Dispositif détecteur du passage d'une masse métallique magnétique mobile L'invention a pour objet un dispositif détecteur du passage d'une masse métallique magnétique mobile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif émetteur de flux magnétique ,propre à faire régner un flux magnétique non constant dans une zone de détection à travers laquelle au moins une partie de ladite masse est appelée à passer, au moins deux récepteurs électromagnétiques dudit flux, et un détecteur des variations de la différence des courants induits dans lesdits récepteurs par ledit flux,
un desdits récepteurs recevant normalement, en l'absence de ladite masse métallique, une quantité dudit flux différente de celle que reçoit l'autre récep teur, lesdits récepteurs formant avec ledit dispositif émetteur au moins deux circuits magnétiques ouverts modifiés par la présence de ladite masse métallique dans ladite zone de détection, lesdits récepteurs étant disposés et reliés électriquement de telle sorte que les courants induits dans ces récepteurs s'opposent dans un même circuit comportant ledit détecteur des variations de la différence des courants induits.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution d'un tel dispositif.
La fig. 1 est une vue, en perspective, de l'en semble émetteur-récepteur d'un dispositif détecteur disposé à proximité d'un rail de chemin de fer.
La fig. 2 est une vue, de profil, du même dis positif.
La fig. 3 est un schéma simplifié des circuits du même dispositif.
La fig. 4 est un graphique montrant la variation du courant induit recueilli dans ce dispositif.
Les fig. 5, 6, 7 et 8 sont des schémas simplifiés d'une variante.
La fig. 9 est une vue schématique, en perspec tive, d'une autre forme d'exécution du dispositif détecteur monté sur un rail de chemin de fer. La fig. 10 est une vue schématique, en plan, montrant les deux ensembles détecteurs du dispositif de la fig. 9.
La fig. 11 est une vue schématique, en coupe, suivant la ligne XI-XI de la fig. 10.
La fig. 12 est un schéma d'installation d'annonce du passage d'un train en un point d'une voie ferrée, comportant deux dispositifs détecteurs des fig. 9 à 11.
Les fig. 13, 14 et 15 sont des schémas électriques détaillés de l'installation de la fig. 12.
La fig. 16 est un schéma d'une variante du schéma de la fig. 13.
La fig. 17 est une vue schématique, en coupe, d'un transformateur de liaison correspondant au schéma de la fig. 16.
Sur les fig. 1 à 3, le dispositif comprend un ensemble émetteur-récepteur constitué essentiellement par trois roulements 1, 2 et 3 disposés sur une même carcasse magnétique 4 fixée au rail 6 par l'inter médiaire d'un étrier 5 et d'un serre-joint 7.
L'étrier 5 supporte également un capot 8 à section en forme de U protégeant les enroulements 1, 2, 3, contre tous chocs latéraux susceptibles de les détériorer.
La carcasse magnétique 4 est constituée par des tôles minces magnétiques en E empilées sur 15 mm d'épaisseur environ. La largeur des branches transversales situées aux extrémités du E est d'environ 15 mm, tandis que celle de la branche transversale médiane est d'environ 30 mm. La bran che principale verticale du E a environ 195 mm de long et 15 mm de large.
Les trois branches trans versales parallèles ont une longueur d'environ 60 mm. Sur chacune de ces branches parallèles est enfilé un enroulement (respectivement 1, 2, 3) formé par 1400 spires de fil de cuivre de \/ioo de diamètre ;
la hauteur de ces bobinages est d'environ 45 mm. La carcasse magnétique 4 est disposée parallèlement au rail 6, de telle sorte que son plan médian se trouve à 25 mm environ de la face latérale du cham pignon du rail 6, et que l'extrémité de ses branches latérales se trouve à 5 mm environ en dessous du plan de roulement des roues 10.
L'enroulement 1 de l'émetteur est alimenté en courant alternatif à 1000 périodes par seconde par un oscillateur 11. L'enroulement récepteur 3 est enfoncé à fond sur la branche transversale de la carcasse magnétique 4, ce qui fait que cette branche fait saillie à l'extérieur d'environ 15 mm.
Par contre, l'enroulement récepteur 2 est écarté de la branche principale de la carcasse 4 par une cale d'environ 10 mm d'épaisseur. Ceci suffit pour que le courant induit dans l'enroulement 2 diffère sensiblement de celui qui est induit dans l'enroulement 3. Ainsi, la branche transversale sur laquelle est enfilé l'enroule ment 2 ne fait saillie que de 5 mm environ hors de la bobine 2.
Les enroulements 2 et 3 sont bobinés en sens inverse l'un de l'autre et montés en série (c'est- à-dire en opposition) entre les bornes M et L (fig. 3). Ces bornes sont reliées à un amplificateur 12 par un circuit contrôlé par un relais R5 comportant deux enroulements d'excitation antagonistes. L'amplifica teur 12 alimente deux relais R1 et R4.
