CH414183A - Dispositif de mesure et d'affichage d'une grandeur - Google Patents

Dispositif de mesure et d'affichage d'une grandeur

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CH414183A
CH414183A CH1600063A CH1600063A CH414183A CH 414183 A CH414183 A CH 414183A CH 1600063 A CH1600063 A CH 1600063A CH 1600063 A CH1600063 A CH 1600063A CH 414183 A CH414183 A CH 414183A
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CH
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capacitor
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frequency
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CH1600063A
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Renoult Marius
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Dentzer Marcel
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors

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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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Description


  



  Dispositif de mesure et d'affichage   d'une    grandeur
 Le présent brevet se propose de décrire un dispositif permettant, dans le domaine de la mesure d'une grandeur, de substituer à la lecture du résultat sur un cadran ou une réglette, l'affichage, sur un dispositif de comptage, par exemple électronique, dudit résultat traduit en chiffres et directement lisible dans le système de numérotation choisi.



   L'intért du dispositif réside dans le fait que l'affichage numérique des résultats   d'une    mesure est préféré à une lecture sur cadran, en raison de l'absence de précision de cette dernière qui, très souvent, détruit celle qu'on serait en droit d'espérer du capteur de mesure utilisé.



   En effet, le calcul, tenant compte d'un certain nombre de facteurs tels que le pouvoir séparateur de   l'oeil,    la distance de lecture, l'éclairement, montre qu'il faut au minimum un cadran de 240 millimètres de diamètre pour une graduation de 600 divisions ; si ledit cadran est destiné à mesurer le volume d'un récipient de 30000 litres, chaque graduation correspondra à 50 litres, c'est-à-dire que la précision maximale que l'on peut espérer est de cet ordre.



   Il y a lieu d'ajouter à l'imprécision de cette dernière opération, les erreurs dues à la parallaxe, à l'épaisseur de traits de la graduation ou de l'index mobile qui donnent à la précision annoncée un aspect subjectif.



   Il convient également de citer les erreurs dues aux frottements mécaniques dans les cadrans de lecture.



   Par ailleurs, pour des appareils de précision à réponse non linéaire, c'est-à-dire dans lesquels il   n'y    a pas de relation linéaire entre les quantités mesurées et l'élongation de l'index mobile tel que l'aiguille du cadran de mesure, les graduations sont souvent amenées à se resserrer pour des portées élevées et deviennent ainsi illisibles, ce qui nécessite l'introduction d'un dispositif de rectification permettant d'obtenir un cadran dans lequel l'équidistance des graduations les plus rapprochées se situe à la limite de lisibilité.



   Pour pallier ces divers inconvénients, on peut envisager d'adopter un dispositif d'affichage du type compteur décimal à disques ou cylindres tels que ceux couramment utilisés dans les machines à calculer classiques du type mécanique, mais, dans le cas où la réponse du capteur de mesure   n'est    pas linéaire, il est nécessaire d'intercaler entre la prise de   l'infor-    mation et son affichage, un dispositif de rectification convenable.



   Il est, par ailleurs, nécessaire de noter que la fréquence de réponse des compteurs mécaniques, c'est-à-dire le nombre d'unités élémentaires qu'il est possible de compter dans l'unité de temps, est très inférieure à celle d'un dispositif à affichage, sur tube lumineux, d'informations prélevées par exemple par un dispositif de comptage électronique.



   L'invention est inspirée de ces considérations et concerne un dispositif de mesure et d'affichage d'une grandeur comportant un élément sensible à la grandeur à mesurer relié à un élément de traduction des résultats, caractérisé en ce que ce dernier comporte, d'une part, un support portant des signaux et entraîné par un mécanisme relié audit élément sensible de manière à déterminer le défilement du support devant un dispositif de lecture desdits signaux connectés à un dispositif de comptage et, d'autre part, un dispositif d'affichage des résultats aménagé de manière à indiquer le nombre des signaux comptés, l'espacement de deux signaux con   sécutifs    sur le support étant tel que leur lecture corresponde à chacune des unités élémentaires successives de la grandeur à mesurer.



   Ce dispositif permet, en particulier, par l'utilisation d'un support sur lequel les signaux sont espacés selon une loi convenable, d'une part, de corriger la non linéarité de la réponse du capteur de mesure, d'autre part, et éventuellement simultanément, de permettre de traduire directement dans l'unité de grandeur désirée, les informations prélevées par le capteur de mesure dans une grandeur de nature dif  férente    liée à la première par une loi déterminée telle, par exemple, que celle existant entre la hauteur et le volume du liquide contenu dans un réservoir de forme quelconque.



