Appareil de mesure. II est parfois intéressant. dans les appareils de mesure d'obtenir une grande sensibilité dans une zone de mesure bien déterminée, par exemple celle d'un régime de marche, d'un régime critique, etc.
La présente invention a pour objet un tel appareil de mesure.
Cet appareil, comprenant un élément mo teur et un élément indicateur, est caractérisé par le fait que l'élément moteur actionne l'élément indicateur par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission qui, pour au moins deux plages de graduation, fonctionne avec deux rapports de transmission différents cor respondant. chacun à une plage déterminée de la graduation.
Dans une forme d'exécution, l'élément mo teur de l'appareil de mesure agit sur des bielles attaquant successivement. à des dis tances différentes de son axe un secteur denté qui commande l'organe indicateur, de telle sorte que les déplacements de cet organe étant proportionnels à la distance entre le point. d'attaque et. le point. de rotation du secteur denté, celui-ci se déplace successivement de vant des plages de graduation à échelles dif férentes.
D'autre part, les distances entre les points d'attaque des bielles sur le secteur denté sont réglables, ce qui permet. de modifier et de ré- Oller à volonté la sensibilité de l'appareil de mesure dans chaque plage de graduation. Une forme d'exécution de l'appareil de me sure selon l'invention est représentée, à titre d'exemple, sur le dessin ci-joint dans lequel: La fig. 1 montre le cadran de l'appareil. de mesure.
La fig. 2 représente un manomètre avec le dispositif de commande de l'aiguille.
Les fi-. 3 et 4- sont. des schémas explica tifs.
Les fig. 5 et 6 représentent d'autres formes d'exécution du dispositif indicateur.
Le cadran 21 de l'appareil de mesure (fig. <B>1)</B> porte deux plages de graduation dif férente: Une première plage 22 dans laquelle l'écart angulaire pour chaque division corres pondant à une même unité ou sous-multiple de cette unité est petit, une deuxième plage 23 dans laquelle au contraire l'écart angu laire entre chaque division correspondant à la même unité ou sous-multiple de cette unité est. grand.
Ainsi, pour indiquer entre les divisions 0 et 60 une certaine variation de valeur, l'ai -tlille indicatrice 24 se déplacera. d'un angle beaucoup plus faible que lorsqu'elle se trouve dans la zone entre 60 et 100.
La fig. 2 montre, à titre d'exemple, le dis positif permettant d'obtenir cette double sen sibilité.
Le manomètre représenté sur cette figure se compose d'abord de l'élément. moteur, c'est- à-dire un tube 1 cintré en arc de cercle et fixé à une de ses extrémités 11 au support fixe 12 solidaire du bâti de l'appareil de me sure.
Ce tube manométrique 1 est solidaire à son autre extrémité d'une fourche 6 à laquelle ce tube manométrique 1 communique ses dépla cements qui sont en général proportionnels à la pression.
Chacun, des bras 14 et 15 de cette fourche 6 est relié au dispositif d'entrainement de l'aiguille 24.
Ce dispositif est réalisé de la manière stü- vante: L'aiguille 24 est montée sur un axe 16 solidaire d'un pignon 17 engrenant avec un secteur denté 9 mobile autour d'un axe 18 monté sur le support 12.
Ce secteur denté 9 est prolongé de l'autre côté de son axe de rotation par une barre de commande 19 à laquelle sont fixés deux tétons 3 et 7.
Le téton 7 éloigné de l'axe 18 du secteur denté 9 peut coulisser dans une glissière 8 pratiquée dans la première bielle de com mande 2 liée à son autre extrémité au bras 14 de la fourche 6.
Le téton 3 très rapproché de l'axe 18 du secteur denté 9 peut coulisser dans une glis sière 4 pratiquée dans la deuxième bielle de commande 5 liée à son autre extrémité au bras 15 de la fourche 6.
La commande de l'aiguille 24 du mano mètre se fait de la manière suivante: Le tube manométrique 1 se déforme sous l'action de la pression du fluide et actionne la fourche de commande 6.
Cette fourche de commande 6 transmet ce mouvement suivant la gamme de pression à mesurer soit par la première bielle 2, soit par la deuxième bielle 5 à la barre 19 prolongeant le secteur denté.
Pour les basses pressions, le tube mano- métrique 1 entraîne le secteur denté 9 en ti rant sur la première bielle 2 qui agit sur le téton 7.
