Brevet FR2000007A1 — publié le 19690829

ùi uuûui ï 2000007 L'invention concerne un compteur binaire à grande vitesse de rétablissement. Bien que l'on connaisse déjà les compteurs binaires à fluide t.™pe dans lequel on dispose en cascade une paire d'amplifica-i?- bis tables, il faut reconnaître que les compteurs connus jusqu'à ce jour ne possédaient pas une sensibilité suffisante à la pression et n'étaient pas indépendants de la charge à la sortie ) ils nécessitaient en outre des impulsions d'entrée bien définies, ainsi que diverses autres containtes. On voit donc que ces comp-10 teurs présentaient de nombreux inconvénients dans les applications pratiques. On appelle amplificateur bistable du type "Lock-on" (ou à blocage), un amplificateur dans lequel le jet de puissance ou l'impulsion d'entrée sa bloque sur l'une ou l'autre des parois 15 d'une chambre d'interaction,, ledit jet de puissance étant sensiblement dirigé en totalité vers l'un ou l'autre des deux orifices de sortie, en réponse aux signaux de fluide appliqués aux ajutages de commande. Une porte exclusive ou "inhibiteur" est un dispositif à 20 fluide dans lequel le jet de puissance est intercepté par un passage de sortie unique. Ce dispositif possède un ajutage de commande tel que le jet peut être dévié de l'orifice de sortie et dirigé vers l'atmosphère. Une porte ET, est un dispositif à fluide dans lequel un jet 25 de puissance est habituellement dirigé vers l'une des deux sorties. Le jet est dévié vers l'autre sortie lorsque des impulsions de fluide sont reçues par l'ajutage de commande, en provenance des deux sources différentes. Un dispositif à impulsions peut être l'un de ceux décrits 30 dans le brevet français N° 1.528.142, délivré au nom de la demanderesse. Ce peut être aussi tout dispositif à fluide produisant une impulsion, dans lequel ladite impulsion, d'une durée finie, peut être obtenue en réponse à un signal ayant une durée quelconque excédant l'impulsion de sortie prédéterminée. 35 La présente invention a pour but de fournir un compteur bi naire à fluide, simple, direct, robuste et bon marché, possédant une grande sensibilité aux fortes pressions et n'exigeant pas de signal d'impulsion d'entrée de valeur parâlfcement définie et dont le fonctionnement est indépendant de la charge à la sortie et 69 00003 2 2r00007 résolvant en outre les inconvénients émanérés ci-dessus. En résumé, le dispositif selon l'irisation est un compteur binaire à grande vitesse de rétablissement, ayant une grande sensibilité à la pression et dont le fonctionnement ne dépend pas de 5 la charge à la sortie. Ce compteur binaire -aoeporte un amplificateur biâable, deux portes exclusives et un dispositif d'impulsions de fluide, délivrant des impulsions d'un signal de durée prédéterminée. La sortie de chacune des pestes exclusives est reliée aux orifices de commande opposés de 1jamplificateur bistable, tandis 10 que 1'entrée des portes exclusives est reliée â la sortie du dispositif d'impulsions. Une réaction, en provenance des sorties de l'amplificateur bistable, est dirigée vçz-s les orifice» de commande des portes exclusives„ Dans une sesende forme de réalisation, il peut être prévu d'utiliser cle-s poî-;es ET à la place des 15 portes exclusives» Les caractéristiques ci-dessus, ainsi que d'autres caractéristiques secondaires de 1'invention, assortiront de façon plus détaillée dans la description ci-après de Zovms particulières d@ 1'invention, données à titre indicatif et non limitatif, en réfé-20 rence aux 'dessins en annexe sur lesquels s - la Pig. I représente une vue selxSfa&'éîQue d'une forme de réalisation du compteur binaire selon l'intention - - la Fig„ 2 est une vue schématique d'une, autre forme fie réalisation - 25 Sous l'expression "fluide", on entend dans la présente des cription s tout fluide compressible, tel que l'air, l'azote, ou autre gaz, ou tout fluide incompressible, tel que Ie eau ou d3au~ très liquides. Les fluides compressibles, ainsi que les fluides incompressibles considérés„ peuvent contenir des matières solides, JO L'invention n'est en outre pas limitée à l'utilisation d'un fluide particulier. La Fig. I représente une forme de réalisation d'un compteur binaire selon la présente invention, qui comprend s un amplificateur bistable I0; et une paire de portes exclusives 12 et l4„ 35 L'amplificateur à