Brevet FR2002098A1 — publié le 19691003

i 2002098 L'invention concerne un procédé et un dispositif permettant de tirer parti des résultats de mesures effectuées au cours de processus qui se prêtent à l'enregistrement digital par impulsions électriques, notamment quand ces processus sont de 5 longue durée, comme par exemple la mesure des besoins biologiques d'oxygène dans l'économie des distributions d'eau de ville» Dans ces techniques de mesure digitales, on s'intéresse avant tout au résultat final, c'est-à-dire à la somme de toutes les impulsions électriques, chaque impulsion correspondant à une 10 unité déterminée du processus à mesurer® Lorsqu'on mesure les taux d'oxygène biologiquement nécessaires, dans le contrôle d'une distribution d'eau de ville, chaque impulsion correspond par exemple à un milligramme d'oxygène par litre de liquide examiné, ou encore, lorsqu'on évalue l'intensité du trafic, chaque impulsion corres-15 pond à un véhicule, ou à un essieu de véhicule. La signification d'une telle mesure est d'autant plus grande que l'appréciation se fonde non seulement sur le résultat final, mais sur l'évolution pendant la durée de la mesure. Par exemple, pour les études scientifiques, il est important de con-20 naître la courbe du taux d'oxygène biologiquement nécessaire en fonction du temps. A côté de la précision de l'enregistrement, la facilité d'interprétation des mesures est tout aussi importante. - De telles courbes peuvent être/poinè^pax point par exemple à partir de valeurs enregistrées sur bande durant l'essai, 25 mais ceci prend beaucoup de temps. Bans le même but sont utilisés ce qu'on appelle les enregistreurs à tracé continu ou imprimant par points, qui se présentent sous forme d'un, enregistreur à compensation avec équilibration motrice de résistance dans un ohmmètre à pont. De tels dispositifs sont toutefois fort coûteux et condui— 30 sent à des installations financièrement très onéreuses, notamment, comme c'est le cas pour les titrages du taux d'oxygène biologiquement nécessaire, lorsqu'il faut procéder à un assez grand nombre d'essais ou de séries de mesures, et lorsque les résultats obtenus en valeurs digitales doivent être convertis en valeurs analogiques 35 utilisables par des dispositifs connus. De plus, la haute précision du dispositif digital de mesure se trouve compromise par 1'élément t analogique. Un autre inconvénient important de ces appareils enregistreurs connus est l'impossibilité, lorsqu'on ignore au départ la valeur maximale susceptible d'être mesurée, de choisir par /nf 40 avance l'unité optimale de mesure. Ou bien l'on utilise pas a 69 01737 2 2002098 plein la hauteur de la feuille de graphique, si l'on, a choisi une unité trop petite ou imprécise, ou bien l'on s'aperçoit trop tard que 1'unité choisie ne permet pas de dessiner la courbe de façon continue, et qu'il faut éventuellement, en cours de tracé, repartir à nouveau de l'axe des x . Cela implique la nécessité de surveiller au moins assez souvent l'appareil au cours de la mesure, ce qui peut être très gênant quand celle-ci s'étend sur une période assez longue, comme par exemple lorsqu'il s'agit de déterminer le taux d'oxygène biologiquement nécessaire sur cinq jours. le but de l'invention est de proposer un procédé permettant de tirer parti des résultats de mesures du type décrit précédemment tout en évitant de transposer les valeurs digitales en valeurs analogiques, et permettant d'inscrire rapidement sur un support graphique à la suite les unes des autres, les courbes de diverses séries de mesures, ou de séries de mesures commencées à des moments différents, et rendant également possible de choisir au mieux l'unité de mesure une fois terminé le processus de mesure, tout cela au moyen d'un dispositif facile à manier et d'un prix acceptable© I«e procédé de l'invention consiste en ce que les impulsions électriques, pour lrensemble de l'opération de mesure, sont stockées dans ui£ mémoire d'informations, et qu'ensuite le développement du processus dans le temps est représenté graphiquement de façon accélérée sur un support adéquat sous la commande des impulsions ainsi stockées. Les valeurs mesurées ne sont donc pas mises en courbe directement, mais d'abord mises en mémoire, et ce n'est qu'une fois l'essai terminé qu'elles servent à la commande de l'inscrip-teur» Il devient donc possible, dans le cas de séries de mesures faites simultanément en divers endroits, de n'employer qu'un seul appareil traceur pour diagrammer les valeurs en une fraction du temps nécessaire à leur mise en mémoire et au déroulement du processus étudié, de sorte que les résultats de mesures s'espaçait sur un assez long laps de temps peuvent être diagrammés en beaucoup moins de temps avec une grande précision. Dans le cas du taux d'oxygène biologiquement nécessaire, dont la mesure