   Par ailleurs, il y a lieu de remarquer que certains supports d'enregistrement de signaux, tels que les bandes où disques magnétiques se prtent, pour une longueur donnée de piste d'enregistrement, à l'inscription   d'un    très grand nombre de signaux détectables, ce qui supprime totalement les inconvénients dus aux dimensions nécessairement limitées des cadrans de lecture.



   Bien entendu, le dispositif peut comprendre un capteur de mesure utilisant la méthode dite   d'élon-    gation à partir de la position de départ qui, en par  ticulier,    peut   tre    le zéro, mais, étant donné que l'invention vise plus particulièrement à satisfaire les exigences d'une très grande précision, il est préférable d'utiliser un capteur de mesure basé sur la méthode dite analogique de zéro.



   Toujours dans le but d'obtenir le maximum de précisions dans la mesure et lorsque le dispositif est du type basé sur la mesure d'une grandeur intermédiaire liée à la grandeur à mesurer par une loi déterminée, celui-ci peut tre muni   d'un    dispositif de remise à zéro automatique du support de signaux, constitué par des moyens aménagés de manière à substituer à la grandeur intermédiaire et pendant le temps nécessaire à la remise à zéro, une grandeur de mme nature, mais d'une valeur telle qu'elle corresponde à la position du support de signaux pour laquelle le dispositif d'affichage marque la graduation zéro, puis à mettre fin à cette substitution, lorsque cette phase de l'opération est terminée.



   Divers modes de réalisation de l'invention sont représentés, à titre   d'exemple,    aux dessins annexés dans lesquels :
 la fig. 1 est un schéma de principe général d'un dispositif de mesure et d'affichage ;
 la fig. 2 est une vue en coupe d'un réservoir de section elliptique ;
 la fig. 3 est une représentation graphique de la fonction de variation du contenu de ce réservoir en fonction de la hauteur du liquide ;
 la fig. 4 est un schéma d'un appareil conçu en vue de la mesure de volume de liquide dans ce réservoir ;
 la fig. 5 est une représentation détaillée d'un mode perfectionné de réalisation ;
 la fig.   6    est un schéma de principe d'un dispositif d'accord destine à un capteur de mesure du type représenté à la fig. 5 ;

  
 la fig. 7 est un schéma de principe   d'un    dispositif de remise à zéro appliqué au cas de la fig. 4 ;
 la fig. 8 est un schéma de principe d'un dispositif utilisé pour une opération de   ;   
 la fig. 9 est une représentation schématique d'un support de signaux, et
 la fig. 10 est un schéma de principe d'un dispositif destiné à réaliser le contrôle visuel permanent du contenu d'une pluralité de réservoirs.



   A la fig.   1,    le dispositif est représenté schématiquement dans sa plus grande généralité et comporte un dispositif de prise d'information C aménagé de manière à émettre, pour une quantité mesurée X, un signal appliqué, de préférence, par l'intermédiaire d'un amplificateur A, au dispositif de commande du moteur M couplé au mécanisme d'entrainement E du support de signaux S qui, dans l'exemple, est une bande d'enregistrement magnétique.



   Le dispositif C est aménagé de manière à émettre un signal de nature à déterminer la rotation du moteur M d'un nombre de tours proportionnel à la quantité mesurée ou lié à celle-ci par une loi déterminée.



   Le support de signaux, sous l'action du moteur
M défile devant un dispositif L de lecture desdits signaux, relié au dispositif de comptage de signaux
K couplé lui-mme au dispositif d'affichage A, ces deux derniers dispositifs étant bien connus, par exemple dans la technique des machines calculatrices   élec-    troniques.



   Les signaux sont inscrits sur le support S, de préférence expérimentalement, en appliquant au capteur de mesure des quantités connues de la grandeur à mesurer et en inscrivant un signal pour chacune des unités élémentaires successives à mesurer.



   Cette méthode permet d'atteindre une très grande précision dans la mesure et il est à noter qu'elle tient compte automatiquement des éventuels défauts de linéarité de la réponse du capteur.



   Il serait cependant possible, lorsqu'une très grande précision n'est pas requise, de procéder par voie de copie dans le cas d'appareils fabriqués en série et aptes à fonctionner dans des conditions identiques, par exemple pour jauger des réservoirs de mme forme et dimension.



   Le dispositif permet également d'afficher une grandeur V de nature différente de celle de X, mais liée à X par une loi déterminée.