Si L est la distance du téton 7 à l'axe de rotation 18 du secteur denté 9, et H le rayon de ce secteur denté 9, le rapport entre les déplacements circonférentiels de ce secteur 9 et du téton 7 est égal à
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Pour les hautes pressions, le tube mano métrique 1 entraîne le secteur denté 9 en tirant sur la deuxième bielle 5 qui agit sur le téton 3.
Si 't est la distance du téton 3 à l'axe de rotation 1.8 du secteur denté 9, le rapport entre les déplacements circonférentiels de ce secteur denté 9 et du téton 3 est égal à
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La distance l étant beaucoup plus petite que la distance L, il s'ensuit que le rapport
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est beaucoup plus grand que le rapport
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et que la course de l'aiguille 24 est beaucoup plus grande lorsque la deuxième bielle 5 trans met le mouvement que lorsque la première bielle 2 le transmet.
Cependant, il est nécessaire que la. com mande du mouvement de l'aiguille 24, soit par la bielle 2, soit par la bielle 5, ait lieu à un moment bien déterminé correspondant au changement d'échelle du cadran. Cette succes sion de mouvements est commandée par les glissières 4 et 8 des bielles 5 et 2 dans les quelles coulissent respectivement les tétons 3 et 7, ce qui fonctionne de la manière suivante (fig. 3 et 4): Dans une première phase du mouvement. (fig. 3), la fourche de commande 6 actionne d'abord la bielle 2 qui transmet le mouvement au secteur denté 9 commandant le déplace ment de l'aiguille 24 élans la première zone de graduation 22.
Pendant ce mouvement, le téton 3 coulisse librement dans la glissière 4 de la bielle 5 sui vant la flèche I'1. Le rapport des bras de levier est à. ce moment
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Dans une deuxième phase de mouvement (fig. 4), lorsque le téton 3 vient en contact avec le fond 20 de la. glissière 4, la four chette de commande 6 actionne la bielle 5 qui transmet, le mouvement au secteur denté 9. commandant le déplacement de l'aiguille 24 dans la deuxième zone de graduation 23.
lie rapport des bras de levier est alors de
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Pendant ce dernier déplacement, le téton 7 coulisse librement dans la glissière 8 de la bielle 2 suivant la flèche F., et n'intervient plus dans la transmission.
Le manomètre comprend, d'autre part, un dispositif permettant: 1 Le réglage du point de départ de la deuxième zone de graduation 23.
2 Le réglage des bras (le levier<I>I,</I> et.<I>1,</I> ce qui détermine la sensibilité de la première et de la deuxième zone de mesure.
A cet effet, la bielle 5 (fig. 2) est formée de deux bras 5, et 5_; le bras 51 est muni de deux tétons 25, et 25., qui peuvent coulisser dans une glissière 26 pratiquée dans le bras 5_.
En faisant glisser ces tétons 251 et 25_ dans la glissière 26, on règle la longueur de la bielle 5, ce (lui permet de retarder plus ou moins l'instant où le téton 3 vient rencontrer le fond 20 de la glissière 4, et, par suite, de régler le point de départ de la deuxième plage < le graduation 23.
D'autre part, la barre 19 prolongeant le secteur denté 9 est munie d'une glissière 27 dans laquelle peut se déplacer le téton 3 de la bielle 5 ou le téton 7 de la bielle 2, ce qui permet de modifier les longueurs des bras de levier<I>1</I> et<I>L,</I> et, par suite, de régler à volonté les deux échelles de graduation 22 et 23.
On peut également munir le manomètre d'un contact. électrique 10 commandé par l'axe de l'aiguille, ce qui permet d'enclencher élec triquement ait moment voulu tin appareil quelconque.
A cet effet, un conducteur électrique 28 est solidaire de l'aiguille 24, il vient buter au moment voulu sur le contact 10 fermant ainsi le circuit électrique 29, 30.
('e manomètre petit s'employer d'une ma nière intéressante sur les générateurs de va peur dont la. pression monte jusqu'à. 80 kilo grammes par centimètre carré, par exem ple. Ce manomètre permettant, d'une part, de lire toutes les valeurs des pressions avec une certaine approximation, tandis qu'une certaine gamme de valeurs correspon dant. en général aux pressions élevées peu vent être lues avec une exactitude de l'ordre de 0,1 ô de la pression maximum.