fluide 10 comporte un jet de puissance ou ajutage d'entrée I6S une paire de passages de sortie 18 et 20 et quatre ajutages de commande 22, 24, 26 et 28. L'orifice -d'entrée 16 de l'amplificateur bistable est .relié k \m® source d® fluide convenable 30. La porte exclusive 12 ccsaipor-te un orifice d'entrée 69 00003 3 2000007 32, un passage de sortie 34 et un ajutage de commande 36. La porte exclusive 14 présente un orifice d'entrée 38# un passage de sortie 40 et un ajutage de commande 42. Un dispositif d'impulsions de fluide 44 fournit un signal 5 de fluide, dont la durée est finie et réglable, au niveau du passage de sortie 46. Des signaux sont fournis par la source 48 et appliqués, d'une part vers l'ajutage de commande 50, et d'autre part, à travers la ligne à retard 54, vers l'ajutage de commande 52. Un jet de puissance est émis à partir de l'entrée du 10 Jet 56 et traverse habituellement un passage de sortie 58. Le dispositif d'impulsions de fluide 44 utilisé est analogue à celui décrit dans le brevet précédemment cité. Un passage de sortie 46 du dispositif à impulsions de fluide 44, est relié aux orifices d'entrée 32 et 38 des portes exclu-15 sives 12 et 14, respectivement, par l'intermédiaire des passages 60. Un ajutage de commande 36 de la porte exclusive 12 est relié au passage de sortie opposé 20 d'un amplificatair bistable 10, par l'intermédiaire du passage 62 et l'ajutage de. commande 42 de la porte exclusive 14 est-relié au passage de sortie opposé 18 de 20 l'amplificateur à fluide 10, par l'intermédiaire du passage 64. Le passage de sortie 20 de 1*amplificateur bistable 10 est relié, par l'intermédiaire du passage 66, à un dispositif d'utilisation convenable 68, tel que l'indicateur d'un compteur binaire. Un tel système indicateur peut consister en un dispositif à volet 25 d'affichage, qui compte et indique le nombre d'impulsions de fluide reçues. Le passage 70 est relié au passage de sortie 18 de l'amplificateur bistable 10 et est habituellement relié à l'étage suivant du compteur, non représenté. Le débit de fluide délivré dans le passage 70 sera utilisé à l'entrée de l'étage suivant. 30 Le fonctionnement du compteur binaire représenté sur la Fig. I est le suivant : Un jet de puissance, provenant d'une source convenable, traverse l'entrée 56 du dispositif d'impulsions de fluide 44, et ressort par le passage 58. Ce dispositif est-du type monostable dans lequel le jet de puissance continuera à circu-35 1er à travers le passage de sortie 58 tant qu'il ne sera pas dévié vers le passage de sortie 46 sous l'effet d'un signal émis par l'ajutage de commande 50. Lorsqu'un signal est émis depuis la source 48, une fraction de celui-ci s'écoule à travers l'ajutage de commande 50 et provoque la déflexion du jet de puissance vers le 69 00003 4 2000007 passage de sortie 46, tandis que l'autre fraction de ce signal est contrainte de traverser la ligne à retard 54, pour sortir à travers l'ajutage de commande opposé 52. Lorsque la seconde fraction du signal atteint l'ajutage de commande 52 où il est émis, 5 le jet de puissance se met à battre et passe à nouveau à travers le passage 58. La durée de l'impulsion émise à travers le passage entre de sortie 46 est déterminée par la différence/le temps nécessaire à la première fraction du signal pour s'écouler à travers l'ajutage de commande 50 et le temps qui est nécessaire pour que la 10 seconde fraction du même signal traverse la ligne à retard 54 et s'écoule à travers l'ajutage de commande 52. On voit donc facilement que la durée de l'impulsion émise à travers le passage de sortie 46 peut etre réglée à une valeur prédéterminée en agissant de façon convenable sur la longueur des conduits que parcourt le 15 fluide avant d'aboutir aux ajutages de commande 50 et 52. Un jet de puissance en provenance de la source 30 est émis à travers l'orifice d'entrée 16 de l'amplificateur bistable 10. Pour le besoin de la description, on supposera au départ que ce jet de puissance traverse le passage de sortie 18. Dès qu'un 20 signal de fluide arrive en provenance de la source 48, une impulsion de durée prédéterminée est émise à travers la sortie 46. Cette impulsion est transmise, par les passages 60, vers les orifices d'entrée 32 et 38 des portes exclusives 12 et 14, respectivement. Puisque le jet de puissance émis à travers l'orifice 25 d'entrée 