   Les fig. 2,3,4 et 9 illustrent cette possibilité appliquée au cas d'un dispositif de jaugeage d'un réservoir.



   La fig. 2 représente en coupe transversale un réservoir 1, de section elliptique et l'on a matérialisé sur le dessin une succession de niveaux équidistants   X0,      Xl,    X2... X8.



   La fig. 3 représente la courbe traduisant la loi de variation V=f (X) de la contenance du réservoir 1, portée en ordonnées   (V0,      Vl,    V2... V8) pour les divers niveaux ci-dessus portés en abscisses.



   A la fig. 4, le dispositif de jaugeage schémati  quement    représenté est celui de la fig. 1, dans lequel le capteur de mesure est une sonde à condensateur immergée CV1. Ce dispositif est basé sur la méthode analogique de zéro et il comporte un oscillateur 0 piloté par quartz à une fréquence déterminée. Celui-ci est relié à un discriminateur linéaire D dans le circuit duquel sont montés en parallèle le condensateur de jeaugeage CV1 immergé dans le réservoir T et le condensateur variable CV2 selon un schéma qui sera développé aux fig. 5 et 6.



   Le condensateur variable CV2 est entraîné par le moteur M par l'intermédiaire d'un réducteur   R.   



   Le discriminateur est aménagé de manière à délivrer à son point de sortie, une tension nulle lorsqu'il est accordé avec l'oscillateur. Cet accord est initialement réalisé à l'aide du condensateur ajustable
F pour une hauteur de liquide nulle dans le réservoir et pour la position de capacité maximale du condensateur variable CV2.



   Lorsque le niveau du liquide monte dans le réservoir, c'est-à-dire dans la capacité   CV1,    la valeur de la   réactance, 1,    C désignant la capacité et o) la    Ceg    période du circuit, varie de façon linéaire en raison de la variation de   permitivité    du diélectrique constitue par le liquide, le discriminateur D est alors désaccordé et la tension continue qui apparaît à ses bornes de sortie est appliquée par l'intermédiaire de l'amplificateur A, au moteur M qui entraîne simul  tanément    l'armature mobile du condensateur CV2 et la bande magnétique S dans le sens correspondant à la polarité de ladite tension.

   Les connexions sont réalisées de telle sorte que le moteur entraîne le condensateur CV2 dans un sens tel que les capacités   CVI+CV2=constante,    cette constante déterminant la fréquence d'accord du discriminateur.



   La rotation du moteur se poursuit jusqu'à ce que la variation de capacité du condensateur variable soit égale à celle déterminée, dans le condensateur de jaugeage, par la variation de niveau du liquide et, ainsi, la compense en rétablissant l'accord initial et en entraînant la disparition de la tension continue aux bornes du discriminateur, c'est-à-dire   l'arrt    dudit moteur.



   Pendant cette phase, la bande s'est déplacée pro  portionnellement    à la variation de la hauteur de liquide et chacun de ces points correspond à un niveau déterminé de celui-ci dans le réservoir.



   Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, cette bande porte par unité de longueur un nombre de signaux proportionnel au volume de la zone correspondante du réservoir, mais elle pourrait porter aussi un nombre d'impulsions proportionnel à la hauteur du liquide.



  On voit que les signaux comptabilisés dans le dispositif de comptage et d'affichage désigné dans son ensemble par Q, correspondront entre les instants   f í    et t"au volume de la tranche dans laquelle le niveau s'est déplacé entre ces deux instants. Le volume indiqué à chaque instant correspond au volume total contenu dans le réservoir   T et    ce, avec la précision correspondant à l'unité élémentaire choisie entre deux signaux consécutifs sur la bande.



   A la fig. 9, on a représenté la bande d'enregistrement magnétique S sur laquelle ont été schématisés les   signaux So, Si, S2... Sn qui représentent    chacun des unités élémentaires successives de volume à mesurer et qui ont été enregistrées expérimentalement sur la bande après mise en place du dispositif de jaugeage sur le réservoir T.



   Dans l'exemple qui précède, il a été supposé que le capteur de mesure présentait une réponse linéaire, c'est-à-dire que le nombre de tours effectué par le moteur était proportionnel à la différence de niveau enregistrée. Il a été également supposé que la bande magnétique était entraînée   d'une    longueur proportionnelle au nombre de tours du moteur et dans le mme rapport quelle que soit son élongation. En d'autres termes la réponse totale de l'appareil entre ] a prise de niveau et la bande a été supposée linéaire, c'est-à-dire que la bande défile à chaque mesure d'une longueur proportionnelle à la différence de niveau enregistrée.