Le relais RI est normalement excité lorsque la tension aux bornes M-L est au moins égale à une valeur prédéterminée qui correspond à la différence des courants induits dans les enroulements 2 et 3, en l'absence de masse métallique à proximité. Le relais R4 est excité lors que la tension aux bornes M -L est supérieure à une autre valeur prédéterminée légèrement supérieure à celle qui assure l'excitation du relais RI. Le relais R4 est shunté par un condensateur 13 qui assure son excitation, même pour une impulsion brève.
Le courant aux bornes M-L varie, au passage d'une roue de wagon 10 (fig. 2) comme indiqué sur le graphique de la fig. 4. Sur ce graphique sont por tées en abscisses des distances en centimètre, de part et d'autre d'un point zéro correspondant sensi blement à l'axe vertical de renroulement émetteur 1.
La tension du courant recueilli aux bornes M-L est indiquée, en ordonnée, en volts, affecté d'un coeffi cient d'amplification de 70. Sur ce graphique, on voit qu'en l'absence d'une masse métallique à proxi mité du dispositif (une roue de wagon, en l'occur rence), la tension moyenne aux bornes M-L est de 5 volts environ. Lorsqu'une roue approche du dis- positif (de gauche à droite sur la fig. 4)
et à partir du moment où elle arrive à une distance d'environ 24 cm en deçà du dispositif, distance calculée entre le point zéro précité et le point de contact de la roue avec le rail (point A de la courbe) la tension aux bornes M-L décroît peu à peu jusqu'à atteindre 2,25 volts environ lorsque cette distance est de 14 cm environ en deçà du dispositif (point B de la courbe) la roue occupant la position schématisée par la ligne 10a.
La tension croît ensuite progressivement jusqu'à retrouver la valeur moyenne de 5 volts environ au voisinage du point zéro, la roue occupant à ce moment la position schématisée par la ligne 10b (point C de la courbe). La roue continuant sa pro gression de gauche à droite, la tension croit ensuite peu à peu jusqu'à atteindre 7,2 volts environ lorsque la roue se trouve à 16 cm environ au-delà du point zéro, et occupe la position indiquée schématiquement par la ligne 10e (point D de la courbe).
La tension décroit ensuite à mesure que la roue s'éloigne jus qu'à retrouver la valeur moyenne de 5 volts envi ron, à partir du moment où le point de contact de la roue avec le rail se trouve à une distance d'environ 24 cm au-delà du point zéro du dispositif (point E de la courbe).
Lorsque plusieurs masses métalliques sont appe lées à passer successivement au voisinage d'un tel dispositif, ce qui est le cas des roues d'un train, il n'est pas nécessaire, en certains cas, par exemple pour la signalisation d'un train, de recueillir la suite de signaux correspondant au passage de la succession des masses métalliques, c'est-à-dire des roues.
Le montage schématisé sur la fig. 3 permet de déceler le passage d'un train par le déclenchement d'un signal avertisseur actionné par la première roue pas sant au voisinage du dispositif, dans un sens de déplacement prédéterminé. Le signal avertisseur fonc tionne jusqu'à ce que cette première roue actionne un moyen d'annulation situé à distance convenable sur la voie en aval du dispositif. Ce moyen d'annu lation peut être constitué par une pédale mécanique ou autre dispositif classique de signalisation, ou bien encore par un autre dispositif magnétique détecteur analogue au premier.
Le fonctionnement du dispositif dont le schéma est représenté sur la fig. 3 est le suivant: lorsqu'un train venant de X et se dirigeant vers Y passe à proximité du dispositif magnétique détecteur, la pre mière roue du convoi qui arrive au voisinage de l'enroulement 2 provoque une augmentation de flux dans celui-ci. La tension moyenne baisse aux bornes M-L (partie ABC de la courbe de la fig. 4).
Le relais R1 se désexcite et ferme le circuit de l'aver tisseur 14, tandis qu'il excite le relais R5 qui ouvre le circuit reliant le dispositif détecteur à l'amplifica- teur 12. Lorsque le convoi atteint un dispositif d'an nulation situé en aval du secteur à protéger, celui-ci envoie une impulsion antagoniste dans le relais R5, par les conducteurs 15, 16. Le relais R5 se désexcite et rétablit le circuit reliant l'amplificateur 12 au dispositif de détection. Ainsi, le dispositif est à nou veau prêt à fonctionner.
Le passage successif des roues du convoi ne donne de cette façon aucune répétition de signal.
Lorsqu'un train vient de Y et se dirige vers X, au moment où la première roue du convoi arrive au voisinage de l'enroulement 3, le flux augmente dans celui-ci et la tension moyenne aux bornes M-L augmente (partie EDC de la courbe de la fig. 4). Le relais à maxima R4 est excité et excite à son tour le relais R3. Le relais R3 reste ensuite excité par la fermeture de son circuit d'auto-maintien com portant une résistance de court-circuit r, et le con tact FG.
