Brevet FR2001169A1 — publié le 19690926

La présente invention concerne un transmetteur électrique dans lequel les variations à mesurer se traduisent par une modification de champ magnétique. Les transmetteurs électriques sont déjà connus, leur 5 fonctionnement est "basé sur les phénomènes d'induction. Ces trans metteurs doivent donc être alimentés par un courant de fréquence sinon les signaux transmis sont faibles, comme c'est le cas par exemple pour les témoins de dilatation. Pour obtenir des signaux puissants, il est possible 10 d'utiliser des transmetteurs à potentiomètre, cependant, leur conception et leur mode de fonctionnement les rendent sensibles aux vibrations et à l'usure. La présente invention a pour objet la création d'un transmetteur électrique puissant qui ne présente pas les incon-15 vénients cités plus haut. La présente invention fournit dènc un transmetteur électrique dans lequel une variation de la grandeur de mesure provoque une variation d'un champ magnétique, caractérisé en ce que les lignes de champ sortant de façon connue en soi d'un ai-20 mant permanent ou d'une bobine excitée traversent plus ou moins fortement un noyau ou une enveloppe en fer doux en fonction de la variation de la grandeur de mesure, et en ce que la variation de flux qui en résulte est détectée par au moins une sonde de champ magnétique. 25 Un mode de réalisation avantageux, où une pièce pouvant se déplacer en direction longitudinale, à la façon d'une bobine plongeuse, plonge dans une enveloppe, la pièce se déplaçant longi-tudinalement constitue un ordre étagé qui présente un aimant permanent polarisé dans le sens longitudinal, composé d'un ou plu-30 sieurs aimants annulaires et ayant à ses extrémités frontales des disques en acier doux, et l'enveloppe est composée d'au moins deux couches en acier doux entre lesquelles est disposée au moins une sonde de champ magnétique. Lorsque les anneaux de fer doux constituant l'enveloppe 55 sortent d'un dégagement circulaire et sont en face de deux épau-lements opposés, réalisés en matière plus résistante que celle du dégagement, un. flux magnétique orienté est alors créé. Pour faciliter leur montage, les anneaux de fer doux peuvent être maintenus par des secteurs placés à proximité des 69 02343 2 2001169 dégagements dont la partie extérieure prend appui contre la face interne de l'enveloppe. Pour éviter les incidents de fonctionnement, les secteurs ainsi que l'enveloppe peuvent être réalisés dans une matière 5 diamagnétique. Pans un autre mode de réalisation dans lequel la membrane d'une capsule se bombe vers l'intérieur sous l'action d,une pression, la membrane se compose d'au moins une tôle en acier doux, qui prend appui sur un aimant permanent annulaire polarisé 10 longitudinalement, qui est monté lui-même sur une plaque en acier doux ou milieu de laquelle s'étend un noyau en acier doux en direction de la tôle d'acier doux avec interposition d'au moins une sonde de champ magnétique. Pour parvenir à une mesure stable et précise du champ 15 magnétique, il est bon que le noyau en acier doux présente un alésage central et sa face frontale tournée vers la plaque présente des fraisages en forme de croix de Mal.te, et chacun des bras porte une sonde de champ magnétique. Pour éliminer les erreurs de mesure et pour simplifier 20 la fabrication, l'aimant permanent et le plateau peuvent être protégés par une enveloppe réalisée en matière diamagnétique et munie d'une bride servant à la fixation de la membrane composée de plusieurs feuilles de fer doux. L'enveloppe peut comporter un perçage qui permet d'évi-25 ter les variations de pression dans la partie inférieure de l'enveloppe et qui permet également le passage des fils d'enroulements. Deux modèles, conformes à la présente invention, sont illustrés et plus amplement détaillés ci-dessous. 