   Il est clair cependant que, à la condition que les signaux aient été enregistrés expérimentalement après mise en place du dispositif de jaugeage sur son réservoir, il serait sans importance qu'un facteur de non proportionnalité fût introduit par l'un quelconque des éléments de   1'ensemble ;    en effet, la mesure d'un mme niveau déterminera toujours une mme élongation de la bande, c'est-à-dire le passage   du mme    nombre de signaux sous l'élément de lecture.



   A la fig. 5, le dispositif comporte un élément unique de comptage et comptage d'impulsions et d'affichage des résultats désignés dans sa généralité par 45, desservant les installations de jaugeage de trois réservoirs   Rl,    R2, R3 avec lesquels il peut tre connecté par le commutateur 46. Seule l'installation de jaugeage du réservoir RI a été figurée.



   Cette installation comporte un condensateur de jaugeage ou capteur 29 présentant deux armatures tubulaires coaxiales   29a      29b    s'étendant sensiblement sur toute la hauteur du réservoir et aménagées de manière que le liquide puisse occuper librement l'espace compris entre les deux armatures.



   Le condensateur 29 est inclus dans le circuit d'accord d'un discrimateur 19 comportant les bobines d'induction couplées 27,28.



   Un condensateur variable 20 est branché dans le circuit d'accord en parallèle avec le condensateur 29.



   Un oscillateur 18 est couplé avec le discriminateur de fréquence 19 de telle manière que celui-ci laisse apparaître une tension continue entre ses bornes de sortie U, V, lorsque la fréquence du circuit d'accord vient à tre différente de la fréquence choisie pour l'accord initial ou fréquence d'accord de l'oscillateur 18. 



   Un amplificateur de tension, désigné dans son ensemble par   31,    est connecté aux bornes de sortie du discriminateur de fréquence et alimente en tension continue le moteur électrique 24. Il comporte, en particulier, un modulateur de tension continue 34, des filtres passe-bas 32,33, un amplificateur à courant alternatif 35 et une borne de sortie W connectée directement au moteur 24 dans le cas d'un servomécanisme dit     linéaire  .   



   Ce dernier est relié mécaniquement, avec une démultiplication convenable,   d'une    part, à l'armature mobile du condensateur variable 20 et, d'autre part, au mécanisme 36   d'entrainement    d'une bande   d'enre-    gistrement magnétique 37 enroulée de façon connue sur les bobines 47,48 et défilant devant un élément de lecture 38.



   Le dispositif comporte encore un relais polarisé 39 soumis à la polarité du courant délivré à la borne de sortie W de l'amplificateur 31, aménagé de manière à diriger les impulsions détectées par   l'élé-    ment   38,    soit vers le circuit de comptage, soit vers le circuit de comptage selon le sens de rotation imprimé au moteur 24 par le courant issu de l'amplificateur, c'est-à-dire, en fait, selon que l'appareil a enregistré un accroissement ou une diminution de niveau du liquide.



   Le dispositif comporte encore un relais 22 temporisé par une résistance thermique 23 et aménagé de manière à substituer, pour sa position de repos, au condensateur 29, un condensateur de tarage   21    de capacité égale à la capacité du premier en position de vidange complète de la cuve et, pour la mme position, à mettre hors de service le circuit de l'élément de lecture 38, tandis que, pour sa position de fonctionnement, à laquelle il accède à l'issue de la temporisation introduite par la résistance thermique 23, il substitue le condensateur 29 au condensateur   21    et établit la connexion convenable entre l'élément de lecture 38 et le dispositif de   comptage-    comptage par 1'intermédiaire du relais polarisé 39.



   Par ailleurs, le dispositif d'alimentation 26 mis sous tension par un contacteur 25 comporte une ligne de sortie 47 reliée de facon connue aux divers tubes électroniques ou cristaux semi-conducteurs entrant dans la constitution des divers circuits de l'ensemble du dispositif tels que l'oscillateur 18 et l'amplificateur de courant alternatif 35.



   Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
 Le commutateur 46 étant préalablement placé sur la position pour laquelle il dessert le réservoir   RI,    le dispositif est relié à la source d'alimentation 50 par manoeuvre du contacteur 25 de telle sorte que les tensions convenables soient appliquées aux divers circuits. L'oscillateur 18 démarre et alimente par couplage des bobinages 27 et 28, un discriminateur 19 qui est normalement accordé par la fréquence de l'oscillateur 18 par le condensateur de tarage 21 de capacité égale à la capacité du condensateur de jaugeage ou capteur 29 dont l'espace compris entre les électrodes   29t,      29t,    serait vide. Le condensateur 21 se trouve en parallèle par le contact C du relais 22 sur le condensateur variable 20.

