Brevet FR2000767A1 — publié le 19690912

La présente invention est relative à «ne balance, pourvue d'un fléau suspendu en un point situé entre les extrémités d'un fil de tension horizontal et d'un porte-charge, également relié au fléau au moyen d'une suspension par fil de tension. 5 Dans le présent mémoire descriptif, le terme fil peut également désigner un ruban étroit. / " Bans les balances connues jusqu'à présent, on n'a pas encore, entrevu la possibilité de compenser l'influence des variations de la température sur la longueur du fléau. Qn a pu, 10 il est vrai, rendre cette influence aussi faible que possible en réalisant le fléau en quartz. Il est souvent difficile de peser une charge lorsqu'elle se trouve dans une chambre thermostatique. Dans le cas de balances portatives et de détermination thermogravimêtrique, on a cependant rencontré des difficultés 15 particulières. De plus, une chambre thermostatique est coûteuse et incommode par le fait que les déterminations y sont sérieuse- -ment retardées* Un autre inconvénient présenté par les balances connues est constitué par le fait que la charge peut osciller. On 20 a souvent besoin, pour la charge à peser, d'un plateau'qui ne puisse osciller, la place de la charge à peser ne pouvant perturber la position horizontale du plateau, ni exercer aucune influence sur le résultat de la pesée. La présente invention vise une construction simple, 25 efficace et robuste permettant d'apporter une solution aux inconvénients mentionnés. Cette construction se caractérise par le fait qu'elle comprend un second fléau ou contre-fléau suspendu à un fil de tension, les deux fléaux formant, lorsque considérés dans un plan vertical, les côtés opposés d'un parâl-30 lélogramme dont les deux côtés restants sont formés par des tiges verticales ou éléments de liaison, dont l'un au moins est rigide et est réalisé sous forme de porte-charge, deux côtés cohtigus du parallélogramme étant connectés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un fil de tension faisant intersection avec le 35 plan précité, ce fil de tension étant fixé d'une part dans une partie réalisée double de l'un des côtés et d'autre part en un point situé entre les extrémités du fil de tension-de l'autre côté. Dans les balances de précision relative il est courant 40 d'utiliser un parallélogramme. Tous les points de pivotement sont 69 0Î5Î8 -2- 2000767 ici réalisés sous forme de suspensions à"couteau. La combinaison selon la présente invention présente en apparence l'inconvénient que des forces hoirizontaies peuvent se manifester dans les points de fixation du pïàt'eàu, ces forces affectant la longueur des 5 'fléaux et, par conséquent, le couple à'mesurer sur l'un des fléaux, ce couple devant être utilisé comme mesure pour le poids à déterminer. L'influence dés forces horizontales est cependant compensée comme il sera expliqué én détail plus avant. Comme dans le cas de bascules par exemple, même dans 10 les balances du type concerné par la présente invention, la place de la charge^ peser n'est plus un facteur d'importance. On peut donc, le cas échéant, pourvoir le bras porte-charge d'un plateau sur lequel la charge peut prendre place en un endroit quelconque de ce plateau. 15 Dans le cas des balances thermogravimétriques, un porte-charge vertical est le plus souvent fixé à l'extrémité du fléau, ce porte-charge s'introduisant soit dans la cloche de réchauffage agencée au-dessus du fléau, soit dans une cuve de refroidissement agencé sous le fléau. Indépendamment des incon-20 vénients qu'entraîne ce mode de réalisation, par exemple, quant" à son encombrement, le grand inconvénient que présente, par sa nature même, ce mode de réalisation, réside dans le fait que l'on ne peut, au cours d'une pesée, effectuer les opérations de refroidissement et de réchauffage l'une à la suite de l*autre. 25 On peut cependant au moyen d'une balance selon la pré sente invention, pourvoir le porte-charge d'un bras horizontal dont l'extrémité est entourée d'un espace pour le traitement thermique de la charge à peser, étant donné que la modification de la longueur du bras de levier ne joue plus aucun rôle. Ainsi 50 la chambre peut être bien plus' bas, ce qui amène bien moins de turbulence lors de la mesure dans les gaz. Il est à ce moment possible de réaliser une bonne séparation entre l'espace compris à l'intérieur de la chambre, dans laquelle se trouvent uniquement des éléments calcinés, et 55 l'espace extérieur, par le'fait que le bras est, dans la paroi délimitant l'espace cité, entouré par ime douille présentant une tolérance capillaire, c'est-à-dire, une tolérance qui est faible au point que les molécules de gaz ne peuvent y passer que par diffusion. Ce manchon peut être, le cas échéant, refroi-40 di afin d'empêcher par condensation le passage des gaz nocifs 69 01518 2000767 au travers de la chambre. l'invention sera à présent décrite avec référence au dessin qui montre une vue en perspective d'une balance destinée à effectuer des déterminations thermogravimétriques. 