CH474766A - Appareil pour mesurer la vitesse d'un organe - Google Patents

Description

  Appareil pour mesurer la vitesse d'un organe    La présente invention a pour objet un appareil  pour mesurer la vitesse d'un organe se déplaçant par  rapport à un point de référence selon une trajectoire  prédéterminée. Cet appareil peut être destiné à  mesurer des vitesses dans des processus industriels, par  exemple la vitesse de sortie d'un     ruban    d'acier hors  d'un laminoir, ou encore la vitesse d'un véhicule.  



       L'appareil    faisant l'objet de la     revendication    du bre  vet principal comprend au moins un dispositif capable  de transformer la lumière en courant électrique, des  moyens pour éclairer ce dispositif par de la lumière  provenant d'au moins une zone dudit organe, fixe par  rapport au point de référence, et des moyens pour  moduler la lumière atteignant le dispositif à un degré  qui dépend de la vitesse du mouvement dudit organe par  rapport au point de référence.  



  Dans une forme d'exécution de cet     appareil    et dans  d'autres appareils connus, un projecteur de lumière est  agencé pour projeter sur l'élément une image de  lumière et d'ombre comportant des lignes transversales  à la direction du mouvement relatif, la lumière réflé  chie depuis la surface d'image de la pièce étant pro  jetée sur une cellule photoélectrique. Le signal de  sortie de la cellule contient une composante principale  d'une fréquence dépendant de la vitesse du mouvement  relatif de l'élément et de l'espacement, dans la direc  tion du mouvement relatif, de ces lignes transversales.  En mesurant de toute façon connue la fréquence de  cette composante, la vitesse relative peut être déduite.  



  On a cherché à obtenir un appareil établi sur le  principal de ces appareils connus mais plus simple que  ces derniers. En particulier, on a cherché à obtenir un  appareil dans lequel le signal électrique de sortie  contenant une composante de fréquence principale qui  dépend de la vitesse est obtenue sans projection  optique d'une image de lignes de lumière et d'ombre  sur la surface dont la vitesse doit être mesurée. En évi  tant la nécessité d'une projection optique de lignes,    l'équipement optique nécessaire peut être considérable  ment simplifié et son prix sensiblement abaissé.  



  L'invention a pour objet un appareil tel que défini  dans la revendication du brevet principal et est carac  térisé en ce que lesdits moyens pour moduler la  lumière comprennent, dans le dispositif convertisseur,  un ensemble de lignes photosensibles disposées de  façon à recevoir la lumière de cette zone, ces lignes  étant également espacées et formant un angle avec la  direction de déplacement de l'organe mobile par rap  port au dispositif convertisseur, un dispositif pour  combiner les signaux de sortie dus aux lignes photo  sensibles individuelles afin de former un signal de  sortie combiné du dispositif convertisseur, et un dispo  sitif pour mesurer la fréquence d'une composante de  fréquence principale présente dans ce signal.  



  Le terme  organe  doit être compris ici dans un  sens large. Il pourra, par exemple, désigner un objet  quelconque susceptible de se déplacer, par exemple un  dessin d'ombre et de lumière traversant un écran.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une  forme d'exécution de l'objet de l'invention:  la     fig.    1 est une vue en perspective de cette forme  d'exécution, et  les     figs.    2, 3 et 4 représentent chacune une cellule  au sélénium pouvant être utilisée dans cette forme  d'exécution.  



  Les     figs.    2 à 4 sont schématiques et ne peuvent  représenter les électrodes ni leur espacement à  l'échelle.  



  L'appareil représenté à la     fig.1    est destiné à  mesurer la vitesse d'un ruban d'acier S sortant d'un  laminoir non représenté. Une source de lumière L illu  mine une surface A du ruban, cette surface étant  représentée circulaire mais pouvant avoir toute autre  forme. Si le ruban est suffisamment chaud pour pro  duire assez de lumière ou de radiation pour activer un  dispositif transformateur lumière-électricité, on peut se  dispenser de la source L. La lumière provenant du           ruban    est projetée sur une cellule au sélénium C  décrite plus loin, de manière que le signal électrique de  sortie de la cellule contienne une composante de fré  quence principale dépendant de la vitesse de déplace  ment du ruban. La lumière est focalisée sur la cellule  C par un dispositif à lentilles O.

   Le signal de sortie de  la cellule C est amplifié par un amplificateur M et la  vitesse du mouvement est mesurée par un fréquence  mètre F qui mesure la fréquence de cette composante  principale et qui peut être calibré directement en  vitesse.  



  Une forme de la cellule C est représentée à la       fig.2.    Cette cellule comporte un     support    1, par  exemple une plaque de fibres de verre, sur lequel sont  également espacées des électrodes métalliques paral  lèles 2 formées de fils ou mieux de     rubans,    déposées  sur le support et séparées les unes des autres par du  sélénium 3. Le sélénium     constitue    une couche placée  sur la plaque 1 et sur la surface supérieure de laquelle  les électrodes 2 sont déposées. Des électrodes de deux  en deux sont connectées à une borne 4 de la cellule et  les autres électrodes à une     borne    5.

   La cellule est dis  posée de façon que les électrodes s'étendent à angle  droit de la direction de mouvement du     ruban    S     (fig.1)     tel qu'il est  vu  par la cellule.  