   Au minimum de ] a valeur de ce dernier correspondant à la graduation zéro de la bande, l'accord est réalise pour le discriminateur 19 ; dans le cas contraire, le discriminateur 19 est désaccordé et une tension continue apparaît aux bornes U et V. Cette tension est amplifiée par l'amplificateur 31 et appliquée avec un signe lié au sens du désaccord de fréquence au moteur à courant continu   24    qui, par l'intermédiaire d'un dispositif démultiplicateur convenable, non représenté, entraîne l'armature mobile du condensateur variable 20 d'un angle convenable pour raccorder le discriminateur 19 sur la fréquence fixe de l'oscillateur 18.



   L'amplificateur 31 est à courant continu à dérive faible ; il comprend un modulateur 34 de la tension continue, des filtres passe-bas 32,33 et un amplificateur à courant alternatif 35.



   On voit qu'on a mis l'appareil à zéro dans un temps qui est celui de réponse du   servo-mécanisme    en substituant au capteur 29, une capacité 21 égale à la capacité résiduelle qu'il aurait si le réservoir était vide. La bande a défilé devant le lecteur électronique 38 et son circuit, à ce stade de l'opération n'étant pas encore ferme, aucune impulsion n'a été enregistrée.



   A la phase suivante de l'opération, la résistance thermique 23 applique une tension suffisante sur l'enroulement du relais 22 ; l'armature mobile vient sur son contact    <  :    travail    ,    isole le condensateur 21 et met en parallèle sur le condensateur variable   20,    le capteur   29    dont la valeur, à l'instant de la mesure, dépend de la hauteur de liquide dans le réservoir RI.



  Le discriminateur se trouve à nouveau désaccordé et une tension continue apparaît entre U et V.



  Celle-ci est liée en valeur et en signe à l'écart de fréquence et à son sens par rapport à la fréquence moyenne, elle est amplifiée comme il a déjà été indique et commande la rotation du moteur 24 dans un sens convenable. Celui-ci entraîne simultanément l'armature mobile du condensateur 20 et le dispositif d'entraînement de la bande magnétique 36. Il est à remarquer que les valeurs des capacités 29 et 20 varient en sens inverses, de sorte qu'on peut écrire :   C29    totale +   C, 0 résiduelle    = constante   Cf) résiduelle = C résiduelle   
 Dans sa rotation pour refaire l'accord du discriminateur 19, le moteur 24 a déplacé la bande devant le lecteur 38 d'une longueur en relation linéaire avec la hauteur du liquide.

   La bande a reçu expérimentalement un certain nombre de signaux magnétiques ou        tops        de telle manière que l'écart de deux signaux consécutifs corresponde, pour chaque niveau considéré, à l'unité élémentaire de mesure de volume adoptée. Le lecteur 38 a donc fourni, à chaque passage d'aimantation locale devant sa tte, une impulsion d'amplitude et de forme dépendant de l'intensité d'aimantation de la bande et des caractéristiques du circuit de lecture.

   Le moteur 24 a tourné dans un sens lié au signe de la tension au point W, qui est utilisée pour amener l'armature mobile du relais polarise 39 au collage, dans une position déterminée par ledit signe et par laquelle les impulsions destinées à   tre    comptées seront envoyées dans le sens convenable correspondant au sens de la variation dans le dispositif de comptage.



   Laissant le système en équilibre, si nous supposons que la surface du liquide dans le réservoir des  cend, c'est-à-dire    que le volume diminue, par un processus inverse à celui qui vient d'tre envisagé, le moteur tournera en sens inverse entraînant également la bande en sens inverse pour refaire l'accord du discriminateur, le signe de la tension en W sera inversé et l'armature mobile 39 viendra au collage sur l'autre contact aiguillant les impulsions que le lecteur envoie, vers un circuit de comptage pour les soustraire du volume précédent qui est resté   affi-      ché.    A la sortie du jaugeur, on dispose d'impulsions à compter ou décompter qui sont mises en forme dans les circuits 40 et 41 avant d'attaquer l'anneau 42 à double entrée (comptage ou   décomptage)

      des chiffres du premier ordre ; il y aura autant d'anneaux que d'ordres de chiffres à utiliser. Le schéma de la fig. 5 représente de façon non limitative, des anneaux réalisés avec des thyratrons à cathode froide.