s'étend d'ordinaire sur cinq jours, les impulsions stockées d'une mesure peuvent être par exemple transcrites en couibe en un quart d'heure, soit en 480 fois moins de temps que n'en exige la mesure elle-même. 69 01737 3 2002098 Les "Valeurs de fin d'essai étant connues en abscisses et en ordonnées, on n'a à choisir les unités de mesure des deux coordonnées qu'après la fin de l'essai, et l'on peut ainsi les adapter de façon optimale aux résultats mesurés et aux dimensions de la feuille de tracé* Cela permet donc de représenter toutes les mesures en un format standard avec la plus grande précision. Les courtes peuvent être inscrites aussi souvent qu'on le désire, même à différentes échelles. ïïh dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé de l'invention est caractérisé par une mémoire permettant d'enregistrer et de stocker les impulsions électriques, et par un organe inseripteur muni d'un style mobile en direction de l'axe des temps, sous l'impulsion régulière et continue d'un dispositif moteur ; pour entraîner le style dans une direction formant un angle avec l'axe des temps, est utilisé un mécanisme d'avancement pas—à—pas commandé par les impulsions électriques stockées dans la mémoire des informations<> 11 est souhaitable dans ce cas que 1 'appareil comporte un amplificateur pour renforcer les impulsions stockées qui sont envoyées par la mésoire à l'organe inseripteur, de façon que la force électrique de ces Impulsions puisse actionner le mécanisme d'avancement pas-à-pas* Cet amplificateur s'impose notamment lorsque, pour stocker les impulsions dans un dispositif perfectionné, l'on utilise une mémoire magnétique, de préférence sous forme de disques, comme ceux par exemple des machines à dicter, lesquels sont d'une synchronisation et surtout d'un maniement plus faciles que les bandes magnétiques ; la meilleure qualité de reproduction de ces dernières est ici sans intérêt, puisqu'il ne s'agit de reproduire que des impulsions mises sous forme de tensions rectangulaires d'une fréquence déterminée, par exemple 0,5 Hz, en proportion desquelles la piste sonore se magnétise. Lors de la reproduction, qui se fait d'ordinaire à une vitesse beaucoup plus grande, ces zones magnétisées créent une tension alternative qui est renforcée dans la mesure où cela est nécessaire pour, commander un moteur pas-à-pas par 1 * intermédiaire d'un relais. Ainsi, pour tracer graphiquement en un quart d'heure les résultats d'une mesure s*étendent sur cinq jours, il faut qu'à la reproduction, le disque tourne 480 fois plus vite qu'à l'enregistrement, de sorte que si la fréquence était par exemple de 69 01737 4 2002098 0,5 H"z à l'enregistrement, elle soit portée à 240 Hz. De nombreux essais ont montré que cet accroissement de vitesse ne cause aucun problème lors du tracé de la courbe» Suivant la densité des impulsions, on peut même ramener les cinq, jours à trois minutes, ce qui 5 représente une économie de temps de 1/2400. Ce qui limite la rapidité graphique, c'est la capacité de réception du moteur pas-à—pas, dont un modèle connu ne peut pas traiter plus de 12 impulsions par seconde. Pour le stockage lui-même, il suffit d'avoir à chaque lieu de mesure un moteur synchrone avrec tourne-disque et tête 10 magnétique, qui est monté sur l'organe de mesure qui dorme les impulsions électriques. Pour l'établissement de la. courbe, il est prévu un appareil de reproduction comportant également un tourne-disque actionné par un moteur synchrone, avec tête magnétique, et complété par un amplificateur. Au lieu d'une mémoire magnétique, 15 on peut aussi utiliser de façon analogue, par exemple, un appareil à bande perforée de type connu. La commande du atyl^Lnseripteur se fait bien au moyen d'un arbre que fait tourner le mécanisme pas-à-pas, et qui commande le support du style inseripteur. On a ainsi un appareil technique— 20 ment non compliqué , d'un maniement facile et d'un prix très intéressant par comparaison à d'autres machines traceusea connues ; sa précision répond tout-à-fait à la précision des mesures elles-mêmes, puisque chacune des impulsions stockées lors de la mesure détermine un mouvement correspondant de l'arbre, et une avancée 25 correspondante du style inseripteur. Dans une autre forme de réalisation intéressante de l'appareil, existe m dispositif pour modifier la longueur de chaque avancée du style inseripteur en réponse à chaque impulsion reçue du pas-à-pas, ce qui s'obtient au mieux en modifiant l'angle 30 de rotation de l'axe à chaque impulsion. De cette façon l'échelle du tracé sur l'axe de coordonnées qui dépend du pas-à-pas peut être adaptée aux grandeurs données, c'est-à-dire à la valeur finale qui est maximale, ainsi qu'aux dimensions de la feuille. Pour faire avancer de façon continue l'arbre qui 35 actionne le style inseripteur de façon discontinue, on