Le dispositif de réglage permettant de faire varier le rapport des bras de levier ne se limite pas à celui décrit utilisant le coulisse ment de la bielle 5 dans une glissière 25, mais s'étend à tout. dispositif permettant d'obtenir des démultiplications à variations discontinues ou continues.
D'autre part, l'invention n'est évidenunent pas limitée au manomètre décrit. dans l'exem ple précédent, mais s'étend aux appareils de mesure dont l'élément moteur est une pièce élastique telle que bilame, tube, membrane, capsule, tendant à se déformer en fonction de l'état d'un fluide.
D'autre part, l'aiguille indicatrice 24 peut être remplacée par tout autre dispositif indi- eateur tel que tambour gradué 35 (fig. 5) se déplaçant devant un index 31 dont la rotation est commandée par la crémaillère 9 agissant sur un pignon 17 solidaire de ce tambour.
Dans une autre forme d'exécution (fig. 6) le dispositif indicateur est un style 32 com mandé comme l'aiguille 24 par le secteur denté 9.
Ce style inscrit ses déplacements sur un tambour enregistreur 33 animé d'un moue e ment de rotation et de translation par un dispositif moteur 34.
Measuring device. It is sometimes interesting. in measuring devices to obtain a high sensitivity in a well-defined measurement zone, for example that of a duty cycle, a critical speed, etc.
The present invention relates to such a measuring device.
This apparatus, comprising a motor element and an indicator element, is characterized in that the motor element actuates the indicator element via a transmission device which, for at least two graduation ranges, operates with two different transmission ratios corresponding. each to a determined range of the graduation.
In one embodiment, the motor element of the measuring device acts on connecting rods successively attacking. at different distances from its axis a toothed sector which controls the indicator member, such that the movements of this member being proportional to the distance between the point. attack and. point. of rotation of the toothed sector, it moves successively in front of the graduation ranges at different scales.
On the other hand, the distances between the points of attack of the connecting rods on the toothed sector are adjustable, which allows. to modify and reset at will the sensitivity of the measuring device in each graduation range. An embodiment of the measuring apparatus according to the invention is shown, by way of example, in the accompanying drawing in which: FIG. 1 shows the face of the device. of measurement.
Fig. 2 shows a manometer with the needle control device.
The fi-. 3 and 4- are. explanatory diagrams.
Figs. 5 and 6 show other embodiments of the indicating device.
The dial 21 of the measuring device (fig. <B> 1) </B> carries two different graduation ranges: A first range 22 in which the angular deviation for each division corresponds to the same unit or under -multiple of this unit is small, a second range 23 in which, on the contrary, the angular difference between each division corresponding to the same unit or sub-multiple of this unit is. tall.
Thus, to indicate between divisions 0 and 60 some variation in value, the indicator needle 24 will move. at a much smaller angle than when it is in the area between 60 and 100.
Fig. 2 shows, by way of example, the positive device making it possible to obtain this double sensitivity.
The manometer shown in this figure consists first of the element. motor, that is to say a tube 1 bent in an arc of a circle and fixed at one of its ends 11 to the fixed support 12 integral with the frame of the measuring device.
This Bourdon tube 1 is integral at its other end with a fork 6 to which this Bourdon tube 1 communicates its displacements which are generally proportional to the pressure.
Each of the arms 14 and 15 of this fork 6 is connected to the device for driving the needle 24.
This device is produced in the amazing manner: The needle 24 is mounted on an axis 16 integral with a pinion 17 meshing with a toothed sector 9 movable around an axis 18 mounted on the support 12.
This toothed sector 9 is extended on the other side of its axis of rotation by a control bar 19 to which two pins 3 and 7 are attached.
The stud 7 remote from the axis 18 of the toothed sector 9 can slide in a slideway 8 made in the first control rod 2 linked at its other end to the arm 14 of the fork 6.
The stud 3 very close to the axis 18 of the toothed sector 9 can slide in a slide 4 made in the second control rod 5 linked at its other end to the arm 15 of the fork 6.
The manometer needle 24 is controlled as follows: The manometric tube 1 is deformed under the action of the pressure of the fluid and actuates the control fork 6.
This control fork 6 transmits this movement according to the pressure range to be measured either by the first link 2 or by the second link 5 to the bar 19 extending the toothed sector.
For low pressures, the manometric tube 1 drives the toothed sector 9 by pulling on the first connecting rod 2 which acts on the stud 7.