Lorsque cette même roue arrive à l'aplomb de l'enroulement émetteur 1, la tension aux bornes M-L retrouve sa valeur normale (point C de la courbe de la fig. 4) et le relais R4 se désexcite. Puis, la roue s'éloignant de l'enroulement 3, la tension aux bornes M -L décroît (partie CBA de la courbe de la fig. 4), le relais Rl se désexcite et son contact H assure la fermeture du circuit d'excitation du relais R2. La roue continuant à s'éloigner, la tension aux bornes M-L remonte à sa valeur moyenne (point A de la courbe de la fig. 4). Le relais RI, est à nou veau excité, son contact 1 envoie par I,J,G,F, une impulsion court-circuitant le bobinage du relais R3.
Le relais R2 est temporisé par un condensateur 17, ce qui fait que son contact J reste fermé pendant un laps de temps suffisant, après ouverture de son circuit d'excitation par le contact H du relais Rl, pour laisser passer l'impulsion de court-circuit du relais R3. Le relais R3 court-circuité se désexcite, et le dispositif est alors à nouveau prêt à fonctionner. On remarquera que dans le cas où le train se déplace de Y vers X, l'avertisseur 14 n'est pas actionné. En variante, un autre avertisseur, de préférence de timbre différent, peut être commandé par le contact K du relais R3 lorsque celui-ci est excité.
Avec un montage suivant le schéma de la fig. 3, tout défaut survenant dans l'installation : panne d'oscillateur, rupture des fils de liaison, etc., entraîne la désexcitation du relais Rl, ce qui se traduit par un signal et le fonctionnement de l'avertisseur 14. Dans le dispositif représenté sur les fig. 5, 6, 7 et 8, les enroulements récepteurs 2 et 3 comportent le même nombre de spires et sont enroulés en sens inverse l'un de l'autre. Ils sont disposés à égale dis tance de l'enroulement émetteur 1. Ces enroulements ne comportent pas de noyau magnétique.
L'enroule ment 1 est parcouru par un courant fourni par un oscillateur 11, par exemple un courant de l'ordre de 2000 cycles/seconde. Les enroulements récepteurs 2 et 3 sont différenciés par une dérivation magnéti que 18 constituée par exemple par une masse métal lique convenable. Les enroulements récepteurs 2 et 3 sont montés en série et en opposition, et la diffé- rence de leurs courants induits est recueillie aux bornes L et M.
En l'absence d'une masse métallique à proximité (fig. 5), l'enroulement émetteur 1 induit dans l'enrou lement 2 un courant de valeur i. Par suite de la pré sence de la dérivation magnétique 18, le même enrou lement émetteur 1 induit dans l'enroulement 3 un courant de valeur i + is (is représentant le courant induit par la quantité de flux supplémentaire due à la présence de la dérivation magnétique 18).
Aux bornes L et M, on recueille donc un cou rant de valeur 1 - (i + is), autrement dit un courant de valeur absolue is qui correspond à la valeur moyenne (5V) aux points ACE de la courbe de la fig. 4.
Lorsqu'une masse métallique 19 arrive au voi sinage de l'enroulement 2 (fig. 6) le flux augmente à l'intérieur de l'enroulement 2, de même que le courant induit (partie AB de la courbe fig. 4). Le courant recueilli aux bornes L-M tend ainsi à s'an nuler (point B fig. 4), voire même à changer de signe, suivant l'importance relative de la masse 19 par rapport à la dérivation magnétique 18.
Le courant décroit ensuite (partie BC de la courbe fig. 4) jusqu'à ce que la masse métallique 19 arrive à l'aplomb de l'enroulement 3 (fig. 7) tout en se trouvant également à proximité de l'enroulement 2. A ce moment, le courant recueilli aux bornes L-M reprend sa valeur is initiale (point C, fig. 4) et con serve cette valeur pendant tout le temps où la masse 19 exerce des influences égales sur les enroulements 2et3.
Lorsque la masse métallique 19 dépasse l'enrou lement 2 mais est toujours à proximité de l'enrou lement 3 (fig. 8), le courant recueilli entre les bornes L et M augmente et devient supérieur<I>à</I> is (partie CDE de la courbe, fig. 4), le flux dans l'enroule ment 3 étant supérieur, du fait de la présence de la masse 19, à celui qui existe normalement en son absence (fig. 5).
Lorsque enfin la masse métallique 19 s'est éloignée suffisamment du dispositif pour ne plus exercer d'influence sur aucun des enroulements, le courant aux bornes L-M retrouve sa valeur is (point E, fig. 4), la situation étant la même que fig. 5.