  Dans la cellule représentée à la     fig.3,    les élec  trodes sont constituées par des  dents  de deux  pei  gnes  métalliques 12 et 22 déposés sur une couche 3  de sélénium, sur une plaque de     support    1 en fibres de  verre. Un peigne est connecté à la borne 4 et l'autre à  la     borne    5.  



  La cellule représentée à la     fig.4    ne comporte  qu'un peigne métallique 32 déposé sur une couche de  sélénium 3 elle-même déposée sur une plaque de sup  port métallique 6, en laiton par exemple. Le peigne 32  est relié à la borne 5 et la plaque 6 à la borne 4.  



  La cellule au sélénium peut être remplacée par une  cellule utilisant à la place du sélénium toute matière  photorésistante, par exemple du     germanium    dopé.  



  Dans tous les cas les électrodes sont avantageuse  ment déposées dans le vide et peuvent être par  exemple en aluminium ou en or. Dans un cas pratique,  la cellule de la     fig.    3 peut présenter une plaque de sup  port 1 de 3,2 à 6,5     cm2,    la couche de sélénium peut  présenter une épaisseur de 0,38 mm, et les peignes  métalliques peuvent avoir une épaisseur de 0,025 à  0,050 mm, chaque  dent  du peigne présentant une  largeur de 0,25 mm et l'espacement entre deux dents  adjacentes, une sur chaque peigne, étant aussi de  0,25 mm.  



  Dans l'appareil représenté à la     fig.1,    l'élément  mobile dont la vitesse doit être mesurée, le ruban S,  est une pièce matérielle réelle qui se déplace elle  même par rapport à la cellule C. Cela n'est pas néces  saire toutefois et l'élément mobile peut être simplement  une image, un dessin ou un modèle de lumière et  d'ombre se déplaçant sur une surface fixe. C'est     ainsi     par exemple que l'élément mobile peut être une     image     de lumière et d'ombre produite sur l'écran d'un tube  cathodique, par exemple un écran d'un radar indica  teur de gisement.

   Il est évident que l'appareil décrit  peut mesurer la vitesse de déplacement d'une telle  image dans une direction     particulière    à travers l'écran  du tube alors que cet écran lui-même ne bouge pas.  



  La composante de fréquence principale qui dépend  de la vitesse est obtenue dans le signal de sortie du dis-    positif transformateur lumière-électricité par suite de  l'effet du mouvement de la lumière à travers les lignes  photosensibles également espacées que le dispositif  présente à une lumière en mouvement relatif. On  connaît évidemment des cellules au sélénium à élec  trodes en forme de fils ou de rubans parallèles avec du  sélénium remplissant les espaces entre ces électrodes.

    Dans ces cellules connues toutefois, aucun     soin    n'est       pris    pour assurer l'égalité des espaces entre les élec  trodes comme il est nécessaire si on veut     obtenir    une  composante de fréquence     principale    bien définie et  dépendant de la vitesse. En outre, dans ces cellules  connues, le nombre d'électrodes par une unité de lon  gueur (soit la dimension à angle droit de la direction  d'extension des électrodes) est considérablement infé  rieur au nombre qui est pratiquement nécessaire dans  la cellule utilisée dans l'appareil décrit.

Claims (1)

1. REVENDICATION Appareil selon la revendication du brevet principal, pour mesurer la vitesse d'un organe se déplaçant rela tivement à un point de référence selon une trajec toire prédéterminée, caractérisé en ce que lesdits moyens pour moduler la lumière comprennent, dans le dispositif convertisseur, un ensemble de lignes (3) pho tosensibles disposées de façon à recevoir la lumière de cette zone, ces lignes étant également espacées et for mant un angle avec la direction de déplacement de l'organe mobile par rapport au dispositif convertisseur, un dispositif (4, 5)

   pour combiner les signaux de sortie dus aux lignes photosensibles individuelles afin de former un signal de sortie combiné du dispositif convertisseur, et un dispositif (M, F) pour mesurer la fréquence d'une composante de fréquence principale présente dans ce signal. SOUS-REVENDICATIONS 1. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que ledit angle est un angle droit. 2. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que le dispositif convertisseur est une cellule photo résistante.

   3. Appareil selon la sous-revendication 2, caracté risé en ce que la cellule comporte plusieurs électrodes métalliques parallèles également espacées, formées de fils ou de rubans, les espaces entre les électrodes étant remplis par une matière photorésistante, des électrodes de deux en deux étant connectées à une borne de la cellule et les autres électrodes à l'autre borne de la cel lule. 4.

   Appareil selon la sous-revendication 2, caracté risé en ce que la cellule comporte une couche de matière photorésistante sur laquelle sont disposées deux électrodes en forme de peignes, chaque peigne étant connecté à une borne différente de la cellule, les dents des peignes étant parallèles et uniformément espacées et les dents d'une électrode étant disposées entre celles de l'autre électrode avec un espacement. 5.

   Appareil selon la sous-revendication 2, caracté risé en ce que la cellule comporte une couche de matière photorésistante disposée sur une électrode de support métallique, et une seconde électrode disposée sur la face de la couche opposée à la première élec trode, la seconde électrode comprenant plusieurs fils ou rubans parallèles également espacés et connectés les uns aux autres.