If L is the distance of the stud 7 from the axis of rotation 18 of the toothed sector 9, and H the radius of this toothed sector 9, the ratio between the circumferential displacements of this sector 9 and of the stud 7 is equal to
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For high pressures, the manometer tube 1 drives the toothed sector 9 by pulling on the second connecting rod 5 which acts on the stud 3.
If 't is the distance of the stud 3 from the axis of rotation 1.8 of the toothed sector 9, the ratio between the circumferential displacements of this toothed sector 9 and of the stud 3 is equal to
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The distance l being much smaller than the distance L, it follows that the ratio
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is much larger than the ratio
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and that the stroke of the needle 24 is much greater when the second connecting rod 5 transmits the movement than when the first connecting rod 2 transmits it.
However, it is necessary that the. Control of the movement of needle 24, either by connecting rod 2 or by connecting rod 5, takes place at a well-determined moment corresponding to the change of scale of the dial. This succession of movements is controlled by the slides 4 and 8 of the connecting rods 5 and 2 in which the pins 3 and 7 slide respectively, which works as follows (fig. 3 and 4): In a first phase of the movement . (fig. 3), the control fork 6 first actuates the connecting rod 2 which transmits the movement to the toothed sector 9 controlling the movement of the needle 24 in the first graduation zone 22.
During this movement, the stud 3 slides freely in the slide 4 of the connecting rod 5 following the arrow I'1. The ratio of the lever arms is at. this moment
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In a second phase of movement (FIG. 4), when the stud 3 comes into contact with the bottom 20 of the. slide 4, the control oven 6 actuates the connecting rod 5 which transmits the movement to the toothed sector 9. controlling the movement of the needle 24 in the second graduation zone 23.
the ratio of the lever arms is then
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During this last movement, the stud 7 slides freely in the slide 8 of the connecting rod 2 along the arrow F., and no longer intervenes in the transmission.
The manometer comprises, on the other hand, a device allowing: 1 The adjustment of the starting point of the second graduation zone 23.
2 The adjustment of the arms (the lever <I> I, </I> and. <I> 1, </I> which determines the sensitivity of the first and second measurement zone.
For this purpose, the connecting rod 5 (Fig. 2) is formed of two arms 5, and 5_; the arm 51 is provided with two studs 25, and 25., which can slide in a slideway 26 formed in the arm 5_.
By sliding these studs 251 and 25_ in the slide 26, the length of the connecting rod 5 is adjusted, this (allows it to delay more or less the instant when the stud 3 comes to meet the bottom 20 of the slide 4, and, consequently, to set the starting point of the second track <the scale 23.
On the other hand, the bar 19 extending the toothed sector 9 is provided with a slide 27 in which the stud 3 of the connecting rod 5 or the stud 7 of the connecting rod 2 can move, which makes it possible to modify the lengths of the arms. lever <I> 1 </I> and <I> L, </I> and, consequently, to adjust the two graduation scales 22 and 23 as desired.
It is also possible to provide the pressure gauge with a contact. electric 10 controlled by the axis of the needle, which allows to engage elec trically at any time desired tin any device.
For this purpose, an electrical conductor 28 is integral with the needle 24, it comes up against contact 10 at the desired moment, thus closing the electrical circuit 29, 30.
(The small manometer can be used in an interesting way on steam generators, the pressure of which rises up to. 80 kilograms per square centimeter, for example. This manometer allows, on the one hand, to read all pressure values with some approximation, while a certain range of values generally corresponding to high pressures can be read with an accuracy of the order of 0.1% of maximum pressure.
The adjustment device for varying the ratio of the lever arms is not limited to that described using the sliding of the connecting rod 5 in a slide 25, but extends to everything. device making it possible to obtain gears with discontinuous or continuous variations.
On the other hand, the invention is obviously not limited to the manometer described. in the previous example, but extends to measuring devices in which the driving element is an elastic part such as bimetallic strip, tube, membrane, capsule, tending to deform as a function of the state of a fluid.
On the other hand, the indicator needle 24 can be replaced by any other indicator device such as a graduated drum 35 (fig. 5) moving in front of an index 31, the rotation of which is controlled by the rack 9 acting on a pinion 17. integral with this drum.
In another embodiment (fig. 6) the indicating device is a style 32 controlled like the needle 24 by the toothed sector 9.
This style records its movements on a recording drum 33 driven by a movement of rotation and translation by a motor device 34.