Si la masse métallique 19 se déplace en sens inverse, les variations de courant aux bornes L-M se produisent en sens inverse, c'est-à-dire que le courant commence à croître à l'arrivée de la masse métallique 19 au voisinage de l'enroulement 3, puis retrouve sa valeur initiale (is) au moment où la masse métallique 19 exerce des influences égales sur les enroulements 2 et 3, décroît lorsque la masse 19 a dépassé l'enroulement 3 mais est toujours à proximité de l'enroulement 2, et enfin retrouve sa valeur initiale is lorsque la masse métallique 19 s'est éloignée du dispositif.
Avec un tel dispositif, lorsqu'une masse métal lique passe à sa proximité, on recueille un signal d'un certain sens (ABC par exemple fig. 4) dès qu'elle arrive au voisinage du dispositif et un signal de sens opposé (CDE dans l'exemple) dès qu'elle a franchi celui-ci. La mesure de l'intervalle de temps séparant ces deux signaux (entre A et E, ou B et L, par exemple fig. 4) permet, si on connaît la vitesse de déplacement de la masse métallique, d'en déduire facilement sa longueur ou, au contraire, de déter miner sa vitesse si on connaît sa longueur.
On peut obtenir également le même résultat en mesurant seulement la durée d'une variation du cou rant dans un seul sens, c'est-à-dire en mesurant la durée de l'influence de la proximité de la masse métallique sur un seul des enroulements 2 et 3 (entre A et C, ou C et E, par exemple, fig. 4).
Si on mesure le laps de temps compris entre le début d'une variation du courant (point A par exem ple, fig. 4) dans un seul sens et le moment où il atteint sa valeur maximum (point B par exemple, fig. 4) dans ce même sens, on peut mesurer la vitesse de déplacement d'une masse métallique de dimen sions indéterminées plus facilement si sa longueur est supérieure, dans le sens de déplacement, à la distance séparant un enroulement récepteur de l'en roulement émetteur du dispositif car le signal atteint ainsi sa valeur maximum.
Si on mesure, par ailleurs, la durée totale d'une variation de courant (entre A et C, B et D, ou A et E par exemple, fig. 4) comme décrit ci-dessus, il est aisé d'en déduire également la longueur de la masse métallique. Ainsi avec un tel dispositif il est possible de connaître le sens de déplacement, la vitesse de déplacement et la longueur d'une masse métallique passant à proximité. On con naît de nombreux dispositifs classiques, électroniques entre autres, qui permettent de mesurer de tels inter valles de temps.
En variante, les enroulements récepteurs peuvent être disposés d'un même côté de l'enroulement émet teur au lieu d'être situés de part et d'autre, toute disposition étant convenable à condition que les enroulements récepteurs soient situés dans la zone d'influence de l'enroulement émetteur à proximité du parcours de la masse à détecter, et de façon à faire régner dans au moins une zone de détection appelée à être traversée par au moins une partie de ladite masse, un flux magnétique non constant.
La sensibilité d'un dispositif magnétique détecteur peut être modifié à volonté avec des moyens de réglage de la différence des courants émis par les moyens récepteurs, par exemple des moyens d'ajustement de la position d'au moins un des moyens récepteurs. L'émetteur de flux magnétique peut également être réalisé différemment, par exemple, avec un aimant permanent entraîné en rotation de façon à créer un champ tournant.
Dans une autre forme d'exécution, le dispositif détecteur, au lieu de comporter une seule bobine émettrice associée à deux bobines réceptrices, peut comprendre deux bobines émettrices associées cha cune à une desdites bobines réceptrices. Cette forme d'exécution est représentée sur les fig. 9 à 11, où le dispositif comprend deux bobines réceptrices 107, 108 et, à la place de l'unique bobine émettrice 1 de la forme d'exécution précédente, deux bobines émettrices 105, 106 disposées entre les bobines réceptrices <B>107,</B> 108.
En d'autres termes, si, dans la forme d'exécution précédente (fig. 1 à 8) les deux circuits magnétiques sont définis l'un par la bobine émettrice 1 et une première bobine réceptrice (2) et l'autre par la même bobine émettrice et une seconde (3) bobine réceptrice, dans la présente forme d'exé cution (fig. 9 à 11) les deux circuits magnétiques sont définis l'un par une première bobine émettrice et une première bobine réceptrice,
et l'autre par une seconde bobine émettrice et une seconde bobine réceptrice. Chacune de ces paires de bobines émet trices et réceptrices constitue un ensemble détec teur , ces ensembles étant désignés par les réfé rences 101 et 102. Chacun de ces ensembles<B>101</B> et 102 comprend un noyau magnétique en forme de U (103 et 104 respectivement), avantageusement réalisés en céra mique magnétique du type vendu sous la dénomina tion commerciale de ferroxcub . Chacun de ces deux ensembles détecteurs comprend une bobine émettrice (105 et 106, respectivement) et une bobine réceptrice (107 et 108, respectivement).