se sert, dans une autre variante de l'invention, d'entraînements supplé- r mentaires synchrones à vis sans fin, engrenant sur les paliers des arbres® D«autres détails de l'invention apparaîtront de la description 69 01737 5 2 0 0 2 Ô 9 8 en référence aux dessins annexés. la ïig. 1, est une vue en plan de l'appareil graphique conforme à l'invention. La Fig. 2, est une coupe suivant la ligne II-II de 5 la Figdo Sur tin bâti I en forme de caisse est fixé un plateau à graphiques 2 portant une réglette de serrage 3 pour bloquer une feuille de papier 4 sur laquelle sera inscrite la courbe. Sous le plateau 2 sont montés, dans le châssis 1, les arbres 5, parallèles 10 aux grands côtés du plateau. Ces arbres sont entraînés, de façon synchrone, par un moteur synchrone 6 avec transmission à chaînes 9 et roues dentées 8. Aux paliers 10 des arbres 5 sont fixées les pièces d'appui 11 et 12, reliées entre elles par une tige-guide 13, et dans lesquelles est monté un arbre 14 perpendiculaire aux arbres 15 5 ; le manchon 15 de l'arbre 14 est reliée à un style inseripteur 16 qui est porté par la tige guide 13 le long de laquelle il peut se déplacer. L'arbre 14 est actionné par un moteur pas-à-pas 17 recevant ses impulsions de la tête magnétique 18 d'un appareil classique de reproduction (non représenté ici) des informations 20 stockées dans une mémoire magnétique, impulsions qu'un amplificateur 19 de type classique, renforce au degré nécessaire pour qu'elles puissent actionner le moteur pas-à-pas 17. Le style inseripteur 16 se trouve donc mû de façon continue et régulière, par les arbres synchrones 5, en direction 25 de l'axe des temps x tandis que l'arbre 14 est mû de façon discontinue, en direction de l'axe des y, par le moteur pas-à-pas 17, suivant les impulsions reçues de la tête magnétique 18, la courbe 20, qui s'inscrit sur la feuille 4, étant la résultante de ces deux mouvements. 30 Le mécanisme de transmission 7» est, comme il convient, à plusieurs vitesses, pour qu'on puisse modifier la vitesse d'avancement suivant l'axe des temps. De même, la démultiplication du moteur pas-à-pas 17 peut être rendue variable afin que l'angle dont tourne l'arbre à chaque impulsion, et par conséquent chaque 35 déplacement en direction des y, puisse être adapté à chaque cas. 01737 6 2002098 SETBHBICATIOIS l'invention a pour objet : Procédé pour l'utilisation des mesures effectuées de préférence au cours de processus de longue durée, susceptibles d'un enregistrement digital par impulsions électriques, comme par exemple l'évolution dans le temps des taux d'oxygène biogogiquement nécessaires dans des distributions d'eau de ville, ledit procédé ayant pour particularité que les impulsions électriques, durant tout le temps que dure la mesure, sont enregistrées par une mémoire d* informations, et qu'ultérieurement elles sont représentées graphiquement par un dispositif traceur commandé par les impulsions déjà mises en mémoire » Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon 1, caractérisé par une mémoire d'informations capable d'enregistrer des impulsions électriques, et par un appareil inseripteur pourvu d'un style traceur pouvant se mouvoir d'une part en direction de l'axe des temps sous l'effet d'un dispositif moteur à fonctionnement continu et régulier, et d'autre part obliquement à l'axe des temps grâce à un mécanisme de progressions pas à pas commandé par les impulsions électriques accumulées dans ladite mémoire. Dispositif selon 2, caractérisé par un dispositif amplificateur servant à renforcer les impulsions mises en mémoire lorsque celles-ci sont transmises à l'appareil inseripteur, de façon 0ue leur force soit suffisante pour actionner le mécanisme de pas à pas. Dispositif selon 2 ou 3, caractérisé en ce que la mémoire utilisée pour enregistrer les informations est de type magnétique, et de préférence sous famé de disques» Dispositif selon 2 à 4, caractérisé par un arbre mis en rotation par un mécanisme de progression pas à pas, et qui fait avancer un porte-style inseripteur» Dispositif selon 2 à 5, caractérisé par un organe modifiant la longueur dont avance le style inseripteur à chaque impulsion transmise en pas à pas. 69 01737 7 2002098 7 — Dispositif selon. 5 ott 6, caractérisé .par un organe qui modifie l'angle de rotation de l'arbre à chaque impulsion., 8 - Dispositif selon 5 à 7, comportant une commande par laquelle l'arbre entraîné én pas à pas est déplacé de façon continue 9 - Dispositif selon 8, caractérisée par une démultiplication variable du moteur pas à pas modifiant l'angle dont tourne l'arbre à chaque impulsion, chaque déplacement en direction de l'axe des y du style étant adapté à chaque cas, lQ 10 — Dispositif selon 5 à 9, avec cette particularité que les 5 obliquement à l'axe dœ temps. paliers d'arbres sont façonnés en paliers amovibles. >