   Bien entendu, si l'on désirait recourir à un servomécanisme non linéaire, la tension délivrée au point
W serait appliquée à un relais de préférence polarisé aménagé de manière à assurer la commutation d'un moteur à alimentation indépendante.



   Dans le dispositif ci-dessus, le capteur de mesure comporte, en vue d'éliminer toutes les sources possibles d'erreurs, un oscillateur pilote associé à un discriminateur de fréquence dans un montage utilisant la méthode de mesure dite        analogique de zéro   p.   



  En particulier, le discriminateur de fréquence a été choisi en raison de la très bonne linéarité de réponse qu'il permet d'atteindre. Par ailleurs, le capteur de mesure, tel que le condensateur de jaugeage, a été monté de manière à agir sur l'accord du discriminateur et non sur la fréquence de l'oscillateur afin de conserver la possibilité de piloter ce dernier qui peut ainsi constituer une référence en fréquence d'une très grande stabilité sur laquelle peut tre basée une mesure de précision.



   A la fig. 6, les numéros de référence de la fig. 5 ont été repris et affectés de l'indice a pour désigner des organes homologues.



   Sur cette figure, le circuit du compteur de mesure comporte la bobine   28    couplée à la bobine   27a    reliée à l'oscillateur   18,.   



   La bobine   28n    est reliée aux armatures du conden  sateur    de captage de mesures   29,    par les fils de   ligne    101-102 entre lesquels sont aménagés le condensateur variable   20a    couplé au moteur (non représenté) d'entraînement de la bande magnétique et le condensateur 108 de capacité importante, de l'ordre de quelques dizaines de milliers de picofarads, destiné à rendre proportionnellement très faibles les variations de la capacitance du condensateur variable au cours des mesures et à faire travailler le circuit dans la partie convenable de sa courbe de réponse.

   Il a été ajouté un condensateur ajustable 103 permettant de réaliser l'accord du circuit en fonction des capacités parasites qui sont susceptibles de prendre naissance soit entre les fils 101-102, soit entre chacun de ceux-ci et la masse.



   Ces capacités parasites ont été symbolisées pour la première par la capacité 104 et pour les secondes par les capacités 105 et 106.



   Le simple examen de ce schéma montre que ces diverses capacités parasites sont en parallèle sur les condensateurs 20, et 108, c'est-à-dire qu'elles viennent diminuer, en particulier, la valeur à laquelle il convient de fixer le condensateur 108.



   La capacité pour laquelle le circuit est accordé, c'est-à-dire sa capacité totale, est en pratique de l'ordre de quelques dizaines de milliers de picofarads, tandis que la capacité de la sonde est de l'ordre de quelques centaines de picofarads. Les capacités parasites 104,105,106 sont relativement faibles et de   l'ordre,    par exemple, de cent picofarads par mètre de canalisation. Ceci montre,   d'une    part, que le dispositif s'accommode de très grandes longueurs de ligne de jonction entre la sonde et le lecteur de mesure et que les capacités parasites dues à ces canalisations, loin de   gner    l'équilibrage convenable de 1'ensemble, permettent, au contraire, de diminuer la valeur du condensateur 108.



   A la fig. 7, le dispositif de remise à zéro est appliqué à un dispositif de mesure de   mme    nature que celui de la fig. 4 considérée dans sa plus grande généralité, c'est-à-dire indépendamment de la nature de la grandeur à mesurer. Dans celui-ci l'élément de prise d'information ou comparateur est symbolisé par l'élément   Cl,    tandis que le condensateur variable ou élément traducteur de la mesure est symbolisé par   l'élément T.    Ce dispositif est mis en circuit avant cha
 que mesure de telle manière que la bande S soit replacée dans sa position de départ qui correspond
 au zéro du dispositif d'affichage.



   Ceci est obtenu par la substitution à la grandeur intermédiaire à mesurer G, d'une grandeur Go de mme nature mais d'une valeur telle qu'elle corresponde à la position de départ de la bande. Cette
 substitution est obtenue grace à un relais 152 dont l'enroulement 156 est alimenté à travers une résistance thermique de temporisation 151. De plus, pen
 dant la mise à zéro, aucune information n'est envoyée
 au dispositif de comptage grâce à une connexion judicieuse du lecteur au dispositif d'affichage qui
 s'effectue par le contact de travail 154 du relais   152.   



   Il va sans dire que la grandeur simulée Go sera placée
 dans des conditions identiques à la grandeur réelle G
 (par exemple en ce qui concerne la température).