Les bobines émettrices et réceptrices sont enfilées sur les bran ches verticales du noyau magnétique en U, de façon symétrique et disposées sensiblement en alignement les unes par rapport aux autres parallèlement au trajet de la masse métallique à détecter. Le noyau magnétique de l'ensemble 102 est complété par deux ergots magnétiques 109 et 110, disposés respective ment à l'extrémité de chacune des branche verticales du noyau en U.
Les ensembles 101 et 102 sont enrobés et noyés dans une masse en matière plastique 120 constituée par des résines du type polyester, chargées de silice et enveloppées de tissu de verre imprégné également de résine polyester, l'enrobage en tissu de verre imprégné se prolongeant sous forme de deux pattes 111 et 112 percées d'orifices de fixa tion 113 et 114. Des canalisations électriques, non représentées, sont également noyées dans la masse de matière plastique et débouchent à l'extérieur par une prise de raccordement, indiquée schématiquement en 115.
Un tel dispositif peut être ainsi fixé à un rail de chemin de fer 116 au moyen de boulons et de plaques de fixation et raccordé à un câble à con ducteurs multiples 117, comme indiqué sur la fig. 9.
Dans la position représentée sur la fig. 11, la jante d'une roue 118 roulant sur le rail 116 vient passer à proximité des deux ensembles détecteurs 101 et 102, au voisinage des bobines. L'inclinaison des ensembles détecteurs par rapport aux rails, dans la position représentée sur la fig. 11, présente en outre l'avantage de préserver le dispositif de tout dépôt de matières étrangères, telles que la neige, la boue, des battitures détachées du rail au passage des roues et autres particules métalliques qui seraient susceptibles d'altérer le fonctionnement du dispositif.
Dans un tel dispositif, on équilibre les courants induits dans les bobines réceptrices des ensembles détecteurs 101 et 102, respectivement, avant enro bage, en ajustant la position de ces bobines sur leur noyau magnétique. Une fois en place contre le rail dans la position indiquée sur les fig. 9 et 11, les ergots 109 et 110 favorisent le circuit magnétique de l'ensemble détecteur 102 et provoquent un désé quilibre entre les valeurs des courants induits dans les ensembles 101 et 102, respectivement.
Un tel équi librage préalable présente l'avantage de signaler tout sabotage et dérèglement accidentel de l'appareil qui redevient équilibré dès qu'on l'éloigne du rail. Une platine-support 119 en métal magnétique (tôle) peut être avantageusement utilisée comme écran captant les lignes de forces parasites. Une telle platine faci lite également le montage et la mise en place des détecteurs 101 et 102 dans le dispositif.
L'installation d'annonce du passage d'un train en un point d'une voie ferrée, représentée sur la fig. 12, comporte deux dispositifs magnétiques de détection 121 et 122 (du type représenté sur les fig. 9 à 11), disposés à distance l'un de l'autre le long du rail d'une voie ferrée 123. Cette installation est appelée à détecter le passage d'un train se déplaçant dans le sens indiqué par la flèche 124. Ainsi, on peut con sidérer que le dispositif 121 est disposé en amont du dispositif 122, celui-ci étant par conséquent en aval du dispositif 121.
Il apparaît sur le schéma de la fig. 12 que les deux dispositifs 121 et 122 ont des équipements symétriques comprenant des alimen tations générales en courant continu 12 volts (125 et 126, respectivement), des oscillateurs (127 et 128), d'une puissance de 100 milliwatts sous une fréquence de 28 000 cycles par seconde ; des préamplificateurs détecteurs de niveau (129 et 130). Ces deux équi pements symétriques sont reliés à un amplificateur d'annonce commun 131 commandant le relais 132 d'un dispositif d'alarme comportant une source de courant 133 et une sonnette 134 (ou autre dispositif de signalisation).
Dans chacun des dispositifs magnétiques détec teurs 121, 122, les bobines émettrices 105 et 106 sont reliées en série à l'oscillateur 127 et comportent 80 spires. Elles sont enfilées sur les branches verti cales de noyaux (103, 104) en ferroxcub en forme de U de section cylindrique d'environ 14 mm de diamètre.
Les bobines réceptrices 107, 108 enfilées sur l'autre branche verticale des noyaux 103, 104, comportent 300 spires. Elles sont shuntées, respecti vement, par des condensateurs (135, 136) de 8000 pF. Les bobines réceptrices 107 et 108 sont reliées en série par un conducteur 137, mais en oppo sition, leurs enroulements étant de sens contraires. Par ailleurs, ces bobines 107, 108 sont reliées égale ment en série avec l'enroulement 138 d'un transfor mateur de liaison Tl, respectivement par les conduc teurs 139 et 140.
