et, d'autre part, la masselotte 10 et le disque 6. Tte caoutchouc de ce manchon agit comme amortisseur des vibrations qui pourraient être transmises de la tige 3 au disque 6 par la tige 13. Les vibrations se produisant au sein de la tige 3 et du disque 4 sont donc transmises au disque 6 uniquement par le bord 9. Ces vibrations sont transmises aux oreilles par l'intermédiaire d'un tuyau acoustique 16 débouchant dans une chambre de résonance aplatie 17 ménagée entre les disques 4 et 6. L'épaisseur de cette chambre est très faible en pratique; elle est, en moyenne, de deux à trois. dixièmes de millimètre.
L'appareil qui vient d'être décrit convient parfaitement pour déceler des bruits d'une fréquence déterminée. Pour un diamètre de la chambre de résonance 17 d'environ 8 cm et une épaisseur moyenne de cette chambre de deux à trois dixièmes de millimètre, on peut déceler facilement une fuite d'eau dans une grosse canalisation métallique sans être troublé sérieusement par d'autres bruits.
Si une petite fuite se produit dans une canalisation de moindres dimensions, le bruit qu'elle provoque est d'une fréquence plus élevée et, pour l'entendre le mieux possible, on a intérêt à employer un appareil dont la chambre de résonance 17 est d'un diamètre moindre.
On peut réduire le diamètre de la chambre de résonance de l'appareil représenté à la fig. 1 en vissant davantage l'écrou 12 sur la tige 13. Le disque 6 occupe alors une position telle que celle représentée à la fig. 2 pour laquelle son contact avec le disque 4 est établi depuis son bord 9 jusqu'en 18. La chambre de résonance 17 est donc d'une section beaucoup moindre que dans le cas de la fig. 1.
Sa hauteur est également moindre.
Pour la facilité de la représentation, la hauteur de la chambre a été représentée à une échelle exagérée par rapport au reste de la figure. Il en est d'ailleurs de même à la fig. 1.
Il est a remarquer que l'aplatissement dn disque 6 sous l'action de l'écrou 12 a comme effet de rapprocher le bord 9 du rebord 5.
L'etanchéité entre les disques 4 et 6 est réalisée dans toutes les positions au moyen d'un joint liquide constitué avantageusement par du latex dissous dans de l'huile. La solution obtenue de cette façon permet au disque 6 d'être en contact parfait avec le disque 4, et la consistance assez forte de cette solution donne cependant lieu à une étanchéité parfaite. En outre, cette solution est peu volatille.
Pour que le disque 6 puisse être déformé sous l'effet d'un effort extérieur, il faut évidemment qu'il présente une certaine élasticité. I1 est rendu élastique dans la mesure nécessaire pour permettre de faire varier le diamètre de la chambre 17 par variation de la distance entre les parties centrales des disques 4 et 6. Ce disque doit cependant être suffisamment rigide pour ne pas obéir a une vibration en bloc qui tendrait à liii être transmise par l'air de la chambre. Il en est d'ailleurs de même de l'autre disque 4.
Il est à remarquer que la diminution de la hauteur de la chambre de résonance 17, en même temps que la diminution des surfaces en regard de cette chambre, a également comme effet d'adapter l'appareil à la détection de fréquences plus élevées. Il en est d'ailleurs de même de l'augmentation de la tension intérieure du métal constituant le disque 6.
On peut réaliser facilement l'élasticité voulue du disque 6 en ménageant une rainure périphérique 19 entre la masselotte 10 et le disque 6. En choisissant une profondeur convenable pour cette rainure, on peut déterminer facilement l'élasticité du disque 6.
Si, au lieu de déceler des bruits d'une fréquence de l'ordre de grandeur de celle correspondant aux fuites d'eau dans des canalisations métalliques, on désire déceler des bruits d'une fréquence sensiblement moindre, on a intérêt à supprimer le contact entre les disques 4 et 6. La suppression du contact peut être effectuée facilement grâce au montage adopté pour le disque 6 sur le manchon en caoutchouc 15. Ce disque 6, ainsi que la masselotte -10 qu'il porte, sont serrés sur ce manchon. Le caoutchouc qui constitue celui-ci est non seulement une matière amortisseuse, mais, en même temps, une matière élastique qui tend à reprendre sa forme primitive après dévissage de l'écrou 12 dont le vissage avait provoqué sa déformation.
A la fig. 3, on a représenté les éléments dans la position qu'ils occupent après que l'écrou 12 a cessé d'être en contact avec la rondelle 14. Le manchon 15 est monté sur la tige filetée 13 dans une position telle que lorsqu'il reprend sa forme primitive, il éloigne le disque 6 du disque 4. L'étanchéité entre les deux disques reste assurée par le joint liquide dont il a été question plus haut.
En dévissant plus ou moins l'écrou 12 à partir de la position dans laquelle il est représenté à la fig. 1, on peut régler l'appareil de façon à déceler avec plus ou moins de facilité un bruit d'une fréquence inférieure déterminée sans être troublé par des bruits d'une autre fréquence. On peut, par exemple, déceler facilement les vibrations d'un moteur contre lequel la tige 3 est appliquée.
Les tuyaux acoustiques 16 qui sont montés dans le disque 6 pourraient être montés dans le disque 4.
D'autre part, la tige 3 qui porte un des disques pourrait traverser l'autre disque dont la distance au premier disque pourrait être réglée par l'intermédiaire d'un écrou vissé directement sur la tige 3.