Procédé pour effectuer à distance les mesures de Bêches de câbles, notamment
de conducteurs électriques et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
La présente invention se rapporte à un procédé pour effectuer à distance les mesures de flèches de câbles, notamment de conduc- teurs électriques, ce procédé étant caractérisé par le fait que l'on utilise un tachéomètre orientable dont la lunette est montée sur un support relié au bâti pivotant de l'appareil par un système à cardan, et qu'on amène l'un des axes dudit système a cardan à être perpendiculaire au plan vertical'contenant le conducteur et l'autre à être parallèle a la corde de celui-ci, les angles caraetéristiques de la mesure de la flèche étant alors, pour les positions de pointage correspondantes de la lunette. lues sur des graduations circulaires montrant les positions angulaires des élé- ments du système à cardan autour de leurs axes respectifs.
L'invention se rapporte aussi à un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, cet appareil étant caractérisé par le fait que sa lunette est montée de façon pivotante sur un premier support en forme d'étrier relié, par un système à cardan, à un deuxième étrier constituant le bâti pivotant sur le socle de l'appareil, l'axe géométrique de pivotement de la lunette. sur le susdit premier support passant par le point de rencontre des axes dudit système à cardan.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa- reil suivant l'invention.
La fig. 1 en est une vue schématique, en perspective ;
La fig. 2 est un schéma illustrant deux variantes du procédé de mesure conforme à l'invention.
La fig. 3, enfin, montre en perspective, avec plus de détails que la fig. ! le même appareil.
Suivant la fig. 1, le support de la lunette est constitué par un système d'articulation à cardan comportant, d'une part, un premier axe plP2 horizontal porté par les bras 3 d'une fourche pivotant autour d'un axe vertical et, d'autre part, un second axe SI-S2 orthogonal au premier autour duquel peut tourner un étrier E, sur lequel la lunette est montée de façon mobile.
Cet étrier E porte un manchon M recevant le corps de la lunette. Ce manchon est lui-même susceptible de tourner autour d'un axe w1en2 qui passe par le point de rencontre 0 des axes PI-PI et SI-S2-
Un tel dispositif permet d'assurer au plan d'exploration de la lunette, lors de son mouvement autour de l'axe tMi-2, toutes orientations.
Les inclinaisons respectives, d'une part, de l'axe su-su par rapport à l'horizontale et, d'autre part, de l'étrier par rapport au plan passant par les axes pu-pu et s1s2, peuvent être lues à chaque instant sur des cercles ou tambours gradués Cv et Ce montés respective ment en bout des axes pi-pus et sls2, et coagissant avec des index de façon à indiquer les angles de rotation figurant lesdites inclinaisons.
Suivant la fig. 2, un conducteur 6 est tendu entre deux points d'appui A1 et A2 d'altitudes différentes. La flèche caractéristique F est, comme on le sait, représentée par une portion de verticale MN comprise entre le conducteur et la ligne des points d'appui au milieu de la portée.
Le calcul montre que, pratiquement, le point M du conducteur situé au milieu de la portée peut être confondu avec le point de ce conducteur où la tangente T, T, est parallèle à A1A2.
On considère alors l'interseetion P1QP2 du sol avec le plan vertical A1P1 A2P2 dans lequel est tendu le conducteur. Q est un point quelconque de cette intersection et QS l'inter- section du sol avec le plan vertical perpendi culaireauplan-4]PiPpassant par Q.
Pour procéder aux mesures, on met le tachéomètre mesureur de flèches en station en un point quelconque S de la ligne QS, point arbitrairement, mais judicieusement choisi ; puis, on le dispose et on l'oriente de façon telle que l'axe des tourillons'pi-pz soit per pendiculaire au plan vertical A1P1 A2P2. Ce résultat est très facile à obtenir par des visées faites au moyen de la lunette. L'axe sl-s2, qui est perpendiculaire à plP2, est alors parallèle au plan vertical A1P1 A2P2.
On incline l'axe s1ùs2 et l'étrier E (fig. 1) de telle sorte que le plan décrit par l'axe optique de la lunette, lorsqu'elle pivote autour de I'ax-e du manchon qui la porte, passeparchacun'despoints'd'appui-ai et A2 : cette condition est réalisée lorsque les images de chacun de ces points viennent se former à la croisée des traits du réticule.