L'ensemble émetteur 102 est favo risé par rapport à l'ensemble 101 en ce qui con cerne son circuit magnétique par des ergots 109, 110 (fig. 10) constitués par des barreaux en fer- roxcub de section carrée d'environ 4 mm de côté, dépassant le noyau 102 d'environ 5 mm en direc tion du rail.
Les axes des bobines émettrices et réceptrices de chaque ensemble sont écartés d'environ 50 millimètres et la distance entre les deux bobines émettrices est d'environ 150 millimètres. On règle la valeur des courants induits dans les bobines 107 et 108 des ensembles<B>101</B> et 102 de façon telle que le courant dans l'enroulement 138 soit nul en l'absence d'une masse magnétique à proximité.
On peut effectuer ce réglage simplement en faisant cou lisser les bobines de l'un des ensembles<B>101</B> et 102, respectivement, l'une par rapport à l'autre sur le noyau magnétique. Une fois ce réglage effectué, on enrobe les ensembles détecteurs 101 et 102 dans une matière plastique que l'on fait ensuite durcir. Ainsi, l'ensemble est à l'abri de tout déréglage accidentel, ainsi que d'une détérioration par des agents exté rieurs.
Lorsqu'un tel dispositif détecteur (121 ou 122) est appliqué contre un rail (comme indiqué sur la fig. 9), les ergots 109, 110 amènent un déséquilibre dans les courants induits des bobines 107 et 108, et une tension est appliquée à l'enroulement 138.
Le signal de déséquilibre apparaissant dans l'en roulement 138 est amplifié par un préamplificateur 141, qui comprend le transformateur de liaison Tl dont un enroulement est accordé à 28 000 cycles et deux transistors 142, 143, du type connu sous la dénomination commerciale de OC 71 . Le reste du montage de ce préamplificateur est de construc tion classique.
A titre d'exemple, les différents élé ments peuvent avoir les valeurs suivantes : conden sateurs 144 = 5000 pF ; 145 = 0,47 pF ; 146 et 147 = 8 [,F ; 148 = 47 000 pF ; 149 et 150 = 3000 pF. Dans ces conditions, les résistances ont les valeurs sui vantes :<B><I>151</I></B> = 1 K ; 152 = 5,6 K ; 153 = 680 ohms ; 154 = 1,2 K ; 155 = 2,2 K.
Ce préamplificateur 141 comporte ainsi deux sorties A et B à des niveaux différents déterminés par la valeur de la résistance 154. Le signal sortant par la borne A est appliqué à un détecteur de niveau inférieur 156. Le signal sortant par la borne B est appliqué à un détecteur de niveau supérieur 157. Le détecteur de niveau inférieur 156 comporte deux transistors 158 et 159 du type OC 71 .
Le trans istor 158 est monté en détecteur de niveau variant suivant la tension de sortie de l'enroulement L2 du transformateur de sortie T2, après redressement par l'élément 174 (par exemple une diode du type connu sous la dénomination commerciale de O 470 ). Un deuxième enroulement L3 de ce transformateur T2 transmet un signal vers l'amplificateur d'annonce 131.
On voit d'après le schéma de la fig. 14 que, dès que la tension baisse en A, la tension décroît rapidement dans l'enroulement L2 et s'annule. Le transistor 159 amplifie le signal transmis à partir de A par le transistor 158 et attaque l'enroulement Ll du transformateur T2. L'ensemble de ce schéma est classique en lui-même et d'un type couramment utilisé par les radioélectriciens.
A titre indicatif, les condensateurs peuvent avoir les valeurs suivantes 160 et 161= 0,47 #tF ; 162 et 163 = 8 NtF ; 164 = 30 000 pF. Dans ce cas, les résistances peuvent avoir les valeurs suivantes:<B>165=4,7</B> K ; 166 <B>=5,6</B> K ;<B>167=7,5</B> K ; 168=470 ohms; 169 =3,3 K ; 170=270 ohms; 171=15 K ; 172 =3,3 K; 173=10 K.
Le détecteur de niveau supérieur 157 reçoit une tension alternative B du préamplificateur 141. L'en- semble du montage du détecteur de niveau supé rieur<B>157</B> est identique à celui du détecteur de niveau inférieur 156. Ces différents éléments, qui ont des valeurs identiques, sont indiqués pour le détecteur de niveau supérieur par les mêmes références numé riques que pour le détecteur de niveau inférieur, mais primées. La tension alternative que le détecteur de niveau supérieur 157 reçoit en B est normalement insuffisante pour être transmise par le transistor 158'.