16 de l'amplificateur bistable 10 s'écoule à travers le passage de sortie 18, une partie de celui-ci est dérivée, par l'intermédiaire du passage 64, vers l'ajutage de commande 42 de la porte exclusive 14. La fraction de l'impulsion qui s'écoule par l'orifice d'entrée 38 de la porte exclusive 14 sera déviée 50 par le courant de réaction à travers l'ajutage de commande 42 et sera dirigée vers l'atmosphère. La fraction de l'impulsion qui s'écoule par l'orifice d'entrée 32 de la porte exclusive 12 pénétrera dans le passage de sortie 34 de la porte exclusive 12 et sera émise depuis l'ajutage de commande 22 de l'amplificateur 35 bistable 10. Cette fraction ne sera pas déviée puisqu'aucun fluide ne sera émis par l'ajutage de commande 36 de la porte exclusive 12 en ce point à ce moment. Lorsque l'impulsion est émise par l'ajutage de commande 22 de l'amplificateur à fluide 10, le jet de puissance qui s'écoule par l'orifice d'entrée 16 se met à 69 00003 5 2000007 battit ete passage de sortie 18 vers le passage de sortie 20, par suite le courant à travers le passage de réaction 64 s'arrête et un circuit de réaction analogue s'établit à travers le passage de réaction 62 vers l'ajutage de commande 36 de la porte exclusive 5 12, Le restant du courant traversant le passage 66 sera dirigé vers le dispositif d'utilisation 68 et détecté par ce dernier. Lorsque l'impulsion suivante sera transmise à travers le passage de sortie 46 du dispositif à impulsions de fluide 44, elle sera de façon analogue dirigée vers les deux dérivations 10 du passage 60 et sera émise à travers les orifices d'entrée 32 et 38 des portes exclusives 12 et 14. Cette fois-ci cependant, la fraction de l'impulsion qui s'écoule par l'orifice d'entrée 32 sera déviée par le courant de réaction émis à travers l'ajutage de commande 36 de la porte exclusive 12, et sera déversée 15 dans l'atmosphère, tandis que la fraction de l'impulsion qui s'écoule par l'orifice d'entrée 38 de la porte exclusive 14 sera interceptée par le passage de sortie 40 et sera émise par l'ajutage de commande 26 de 1'amplificateur bistable 10. De-cette façon, le jet de puissance en provenance de l'orifice d'entrée 16 de 20 l'amplificateur 10 se mettra à battre du passage de sortie 20 vers le passage de sortie 18, à partir duquel le cycle recommencera à nouveau. Si l'on se reporte encore à la Fig. I, on voit qu'une seconde paire d'ajutages de commande 24 et 28 ont été prévus dans l'am-i25 plificâteur bistable 10, pour exciter et restaurer le compteur binaire de la présente invention. Pour les besoins de la description, on supposera que le "0" correspond au fonctionnement lorsque le fluide traverse le passage 70, et que le "I" correspond au fonctionnement lorsque le fluide traverse le passage 66 en direc-30 tion de l'appareil utilisateur 68. Lorsqu'on désire restaurer le compteur, on le ramène à l'état "0" ; un signal de fluide est dirigé depuis une source convenable, non représentée, à travers l'ajutage de commande de restauration 28 de l'amplificateur 10. Ceci obligera le jet, émis depuis l'orifice d'entrée 16, soit à 35 continuer de s'écouler à travers le passage 18, soit à basculer du passage de sortie 20 vers le passage de sortie 18, s'il se trouvait à être en train de circuler à travers le passage de sortie 20. D'autre part, lorsqu'on désire préexciter le compteur binaire, un signal d'excitation est délivré à partir d'une source 69 00003 6 2000007 convenable, non représentée, à travers 1'ajutage de commande d'excitation 24. Cette manoeuvre amènera le jet de puissance émis depuis l'orifice d'entrée 16, soit â continuer de circuler à travers le passage de sortie 20, soit à basculer depuis le 5 passage de sortie 18 vers le passage de sortie 20, si le courant était initialement établi dans le passage de sortie X@„ façon, le dispositif d'utilisation détectera pjî signal tant la valeur "I". Il faut noter que le dispositif d'impulsions de fluide %% 10 doit fournir une impulsion dont la duré® est inférieure à la somme du temps de commutation de l'amplificateur bistable 10 et du temps de réaction à travers les passages 62 et 64 f pour empêcher l'oscillation du compteur. Une autre forme de réalisation ûe la présente invention est 15 représentée sur la Fig. 2, où l'on wit que les portes exclusives de la Fig. 1 ont été remplacées par ûmb portes ET 72 et 74c