Brevet FR2027982A1 — publié le 19701002

i. 2027982 L'invention concerne mi appareil de mesure contenant un gyroscope constituant le système de mesure, en particulier un compas gyroscopique dans lequel on a monté, dans le système cherchant le nord, la source de courant pour le gyroscope. 5 les appareils de mesure de ce genre sont utilisés en par ticulier lors de l'exécution de travaux dfarpentage, notamment sous la forme de compas gyroscopiques. l'emploi de ces appareils demande en général une installation électrique très simple pour le système du compas, et, lors de l'utilisation pour les mesures 10 d*arpentage dans le fond des mines, il demande, en plus, que cette installation soit réalisée de façon à être à l'abri des explosions et des coups de grisou. Il est déjà connu de faire arriver, sur le système de mesure proprement dit des compas gyroscopiques, son courant, nécessaire 15 à la commande du moteur électrique constituant le gyroscope, galvaniquement par l'intermédiaire de petites "bandes ou de contacts au mercure, ou électrolytiquement par l'intermédiaire de paires d'électrodes. Ce qui est, en l'espèce, un inconvénient, c'est le fait qu'il faille prévoir une transmission du courant 20 de la partie fixe de l'appareil de mesure au système cherchant le nord, les moyens nécessaires pour cela exercent cependant sur le système de mesure des forces plus ou moins importantes qui ont sur la mesure un effet perturbateur et qui peuvent fausser le résultat de la mesure. 25 On peut se dispenser de ces moyens lorsque l'appareil de mesure est agencé comme cela a été indiqué au début, parce que, dans ces appareils de mesure, les organes électriques sont incorporés par construction au système de mesure. Il est vrai que les appareils de mesure construits suivant ce principe ont deux 30 sérieux inconvénients ï Les masses statiques du système cherchant le nord sont relativement grandes, ce qui a pour effet qu'il faut des petites bandes de suspension qui soient fortes, ou des corps flottants volumineux, ou à la fois de fortes bandes de suspension et des corps 35 flottants volumineux. Le rendement de la commande du gyroscope est relativement faible, de sorte que le temps de fonctionnement est trop court avec une masse faible pour le système cherchant le nord. Le problème technique de l'invention consiste à parvenir à 40. un appareil de mesure, destiné en particulier aux travaux au 7000201 2. 2027982 fond des mines, qui évite les moyens servant à transmettre le courant entre le système statique et le système cherchant le nord dans l'appareil, qui offre un temps de fonctionnement suffisant et se satisfasse d'un svstème cherchant le nord aui soit 5 relativement léger. Selon la disposition fondamentale de l'invention, on obtient ce résultat par le fait que le gyroscope se compose d'un moteur à courant continu sans balais, commandé électroniquement, à vitesse de rotation réglée, et à rotor formé d'un aimant permanent. 10 Par comparaison avec les commandes utilisées jusqu'à pré sent dans les appareils de mesure cités au début, un moteur de ce genre n'a besoin que de peu d'énergie électrique. Son rendement est très grand, quand on le compare à celui des moteurs traditionnels précités. 15 ïar ce moyen, il n'y a besoin, pour l'obtention d'un temps de fonctionnement suffisant, que d'une très petite batterie, de sorte que la masse du système cherchant le nord est faible bien que le temps de fonctionnement soit suffisant. Cela offre l'avantage qu'on peut se contenter de petits rubans de suspension 20 minces ou de petits corps flottants, ou à la fois de petits rubans de suspension minces et de petits corps flottants, grâce à quoi la précision des mesures de l'appareil s'améliore sensiblement. Ce qui contribue, en outre, à la précision, est le fait que le système électronique de commande nécessaire avec les mo-25 teurs à courant continu sans balais, commandés électroniquement, et à rotor formé d'un aimant permanent, est d'un encombrement bien plus faible que celui qui est nécessaire à la commande des moteurs de gyroscopes traditionnels. On exécute le gyroscope de préférence avec un rotor exté-30 rieur. On le loge avec avantage, avec la source de courant et un dispositif de charge de la batterie, à l'intérieur d'un carter du système de mesure. Les effets ci-dessus indiqués de l'invention permettent une réalisation de l'appareil de mesure sous la forme d'un appareil 35 à l'abri des explosions, et plus partieulièrement à l'abri des coups de grisou. On procède avec avantage en exécutant le carter ou boîtier du système de mesure de façon qu'il soit à l'abri des explosions, en particulier des coups de grisou, et en montant en amont du dispositif de charge de la batterie un transformateur 40 basse tension logé dans le boîtier et muni de douilles de bran 7000201 3 2027982 chement fixées à l'extérieur sûr le "boîtier. Au moyen du transformateur de charge, on obtient une séparation galvanique du montage situé à l'intérieur du boîtier fermé, d'avec les deux douilles de branchement. C'est pourquoi le système de mesure peut, 5 d'une part, lorsqu'on se trouve dans un milieu dans lequel il n'y a pas besoin d'une protection contre les explosions, par exemple au jour, être branché, à l'état bloqué, sur une source de courant alternatif, pour la charge de la batterie. Mais il n'est pas possible, en revanche, de prélever de l'énergie électrique au 10 système de mesure quand on se trouve dans un milieu présentant des risques d'explosion, par exemple au fond des mines. Dans ce qui va suivre va être décrit de façon plus détaillée un exemple de réalisation de l'invention représenté sur le dessin joint dont la figure unique représente en partie en coupe 15 uxl théodolite à gyroscope selon l'invention. A la partie fixe du carter 1 a été suspendu, au moyen d'une petite bande 2 de suspension, le système 3 cherchant le nord. Ce système cherchant le nord se compose d'un boîtier 4 à l'intérieur duquel est monté un gyroscope 5. Ce gyroscope est formé d'un 20 moteur à courant continu sans balais, à commande électronique, à vitesse de rotation réglée et à rotor formé d'un aimant permanent, Les moteurs de ce genre sont connus en eux-mêmes, aussi n'est-il pas nécessaire de les décrire de façon détaillée. A l'intérieur du boîtier 4 se trouve en outre un dispositif 25 6 de charge qui comprend par exemple un transformateur basse tension. Par l'intermédiaire de douilles de branchement qui ne sont pas représentées, on peut brancher le système cherchant le nord à la source de courant alternatif® Le dispositif de charge est en outre monté en amont d'une batterie dont a été représen-30 tée une cellule 7. la batterie est également montée à l'intérieur du boîtier 4. 7000201 4. 2027982 E E T E S S I C il ï I 0 I S 1. Appareil de mesure comprenant un gyroscope constituant le système de mesure, en particulier compas gyroscopique, dans lequel la source de courant pour le gyroscope est montée à 5 l'intérieur du système cherchant le no:rd, caractérisé par le fait que le gyroscope se compose d'un moteur à courant continu sans balais, commandé électroniquement, à vitesse de rotation réglée, et à rotor formé d'un aimant permanent. 2. Appareil de mesure selon la revendication 1, caracté-10 risé par le fait que le gyroscope est réalisé sous la. forme d'un rotor extérieur. 3. Appareil de mesure selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le gyroscope est logé, avec la source de courant et un dispositif de charge de la batterie, à 15 l'intérieur d'un boîtier du système de mesure. 4. Appareil de mesure selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le système de mesure est réalisé de façon à être à l'abri des explosions et qu'en amont du dispositif incorporé de charge de la batterie est monté un trans- 20 formateur basse tension logé dans le boîtier et muni de douilles de branchement fixées à l'extérieur contre le boîtier.