Si elle augmente (lorsqu'une roue vient modifier le circuit magnétique de l'ensemble détecteur 102) elle dépasse le seuil de détection du transistor 158' qui devient conducteur et lui permet d'atteindre le trans istor 159' qui l'amplifie. Une tension apparaît dans l'enroulement L2' et cette tension est envoyée sur la base du transistor 158' mais, en même temps, une partie est dérivée, par le conducteur 175, vers un dispositif de mise en réserve 176 comprenant un condensateur 177 (de 10 uF, dans l'exemple indiqué) et deux éléments redresseurs 178,<B>179,
</B> reliés en série aux pôles positifs de la source de courant con tinu par un condensateur 180 de 2 uF. Le conden sateur 177 emmagasine ainsi une partie du signal amplifié par le détecteur de niveau supérieur 157. Il restitue cette partie emmagasinée à la base du transistor 158 du détecteur de niveau inférieur 156 par le conducteur 180.
Ainsi, lorsque la tension en B décroît (lorsque la roue, ayant influencé l'ensemble détecteur 102, s'en éloigne) elle décroît également en A, mais le niveau de détection sur le transistor 158 baisse, par suite de la décharge de condensateur 177 dans le potentiomètre 165 inséré dans la base du transistor 158. Le signal a ainsi toujours une valeur suffisante pour atteindre le transistor 159 et, de là, être transmis par l'enroulement L3 vers l'amplifica teur d'annonce 131.
Si un train se déplace sur la voie 123, dans le sens indiqué par la flèche 124, sa première roue vient influencer d'abord l'ensemble détecteur 101 et provoque l'annulation du signal transmis normalement à l'amplificateur d'annonce 131 en provenance de l'enroulement L3 du transformateur T2 du détecteur de niveau inférieur. Par contre, si un train se déplace en sens inverse de celui de la flèche 124, sa première roue influence d'abord l'ensemble détecteur 102 du dispositif magnétique 121.
Le détec teur de niveau supérieur 157 reçoit un signal suffi sant pour qu'il l'amplifie et en emmagasine une partie dans le condensateur 177. Lorsque la roue qui a influencé l'ensemble 102 atteint ensuite l'ensemble 101, le signal par l'enroulement L3 n'est pas inter rompu, du fait de la restitution de la partie du signal emmagasiné par le condensateur 177 qui pallie l'an nulation du signal portant l'ensemble détecteur 101.
Ainsi, quand un train se déplace dans le sens indi qué par la flèche 124, sur la fig. 12, il y a une interruption dans le signal transmis à l'amplificateur d'annonce 131 lorsque le train passe à proximité du dispositif magnétique détecteur 121, tandis que lorsqu'un train passe en sens inverse, il n'y a pas d'annulation de ce même signal. Le signal transmis par l'enroulement L3 du détecteur de niveau inférieur 156 du dispositif magnétique 121, que l'on peut dénommer signal d'annonce , est appliqué à l'enroulement primaire d'un transformateur de liaison T4 de l'amplificateur d'annonce 131 représenté en détail sur la fig. 15.
Le secondaire de ce transformateur T4 est accordé sur 28 000 cycles. L'amplificateur d'annonce 131 comprend un transistor 181 monté en guichet élec tronique qui ne transmet le signal d'émetteur à col lecteur que si sa base reçoit une tension négative suffisante. A la mise en route de l'appareil, on rend le transistor 181 conducteur en manoeuvrant manuel lement et momentanément un poussoir d'armement 182 qui permet de relier la base du transistor 181 au pôle négatif de la source d'alimentation 125 par une résistance 183.
L'amplificateur 131 comporte également un transistor 184 monté en préamplificateur et un transistor 185 attaquant un amplificateur de puissance comprenant le transformateur T6 et les deux transistors 186 et 187 qui attaquent à leur tour un transformateur T7 dont l'enroulement de sortie alimente en courant continu, grâce à un pont à quatre cellules redresseuses 188, 189, 190 et 191, le relais<B>132</B> qui contrôle le dispositif d'alarme. En fonctionnement, le dispositif 181 se trouve auto- maintenu par la tension négative prélevée sur l'ali mentation du relais 132.
Si le signal transmis par L3 à T4 est interrompu, la tension continue excitant le relais 132 s'annule, ce qui entraîne le blocage du transistor 181. Le relais 132 tombe, ce qui provo que la fermeture du circuit d'alarme et le fonctionne ment de la sonnette 134. Le transistor 181 ne peut être débloqué par l'apparition d'un signal quelconque sur le transformateur T4, puisque sa base n'est plus polarisée.
Pour débloquer le transistor 181, il faut soit actionner manuellement le poussoir d'armement 182, soit envoyer un signal d'annulation dans le circuit de l'amplificateur 131 après le transistor 181, ce qui est assuré, sur le schéma de la fig. 15, par le conducteur 192 qui est relié, d'autre part, au secon daire d'un transformateur de liaison T5 accordé sur 28 000 cycles. Le signal transmis par le conducteur 192 est amplifié de la même façon que celui transmis à partir du transformateur T4 et assure, de ce fait, la polarisation de la base du transistor 181, ce qui rend celui-ci à nouveau conducteur.