La porte ET 72 comporte un orifice dfentrée 76, une pair© de passages de sortie 78 et 80, un ajutage de commande 82. Le 3et de puissance délivré par une source convenable 83 est émis à travers 20 l'orifice d'entrée 76 et circule normalement dans le passage de sortie 80. L'ajutage de commande 82 est relié à deux sources de signaux et le dispositif est conçu de telle sorte qusun sigaal provenant des deux sources à la fois doit être présent pour pro-» voquer la déviation du jet de puissanee depuis le passage de 25 sortie 80 vers le passage de sortie 1T 780 Le passage de sortie 80 débouche dans l'atmosphère., tandis que le passage de sortie 78 est relié à un ajutage de commande 22 de 1'amplificateur bistable 10. Un courant du signal de coramande est fourni par l'intermédiaire du passage de réaction 845 relié d'une part au passa» 30 ge de sortie 18 de l'amplificateur bistable 10, et d'autre part à l'ajutage de commande 82 de la porte ET 72. L'autre source du courant de signal de commande est fournie par l'intermédiaire du dispositif à impulsions de fluide 44 à travers les deux dérivations du passage 86. 55 De façon analogue, la porte ET 74 présente un orifice d'en trée 88, une paire de passages de sortie 90 et 92, et ira ajutage de commande 94. Le passage de sortie 92 de la port© ET 74 débouche dans l'atmosphère, tandis que le pasEr-g® de -sorti® •ET 9© est relié à l'ajutage de ceaaaanâe 26 ûe i.eamplificateur"Mstable 10. 69 00003 7 2C00007 L'ajutage de commande 94 de la porte ET 74 est relié à la fois au passage de sortie 20 de l'amplificateur bistable 10 à travers le passage de réaction 96 et à la sortie du dispositif d'impulsions de fluide 44, par l'intermédiaire du passage 86^ L'orifi-5 ce d'entrée 88 est relié à une source convenable 97 de fluide. Le fonctionnement de cette firme de réalisation du compteur binaire est le suivant : Pour faciliter la description, on supposera qu'au départ le jet de puissance qui s'écoule par l'orifice d'entrée 16 traverse le passage de sortie 18. En con-10 séquence, une fraction de ce jet de puissance sera dérivée par l'intermédiaire du passage de réaction 84 et sera émise à travers l'ajutage de commande 82 de la porte ET 72. La porte ET est conçue de telle sorte que le jet de puissance qui s'écoule par l'orifice d'entrée 76 sera émis à travers le passage de sor-15 tie 80, à moins qu'un signal ne parvienne depuis deux sources, au niveau de l'ajutage de commande 82, au quel cas le jet de puissance sera dévié vers l'orifice de sortie ET 78. Par conséquent, lorsqu'une impulsion de fluide est délivrée par l'intermédiaire du dispositif d'impulsions 44, elle est transmise à 20 travers le passage 86 vers les ajutages de commande 82 et 94 des portes ET 72 et 74 respectivement. Puisque la porte ET 74 nécessite la présence d'un signal en provenance du dispositif d'impulsions de fluide 44 et d'un signal de réaction en provenance du passage de sortie 20 de l'amplificateur bistable 10, avant que 25 son jet de puissance ne soit dévié du passage de sortie 92 vers lè passage de sortie ET 90, elle ne sera pas affectée par la fraction de l'impulsion de fluide en provenance du dispositif 44 seul. D'autre part, lorsque la fraction du signal en provenance du dispositif 44 traverse l'ajutage de commande 82 de la porte 30 ET 72, elle se combine avec l'impulsion de réaction qui traverse le passage 84 et oblige le jet de puissance de la porte ET 72 à basculer du passage de sortie 80 vers le passage de sortie ET 78, au quel cas elle est transmise, par l'intermédiaire de l'ajutage de commande 22 de l'amplificateur bistable à fluide. A ce moment, 35 le jet de puissance traversant le passage de sortie 18 de l'amplificateur 10 basculera vers le passage de sortie 20, et par conséquent une fraction de celui-ci sera réinjectée par l'intermédiaire du passage de réaction 96 vers l'ajutage de commande 94 de la porte ET 74. Lorsque l'impulsion suivante sera délivrée par 69 00003 8 2000007 le dispositif d'impulsions 44, elle n'affectera pas le courant traversant la porte ET 72 comme il a été décrit plus haut. Cependant elle se combinera avec le signal de réaction traversant le passage 96 et sera émise à travers l'ajutage de commande 94 de 5 la porte ET 74, obligeant le jet de puissance à basculer du passage de sortie 92 vers le passage de sortie ET 90. Ce signal traversera