L'axe sl-s2 est alors parallèle à la droite AI. A, et la, lecture a faite sur le cercle vertical Cv représente l'inclinaison de cet axe sur l'horizon, c'est-à-dire l'angle de pente de la iigne des points d'appui Axa2.
Cet angle constitue la première variable dont dépend le calcul de la fleche.
Si, maintenant, on néglige l'excentricité de la lunette, c'est-à-dire si on admet que son axe optique passe par le point de rencontre 0 des axes pi-pu et sl-s2, la lecture faite sur le cercle Ce correspond Ó l'angle ¯1 que fait le plan de l'étrier avec le plan vertical passant par s,.-s2 ou, ce qui revient au même, à l'angle que fait le plan décrit par l'axe optique de la lunette lorsqu'elle pivote, avec le plan formé par les axes pi-pu et Si-s's-
Sans modifier la position de ces deux axes,
on fait basculer l'étrier en le faisant tourner autour de sl-s2 et en faisant pivoter la lunette autour de l'axe m1ùm2 jusqu'Ó ce que l'image du conducteur vue dans la lunette soit tangente au trait du réticule parallèle à l'axe sl-s2. La trace du plan passant par l'axe optique et parallèle à l'axe s1ùs2 sur le plan vertical A1P1 A2P2 est alors la tangente au conducteur T1T2 en M, et la lecture 42 faite sur le cercle Ce correspond à l'angle que fait ce plan avec le plan formé par les axes p1ùp2 et s1ùs2.
Ce dernier plan coupe le plan A1P1 A2P2 suivant une droite I1I2 parall¯le Ó A1A2.
L'axe pi- ? 2 rencontre ce plan vertical au point R situé sur ZiJ. Enfin, le plan ORG, déterminé par l'axe des tourillons pi-pu et par l'axe du manchon de la lunette coupe le plan A1Pz A2P2 suivant la droite RKG perpendiculaire à AA2 et, par suite, à 1-112 ; puisque A1A2, I1I2 et si-su sont parallèles et que Si-s, est perpendiculaire à ce plan ORG. n n
Ces angles GOR et KOR sont respectivement égaux Ó ¯1 et à ¯2. ces angles consti- tuant les deux autres variables dont dépend le calcul de la flèche, ainsi qu'on va le faire ressortir.
On note encore que, si on trace la verti /\ cale GU du point G, l'angleE'G'!7estégalà a, puisque UG est perpendiculaire à l'horizontale A, H et EG perpendiculaire, A1A2.
Deux cas sont à considérer pour la détermination de la flèche F :
Dans un premier cas, on suppose que la base SQ peut être aisément mesurée. Dans ces conditions, on connaît la longueur L de la perpendiculaire OR au plan A, P, AP, menée par le point de rencontre 0 des axes p,-p 5152 et m1ùm2 C'est la longueur de la"base".
La verticale UG est égale à MN, c'est-à- dire à la flèche F.
Le triangle GKU rectangle en K donne : NT ?
F = = (B G-RIC) s e c. a.
cos a
Les triangles ORG et OJS rectangles en
R donnent :
RG=L tg ¯1
RK=L tg ¯2.
Par suite :
F==L (tg-tg)sec. a. (1)
Dans un deuxième cas, on suppose que la base SQ ne peut pas être aisément mesurée, en raison des obstacles. En conséquence, on vient disposer, en un endroit quelconque E du plan vertical J.i?i-Pscontenantlecon- ducteur, une mire à voyants de longueur connue h. (trois ou quatre mètres, par exemple) ou une mire parlante, visible de la station S.
Après avoir pointé la lunette suivant A1A2, puis suivant T1T2, et enregistré les lectures correspondantes fl, et P, sans modifier la position des axes pi-pu et sl-s2, on incline l'étrier de manière à pointer la lunette successivement sur la ligne de foi de chaque voyant ou sur deux divisions de la mire parlante séparées par la distance h (par exemple sur la division 0 m 50, puis sur la division 2 m 50) on note sur le carnet les lectures correspondantes ?/ et/ ? s' faites sur le cercle Ce.
Il est évident que la longueur de mire h est liée aux lectures et ¯2' par la formule (1) et que l'on a :
h=L(tg¯1'ùtg¯2') sec. a.