5 Deux fléaux 1 et 2 sont suspendus l'un au-dessus de l'autre à des fils de tension 3 et 4, qui sont ici des rubans de tension étroits. Une bobine de mesure 5 est connectée au fléau 1, cette bobine étant contenue dans le bloc de mesure 6. La position d'équilibre est contrôlée au moyen d'une lampe 7 et 10 d'un détecteur sensible à la lumière 8. Un circuit de commande est logé dans un boîtier 9> ce circuit réglant le courant en vue d'envoyer le couple d'équilibre approprié et d'indiquer et/ou enregistrer le résultat de la pesée. Les fléaux 1 et 2 comportent à chacune de leurs extré-15 mités une partie réalisée double dans laquelle est fixé un fil de tension 10, 11, 12 ou 13. Une pièce de jonction 14 ou 15 est agencée entre les fils de tension 10 - 11 ou 12 - 13» la pièce de jonction 15 formant en même temps le porte-charge. Les fléaux 1 et 2 et les pièces de jonetion 14 et 15 forment un parallélo-20 gramme. Le porte-charge 15 comporte un bras horizontal 16, lequel est pourvu d'un étrier 17» auquel est suspendu un plateau de charge 18. Le bras 16 passe au travers d'un manchon 19 dont le diamètre est tel que le jeu entre le manchon et le bras soit 25 capillaire. Le manchon est agencé dans la paroi d'une chambre de traitement thermique 20. Cette chambre peut aussi bien être refroidie que réchauffée. Lorsque le bras 16 est allongé par chauffage ou par le déplacement de 1'étrier 17 vers la droite du dessin, il 30 s'ensuit qu'un couple dextrogyre supplémentaire agit sur le porte-charge 15. Le fil de tension 12 se recourbe de ce fait un tant soit peu vers la droite, ce qui a pour résultat d'allonger la longueur effective du bras entre le ruban de tension 3 et le point de fixation du porte-charge 15 sur le fil de tension 12. 35 II résulte de ceci qu'un couple dextrogyre- agit sur la bobine de mesure 5* Le fil de tension 13 se recourbe un tant soit peu vers la gauche, d'où il résulte qu'un couple lévogyre agit sur le bras 2. Il se produit de ce fait une force de traction dans la 40 pièce de jonction 14, d'où il résulte qu'un couple lévogyre agit 69 01518 2000767 sur le bras 1 et donc sur la bobine de mesure 5« Ce couple compense le couple dextrogyre cité plus haut, qui agit sur la bobine 5, d'où. il s'ensuit qu'une modification de la longueur du bras 16 n'exerce aucune influence sur le résultat de pesée dans 5 la présente invention. Il est donc possible de faire coulisser 1'étrier 17 de même que le remplacer par une plate-forme sur laquelle la place occupée par la charge est sans importance. Le coefficient d'expansion de la matière constituant 10 le bras 16 a également peu dtimportance, de sorte que l'on se trouve devant un grand choix de matériaux pour la réalisation * de cet élément. Afin de donner une idée des dimensions les plus importantes d'un mode de réalisation, on peut citer : 7 cm pour 15 les fléaux 1 et 2; 5 cm pour les pièces de jonction 14- et 15; et 25 cm pouçle bras 16. Les parties de la balance qui se trouvent à l'intérieur de la chambre 20 sont calcinées par opposition aux autres parties. Il règne dans la chambre une pression identique ou un tant soit 20 peu supérieure à la pression extérieure. Cette pression peut également être sensiblement le vide. Des traces de gaz peuvent se trouver dans la matière constituant les éléments, traces de gaz qui, surtout lorsque règne un vide dans la chambre, peuvent se dégager et perturber ainsi la pesée. Le manchon capillaire 19 25 empêche de manière décisive l'entrée de traces de gaz dans la chambre 20, tout en donnant au bras 16 une liberté de mouvement satisfaisante. La balance selon la présente invention permet de déceler les différences de poids de l'ordre de 0,1 microgramme. JO L'invention ne se limite cependant pas à des microbalances, mais peut être utilisée avec succès pour les balances en général. Au lieu d'être placés dans des parties des fléaux 1 et 2, les fils de tension 10, 11, 12 et 13 peuvent être tendus dans des parties des pièces de jonction 14 et 15. 35 Les fléaux ou les pièces de jonction supportant les fils de tension ne doivent pas être fourchus comme le montre le dessin, mais peuvent être réalisés doubles en grande partie ou en totalité. 69 01518 5 2000767 SËTSXDIC15Ï OIS 1. Balance pour rue dhan fléau suspendu en un point situé eatre le* extrémités d'un fil de tension horizontal et d'un porte-charge, également relié au fléau su moyen d*une suspension par fil de tension, caractérisée en ce ça*un second fléau ou contre-fléau est suspend» à un fil âe tension, les deux fléaux formant» lorsque considérés: dgas un plan vertical, les «Ôtés opposés d'un parallélogramme deat les deux côtés restants sont formés par des tiges Tertioaies ou éléments de liaison» dont l*un au moins est rigide et est réalisé sous forme de porte-charge, deux côtés eontigu& du parallélogramme étant connectés l*un à*l'autre par 15intermédiaire d'un fil de tension faisant intersection arec le plan précité, ce fil de tension étant fixé d'une part dans une partie réalisée double de l'un des côtés et d»autre part en un point situé entre les extrémités du fil de tension de l'autre côté, 2« ffiLance suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le porte-charge comporte un bras horizontal dont l1extrémité est entourée d'un espace pour le traitement thermique de la charge à peser. 3 « Balance selon la revendication 2, caractérisée en ee que le bras est, dans la paroi délimitant l'espace cité, entouré par une douille présentant un jeu capillaire»