   Le fonctionnement est le suivant ; la mesure com
 porte deux périodes :
 -tarage au départ par Go
 -mesure de G. 



   Tarage
 La bande étant restée dans la position correspondant à la mesure précédente, la grandeur Go est connectée par la lame de contact 155 et le contact de repos 153 du relais 152 au comparateur Cl. En appuyant sur le contact de mesure (non représenté), la tension est appliquée aux divers circuits, le comparateur Ci délivre alors une tension d'écart correspondant à la différence de valeur entre Go et]   a    valeur fournie par le traducteur T qui est resté sur la position correspondant à la mesure antérieure.



  Le   servo-mécanisme    refait l'équilibre et le moteur entraîne en mme temps la bande qui s'arretera en position de départ avec une erreur telle que celle-ci correspondra au seuil de démarrage du moteur, erreur qui d'ailleurs peut   tre    corrigée. Le lecteur électromagnétique L est, à ce temps de l'opération, isolé du circuit de comptage.



   Mesure
 Au bout d'un temps déterminé par la valeur de la résistance thermique 151, le circuit de temporisation remplit son office et le courant qui s'établit dans l'enroulement 156 du relais 152 amène la lame 155 sur le contact de travail 154 ; la grandeur   G    détectée par le capteur de mesure 157 auquel elle est appliquée remplace alors la grandeur Go à l'entrée du comparateur   Cl.    Par le   mme    processus que précédemment la bande sera entraînée en sens inverse pour   s'arrter    dans une position correspondant à la valeur de G, tandis que, par le contact 154 et la lame 155, les impulsions en provenance du lecteur sont envoyées sur le dispositif de comptage et d'affichage Q.



   Il est à remarquer qu'un tel dispositif de remise à zéro permettrait éventuellement, grâce à un commutateur approprié de desservir, à l'aide du mme dispositif, par exemple, une pluralité de réservoirs identiques munis chacun de son capteur de mesure tels que   158,    159.



   A la fig. 8, le dispositif est destiné à la mesure d'un poids avec calcul simultané du prix de la mar  chandise    pesée.



   Le dispositif de mesure du poids n'est représenté à ladite fig. 8 que par sa bande magnétique 201 mais il est bien entendu qu'il est du type général décrit ci-dessus. Il peut, en particulier,   tre    considéré qu'il est plus spécialement du type représenté à la fig. 5, le condensateur de jaugeage immergé étant remplacé par un condensateur variable dont l'armature mobile est, par exemple, solidaire de   l'axe    d'oscillation de la balance.



   Les impulsions, dont le nombre correspond au poids à mesurer, sont envoyées dans le dispositif de comptage 202 qui dirige l'information sur le dispositif d'enregistrement 203 d'où elle est envoyée simul  tanément    au dispositif d'affichage 204 et au groupe calculateur 205 où elle est envoyée au poste        Mul  tiplicateur  .   



   Par ailleurs, le dispositif comporte également un élément de pose du prix unitaire, par exemple un clavier décimal 206, d'où ce prix est dirigé sur le groupe calculateur au poste        Multiplicande    .   



   Le prix total élaboré par le groupe calculateur est dirigé sur le dispositif d'affichage 207 et   éven-    tuellement sur le dispositif 208 d'impression du ticket de caisse.



   Le dispositif peut   tre    utilement complété par une connexion 209 aménagée entre le clavier   206    et le dispositif d'enregistrement du poids 203 de manière que celui-ci ne puisse tre ni affiché ni envoyé au groupe de calcul tant que le prix unitaire n'est pas posé sur le clavier.


Claims (1)