Comme, d'autre part :
F=L(tg¯1ùtg¯2) sec. a, on a :
F "bu ss1 - tg ss2
h tg¯1'ùtg¯2' d'où
F=-
tgi'-tg
Il est facile de démontrer qu'il y a inté rêt, pour augmenter la précision de la mesure de F, à augmenter la longueur de la mire h dont on vise les extrémités.
Le calcul de F par la formule (1) ou par la formule (2) s'effectue très simplement et très rapidement soit au moyen d'une table de logarithmes, soit au moyen d'une table des tangentes et d'une table des sécantes naturelles, soit même à la règle à calcul.
Ces formules ne tiennent pas compte de l'excentricité de la lunette, c'est-à-dire de la distance d comprise entre son axe optique et le point de rencontre 0 des axes plP2 et sl-s2. Dans le tachéomètre mesureur de flèches, cette extrémité sera, par exemple, de Mû mm.
L'excentricité donne naissance, pour la mesure de la flèche, à une erreur ? qu'il est facile d'évaluer et qui a pour expression :
s=d (sec.¯1ùsec.¯2) sec. a. (3)
Cette erreur minimum lorsque a = 0, c'est-à-dire lorsque les points d'appui sont à la même altitude, est d'autant plus grande que a est plus grand. Elle n'est, en général, que de quelques millimètres et ne dépasse pas, dans les cas les plus défavorables, quelques centimètres. Il y a intérêt, pour la diminuer, à ne pas choisir une base trop courte.
Elle est négligeable dans la plupart des cas ; mais, si l'on tient à une très grande précision, il est facile de calculer par la formule (3) la correction à apporter à la valeur de la flèche donnée par les formules (1) ou (2).
L'exposé qui précède montre que l'on peut, à l'aide du procédé et de l'appareil conformes à l'invention, mesurer les flèches de conducteurs dans des conditions présentant de nombreux avantages par rapport aux procédés et appareils déjà existants, notamment :
celui de donner lieu à une très grande facilité d'emploi et à une grande précision,
celui de réduire les opérations de terrain au minimum, le calcul ne demandant luimême que quelques minutes, alors que la mesure d'une flèche au tachéomètre par les procédés classiques exige des opérations de terrain et des calculs très longs,
celui de rendre inutile la détermination préalable des altitudes des points d'appui, cela grâce à la mesure aisée de l'angle,
celui de permettre de diriger du sol le réglage des conducteurs.
En outre, l'appareil présente également te grand avantage de permettre de mesurer, grâce à un ensemble très simple, les angles horizontaux, verticaux ou obliques, ainsi que , es distances, et d'être utilisé dans toutes les opérationstopographiquesoù le tachéomètre ordinaire trouve son emploi.
Dans la fig. 3, Cl, d, 6signe le cercle horizontal (analogue à celui des tachéomètres usuels), en Cv et Ce les cercles mentionnés plus haut. Ces trois cercles sont munis de viseurs tels que 8,9,10 pour la lecture des verniers. Des dispositifs d'approche sont prévus en 11,12,13,14, ainsi qu'en 15, un niveau.
Enfin, on a représenté en 16, 17 des dispositifs de vis de blocage pour assurer la stabilité de chacune des positions angulaires prises par les parties correspondantes de I'appareil, par rapport aux axes pi-pu et sl-s2
Il convient de noter qu'il avait déjà été proposé d'utiliser des appareils mesureurs de flèches pour mesurer les angles tels que ceux susvisés ; mais ces appareils n'étaient pas des tachéomètres et ne permettaient donc pas d'effectuer les opérations topographiques propres à ces derniers appareils. Au surplus, ils ne permettaient pas les retournements de la lunette.
REVENDICATIONS:
I. Procédé pour effectuer à distance les mesures de flèches de câbles, notamment de conducteurs électriques, caractérisé par le fait que l'on utilise un tachéomètre orientable dont la lunette est montée sur un support relié au bâti pivotant de l'appareil par un système a, cardan, et qu'on amène l'un des axes dudit système a, cardan à être perpendiculaire au plan vertical contenant le conducteur et l'autre à être parallèle à la corde de celui-ci,lesanglescaractéristiquesdela mesure de la flèche étant alors, pour des positions de pointage correspondantes de la lunette, lues sur des graduations circulaires montrant les positions angulaires des éléments du système à cardan autour de leurs axes respectifs.