Si un signal par vient, à ce moment-là, par T4, il est à nouveau amplifié et le transistor 181 reste automatique, comme précédemment indiqué. Sur le schéma de la fig. 15 et dans l'exemple numérique cité, les con densateurs ont les valeurs suivantes: 193 = 5000 pF ; 194, 195 et 201 = 0,47 uF ; 196 = 5000 pF ; 197 = 0,47 uF ; 198, 199 et 200 = 1 uF. Dans ce cas, les résistances ont les valeurs suivantes : 183 et 202 = 1 K ; 203, 204, 205, 206 = 5 K ; 207 = 30 ohms ;
208=160 K; 209=30 K; 210=3,9 K; 211 =5,6 K; 212=68 K; 213=8,2 K; 214=820 ohms ; 215 =100 ohms ; 216 = 4,7 K. On peut uti liser des transistors du type<B> OC 71 </B> pour les transistors 181, 184 et 185, et du type OC 72 y> pour les transistors<B>186</B> et 187. L'ensemble de ce montage est classique et de type couramment utilisé par les radioélectriciens.
Dans l'installation représentée sur la fig. 12, le signal d'annulation provient du dispositif magnétique détecteur 122 disposé en aval. Le signal d'annulation émis par un tel dispositif est appliqué au transfor mateur T5 à partir de l'enroulement L3' du détec teur de niveau supérieur du dispositif 122.
Ainsi, l'installation représentée sur la fig. 12 est parfaitement symétrique et peut être utilisée pour détecter le passage de trains, aussi bien dans un sens que dans l'autre, si on le désire. Pour détecter un train se déplaçant en sens inverse de celui indiqué par la flèche 124, il suffit de disposer d'un deuxième circuit d'annonce (non représenté) comportant un amplificateur d'annonce analogue à 131, muni de son circuit d'alarme.
Dans ce cas, les signaux appli qués à ce deuxième amplificateur d'annonce sont, pour le signal d'annonce, celui provenant de l'enrou lement L3 du détecteur de niveau inférieur du dis positif magnétique détecteur 122, et pour le signal d'annulation, celui provenant de l'enroulement L3' du dispositif magnétique détecteur 121.
L'alimentation des différents amplificateurs peut se faire à partir d'une même alimentation centrale, car il est possible de superposer la tension continue d'alimentation (12 volts) à la tension alternative à 28 000 cycles des signaux. Par ailleurs, les circuits ne comportent pas d'amplificateur à courant continu et ainsi, lorsqu'un élément quelconque est défec tueux, le coefficient d'amplification de l'ensemble baisse ou s'annule, c'est-à-dire qu'il évolue dans le sens de la sécurité, puisque le relais 132 se désexcite et déclenche le signal d'alarme.
Il peut être parfois difficile de régler le déséqui libre entre les ensembles détecteurs d'un dispositif magnétique des types précités de façon à obtenir à la sortie une tension de valeur déterminée. La variante représentée sur les fig. 16 et 17 permet de pallier cet inconvénient et présente, en outre, l'avan tage de permettre de réaliser des dispositifs magné tiques dans lesquels la discrimination entre les ensem bles détecteurs 101 et 102 n'est pas préétablie,
ce qui permet de les adapter à l'utilisation envisagée sans que le sens de fonctionnement d'un tel dispositif soit tributaire de son mode de construction.
Dans cette variante, chacune des bobines récep trices 107 et 108 est reliée séparément à l'un des enroulements 217 et 218, respectivement, d'un transformateur de liaison dont un troisième enrou lement 219 est connecté au préamplificateur 141, l'enroulement 219 étant accordé sur la fréquence de l'oscillateur 127 au moyen de la capacité 220.
Le couplage entre l'enroulement 217 et l'enroulement 219, d'une part, et entre les enroulements 218 et 219, d'autre part, peut être réglé à volonté par des shunts magnétiques ou des noyaux ajustables. Ainsi, dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 17, le couplage entre la bobine 217 et la bobine 219 dépend de la position du noyau 221 que l'on peut visser à volonté dans l'armature magnétique 222 du transfor mateur. De même, le couplage entre l'enroulement 218 et l'enroulement 219 peut être réglé de façon analogue au moyen du noyau magnétique 223 que l'on peut visser à volonté dans l'autre partie 224 de l'armature magnétique du transformateur de liaison.
Ainsi, en vissant plus ou moins les noyaux 221 et 223, on peut régler la ,quantité de courant transmise au préamplificateur 141, on peut choisir à volonté le sens de détection de l'ensemble magnétique suivant le mode de fonctionnement précité.
On peut évidemment modifier le couplage des enroulements 217, 218 et 219 par tout autre moyen bien connu des radioélectriciens (shunts magnétiques, déplacement des enroulements les uns par rapport aux autres, etc.).