l'ajutage de commande 26 de l'amplificateur 10 et provoquera la déviation du jet de puissance du passage de sortie 20 vers le passage de sortie 18. Le dispositif d'utilisation 68 10 détectera ces impulsions de la même façon que précédemment et les comptabilisera. Il est bien évident que l'on s'est contenté de décrire le fonctionnement d'un seul étage de compteur binaire et que si l'on désire des niveaux de comptage supérieurs, il sera nécessaire de 15 prévoir une pluralité d'interconnexions de tels étages, selon tout moyen connu. Il est bien évident que les paramètres de configuration des dispositifs à fluide spécifiques que l'on pourrait envisager, dépendent au moins de la densité du fluide utilisé, de la tempé-20 rature de fonctionnement, de la pression, ainsi que des caractéristiques du jet de sortie au niveau du point d'utilisation. Bien que la présente description ait été faite à partir de formes particulières de réalisation, il est bien évident que l'on peut y apporter de nombreuses modifications dans les détails 25 sans sortir pour autant du cadre de l'invention. 69 00003 9 2000007 - REVENDICATIONS - Il est revendiqué, comme faisant l'objet de l'invention : 1°) Un compteur binaire à fluide, caractérisé par le fait qu'il est constitué des éléments suivants : 5 a) Un amplificateur bistable, comportant un orifice d'en trée, une paire de passages de sortie et une pluralité d'ajutages de commande ; b) Un premier dispositif à fluide, comportant un ajutage de commande et au moins un passage de sortie, un passage de sortie 10 dudit dispositif étant relié à l'un des ajutages de commande de l'amplificateur bistable j c) Un second dispositif à fluide, comportant un ajutage de commande et au moins un passage de sortie, un passage de sortie dudit dispositif étant relié à l'un'des ajutages de com- 15 mande dudit amplificateur bistable à l'opposé de l'ajutage de commande considéré en b) i d) Un dispositif d'impulsion de fluide, comportant un passage de sortie pour délivrer des impulsions d'un signal de fluide vers les premier et second dispositifs précités ; 20 e) Un premier passage de réaction- relié, d'une part à un passage de sortie dudit amplificateur bistable, et d'autre part à l'ajutage de commande dudit premier dispositif à fluide ; f) Un second passage de réaction relié, d'une part à l'autre passage de sortie dudit amplificateur bistable, et d'au- 25 tre part à l'ajutage de commande dudit second dispositif à fluide. 2*) Une forme de réalisation du compteur binaire selon la revendication I, dans laquelle les dispositifs à fluide considérés sont des portes exclusives, comportant chacune un orifice d'entrée, un ajutage de commande et un passage de sortie, le passage 30 de sortie du dispositif à impulsions de fluide étant relié aux deux orifices d'entrée des portes exclusives. « 10 69 00003 2000007 3°) Une forme de réalisation du compteur binaire, selon la revendication I, dans laquelle les dispositifs à fluide considérés sont chacun des portes ET, comportant un orifice d'entrée, un ajutage de commande permettant la liaison à deux sources de si-Ç gnaux de fluide, un passage de sortie ET et un second passage de sortie, remarquable notamment par les liaisons suivantes des éléments entre eux : a) Le passage de sortie ET de la première porte ET est relié à un ajutage de commande de l'amplificateur bistable, tan- 40 dis que le passage de sortie ET de la seconde porte ET est relié à l'ajutage de commande de l'amplificateur bistable, situé à l'opposé du précédent ; b) Le premier passage de dérivation est effectué entre l'ajutage de commande de la première porte ET et la sortie cor- j|£ respondante de l'amplificateur bis ta aie j c) Le second passage de dérivation est effectué d'une part entre l'ajutage de commande de la seconde porte ET et d'autre part son passage de sortie correspondant de l'amplificateur bistable j 20 d) Le passage de sortie du dispositif d'impulsion de flui de est relié à chacun des ajutages de commande des première et seconde portes ET. 4°) Un compteur binaire, suivant l'une des revendications I, 2 ou 3# comportant en outre des moyens permettant d'assurer l'excitais" tion et la restauration dudit compteur. 5°) Un compteur binaire, suivant l'une des revendicatiôns I, 2 ou 3, et 4, prolongé par un dispositif d'utilisation comptabilisant les impulsions délivrées.