  1. REVENDICATION Dispositif de mesure et d'affichage d'une gran- deur comportant un élément sensible à la grandeur à mesurer relié à un élément de traduction des résul- tats, caractérisé en ce que ce dernier comporte, d'une part, un support portant des signaux et entraîné par un mécanisme relié audit élément sensible de manière à déterminer le défilement du support devant un dispositif de lecture desdits signaux connectés à un dispositif de comptage et, d'autre part, un dispositif d'affichage des résultats aménagé de manière à indiquer le nombre des signaux comptés, l'espacement de deux signaux consécutifs sur le support étant tel que leur lecture corresponde à chacune des unités élémentaires successives de la grandeur à mesurer.
    SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, agencé de manière à effectuer la mesure d'une grandeur inter médiaire liée à la grandeur à mesurer selon une loi déterminée, caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif de remise automatique à zéro du support des signaux, constitué par des moyens aménagés de manière à substituer à la grandeur intermédiaire et pendant le temps nécessaire à la remise à zéro, une grandeur de mme nature, mais d'une valeur telle qu'elle corresponde à la position du support de signaux pour laquelle le dispositif d'affichage marque la graduation zéro, puis à mettre fin à cette substitu- tion, lorsque cette phase de l'opération est terminée.
    2. Dispositif selon la sous-revendication l, dans lequel la grandeur intermédiaire est la capacité d'un condensateur de capacité variable, caractérisé en ce qu'un second condensateur de capacité importante par rapport à celle du premier est aménagé en parallèle avec celui-ci.
    3. Dispositif selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'un condensateur ajustable est aménagé en parallèle avec les deux premiers.
    4. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que le support portant les signaux est constitué par un support d'enregistrement magnétique.
    5. Dispositif selon la revendication, destine à la mesure du volume du liquide contenu dans une cuve et comportant un capteur de mesure de niveau constitué par un condensateur s'étendant sur toute la hauteur de la cuve et constitué de manière que ses deux armatures soient au moins partiellement immer gées dans le liquide, caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, un discriminateur de fréquence accordé sur une fréquence déterminée dans le circuit duqucl le capteur de mesure est inséré en parallèle avec un condensateur variable, ledit discriminateur de fré- quence étant aménagé de manière à faire apparaître à ses bornes de sortie une tension continue en cas de désaccord de son circuit par rapport à un oscillateur pilote accordé sur la mme fréquence, d'autre part,
    un mécanisme de correction du condensateur variable entraîné par un moteur électrique asservi à ladite tension continue, de manière que la variation de capacité dudit condensateur variable tende à rétablir l'accord dudit circuit, et, enfin, une bande d'enregistrement de signaux entraînée par un mécanisme soumis audit moteur électrique, étalonnée de telle manière que l'écart de deux signaux consécutifs corresponde, pour chaque niveau considéré, à l'unité élémentaire de mesure de volume adoptée et asso ciée à un élément de lecture des signaux relié à un dispositif électronique de comptage et de comptage desdits signaux et d'affichage du résultat.
    6. Dispositif selon la sous-revendication 5, carac térisé en ce que le moteur électrique est du type à courant continu tandis que les bornes de sortie du discriminateur de fréquence sont connectées à un amplificateur de tension alimentant directement ledit moteur électrique.
    7. Dispositif selon la sous-revendication 5, carac térisé en ce que le moteur électrique est à alimentation indépendante tandis que les bornes de sortie du discriminateur de fréquence sont connectées à un amplificateur de tension connecté lui-mme à un relais aménagé de manière à assurer la commutation des circuits d'alimentation dudit moteur.
    8. Dispositif selon les sous-revendications 1 et 5, caractérisé en ce qu'un condensateur de tarage de capacité égale, en l'absence de tout liquide, à celle du condensateur de jaugeage, est aménagé de manière à tre substitué à celui-ci dans le circuit d'accord en vue de la remise à la graduation zéro .
    9. Dispositif selon la sous-revendication 8, carac térisé en ce qu'un relais contacteur temporisé est aménagé dans le circuit de mise en service du dispositif de manière à effectuer en premier lieu la substitution du condensateur de tarage au condensateur de jaugeage puis, après accomplissement de la temporisation, à remettre celui-ci en circuit. < 10. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que lesdits dispositifs de comptage des signaux et d'affichage des résultats sont communs à plusieurs dispositifs de mesure auxquels ils sont reliés par un contacteur sélecteur.
    11. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que le support de signaux comporte, outre la piste portant les signaux, au moins une piste destinée à recevoir des informations annexes, par exemple de télécommande ou d'alarme, associées chacune à un élément de lecture.
    12. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que le dispositif de comptage est relié par l'intermédiaire d'un dispositif d'enregistrement à un élément de calcul relié à un élément de pose d'un multiplicande et aménagé de manière à effectuer le produit de ce dernier avec la quantité mesurée.
    13. Dispositif selon la sous-revendication 12, caractérisé en ce que 1'6'6ment de pose du multiplicande est relié au dispositif d'enregistrement par des moyens de commande aménagés de manière à s'opposer à l'envoi de la quantité mesurée à l'élément d'affichage et à l'élément de calcul tant que le multiplicande n'a pas été introduit dans ce dernier.
    14. Dispositif selon la sous-revendication 12, caractérisé en ce que l'élément de calcul est con necté à un élément d'affichage du résultat et à un élément d'impression de celui-ci.
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