30 La fig. 1 vue en coupe longitudinale d'un transmetteur qui comporte tua élament coulissant axialement dans un fourreau à la manière d'un bobinage. La fig. 2 vue selon le plan de coupe II-II de la fig. 1» La fig. 3 vue en coupe d'un transmetteur, d'une capsule 35 à dépression et d'une membrane. La fig. 4 vue en coupe du noyau en fer doux avec enroulements. Ainsi, d'après la figure 1, quatre aimants annulaires polarisés 1 constituent un aimant permanent 2, lequel comporte à 69 02343 3 2001169 chaque extrémité une rondelle de fer doux 3. Un axe épaulé 4 disposé longitudinalement dans une enveloppe 5 constituée d'une matière diamagnétique, porte les aimants permanents 2 et les rondelles de fer doux 3 ; lesquels sont entourés par un fourreau 6 5 fait d'un empilage de trois anneaux de fer doux 7,8, 9® D'une part, les rondelles extr'êmes 3 en fer doux ont un diamètre extérieur légèrement plus faible que le diamètre intérieur des anneaux de fer doux 7,8,9» ce qui laisse subsister un entre-fer ; d*autre part, les rondelles en fer doux 3 ont un diamètre exté-10 rieur légèrement supérieur à celui des aimants annulaires 1, les tolérances de fabrication de ces aimants étant plus serrées. Les enroulements 10 sont montés entre les anneaux de fer doux 7, 8, 9, et les fils de branchement 11 passent dans les perçages 12 de la bride 13 emmanchée à force sur l'enveloppe 5, cette 15 bride servant d'appui au fourreau 6. La figure 2 représente les anneaux de fer doux 7, 8 et 9» ainsi que les éléments adjacents. L'anneau de fer doux 8^ représenté en coupe à la figure 1, comporte un dégagement circulaire 14 et deux gorges diamétralement opposées 15. Le centrage 20 de l'anneau de fer doux 8, ainsi que celui des anneaux de fer doux 7 et 9, non illustrés, est assuré par deux secteurs 16 réalisés en matière diamagnétique et prenant appui sur la paroi intérieure de l'enveloppe 5» Le transmetteur fonctionne de la façon suivante : 25 Le champ magnétique émis par l'aimant permanent 2 tra verse les deux rondelles de fer doux 3 et, de là, passe par 1'entre-fer des anneaux de fer doux 7, 8 et 9» Compte tenu de la disposition des anneaux de fer doux 7, 8 et 9 et de leurs épaulements 15, l'aimant permanent 2 provoque le redressement du 30 champ magnétique émis par les anneaux 7 et 9» le champ magnétique se trouve alors également réparti sur l'anneau 8 par l'intermédiaire des enroulements 10» Les fils de branchement 11 sont raccordés sur un commutateur simple ou double non représenté. Lorsque l'axe 4 quitte sa position médiane, le transmetteur provoque 35 la conjonction du commutateur, d'où une modification de la répartition du champ magnétique émis par l'aimant permanent» En faisant varier l'écart entre les anneaux de fer doux 7, 8 et 9, ainsi que la longueur de l'aimant permanent 2, il est possible d'obtenir des relevés variables aussi bien dans le premier que 69 02343 4 2001169 dans le troisième secteur. Ce qui offre l'avantage de pouvoir utiliser» à la fois, la portion rectiligne du relevé ainsi que de compenser le fonctionnement•inverse du transmetteur avec la portion variable du relevé. 5 Le transmetteur, illustré à la figure 3, est composé d'une capsule à pression 17 munie d'une membrane 18 faite d'un empilage de feuilles métalliques, le transmetteur étant monté dans une enveloppe 19 réalisée en matière diamagnétique, munie d'un perçage 20 et d'un plateau 21 en fer doux qui supporte un 10 aimant" permanent annulaire 22 et un noyau en fer doux 23. Ce noyau, en fer doux 23, comporte un alésage central 24 et, sur sa base, des gorges 25 en forme de croix de Malte. Les épaulementa 26 sont munis d'enroulements 27 auxquels les fils de branchement 28 sont reliés et qui passent dans le perçage 20 pour être rac-15 cordés à un commutateur simple ou double, non illustré. La figure 4 montre les dégagements 25 du noyau en fer doux 23, ainsi que la disposition des enroulements 27. Le transmetteur fonctionne de la façon suivante : Le champ magnétique de l'aimant permanent 22 traverse 20 les feuilles en fer doux 18 et passant par l'entre-fer, le ehamp magnétique arrive dans le noyau de fer doux 23, d'où, grâee à la forme de ce noyau de fer doux 23, le champ magnétique se trouve également partagé entre les enroulements 27, puis à la suite de la déformation de la membrane 18 sous l'effet de la pression, le 25 flux magnétique est modifié, il traverse le plateau 21 et revient à l'aimant permanent 22, ce qui se traduit par une indication différente émise par le transmetteur. Grâce à un choix judicieux de la rigidité de la membrane 18 et de la foBce de l'aimant 22, ce transmetteur est susceptible de fournir des indica-30 tions très précises. Il est possible de diminuer la rigidité de la membrane 18, il suffit alors de diminuer le nombre de feuilles métalliques qui composent cette membrane. 69 02343 5 2001169 REVEEDICAÏIONS 1® Un transmetteur électrique dans lequel une variation de la grandeur de mesure provoque une variation d1un eiiamp magnétique, caractérisé en ce que les lignes de champ sortant de façon connue en soi d'un aimant permanent ou d'une 5 bobine excitée traversent plus ou moins fortement un noyau ou une enveloppe en fer doux en fonction de la variation de la grandeur de mesure, et en ce que la variation de flux qui en résulte est détectée par au moins une sonde de champ magnétique. 2. Un transmetteur électrique selon la revendication 1, 10 où une pièce pouvant se déplacer en dirëction longitudinale, à la façon d'une bobine plongeuse, plonge dans une enveloppe, caractérisé en ce que la pièce se déplaçant longitudinalement constitue un ordre étagé qui présente un aimant permanent polarisé dans le sens longitudinal, composé d'un ou plusieurs aimants 15 annulaires et ayant à ses extrémités frontales des disques en a-cier doux, et en ce que l'enveloppe est composée d'au moins deux couches en acier doux entre lesquelles est disposée au moins une sonde de champ magnétique. 3. Un transmetteur électrique selon les revendica-20 tions 1 et 2, caractérisé en ce que les couches en acier doux de l'enveloppe présentent deux prdLongements opposés partant d'une ouverture (oeil), dont l'épaisseur est supérieure à celle de l'ouverture. 4. Un transmetteur électrique selon les revendications 25 1 à 3, caractérisé en ce que les couches en acier doux sont entourées au voisinage de leur ouverture propre de segments qui s'appuient de leur côté par leur périphérie contre le paroi interne d'un boîtier. 5» Un transmetteur électrique selon les revendications 30 1 à 4, caractérisé en ce que le boîtier et le flasque s'y rattachent ainsi que chacun des segments en un matériau diamagnétique . 6. Un transmetteur électrique selon la revendication 1, dans lequel la membrane d'une capsule se bombe vers l'extérieur sous l'action d'une pression, caractérisé en ce que la membrane se compose d'au moins une tôle en acier doux, qui prend appui sur un aimant permanent annulaire polarisé longitudinalement, qui est monté lui-même sur une plaque en acier doux au milieux de laquelle 69 02343 6 2001169 s'étend un noyau en acier doux en direction de la tôle d'acier doux avec interposition d'au moins une sonde de champ magnétique. 7. Un transmetteur .électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le noyau en acier doux présente un alésage 5 central et sa face ±on±ale tournée vers la plaque présente des fraisages en forme de croix de Malte, et en ce que chacun des bras porte une sonde de champ magnétique. 8. Un transmetteur électrique selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'aimant permanent aussi bien que 10 la plaque sont entourés par un boîtier en matière diamagnétique, sur lequel sont bridées la membrane constituée de une ou plusieurs tôles en acier doux et la capsule associée. 9. Un transmetteur selon les revendications 4 et 8, caractérisé en ce que les lignes de mesure des sondes de champ 15 magnétique sortent du boîtier par au moins un alésage.