Brevet FR2147800A1 — publié le 19730311

La présente invention concerne un dispositif utilisable pour l'indication à distance de la direction dans laquelle souffle le vent, utilisable notamment sur les voiliers, comportant un capteur de mesure fonctionnant sans contact. L'indication de la direction du vent est donnée par un instrument à cadre tournant dont le point zéro est placé au milieu d'une graduation. Une arrivée du vent des deux côtés de la ligne médiane du navire est particulièrement bien indiquée et visible, la graduation étant allongée dans une zone s'étendant de O à 500. Il existe déjà un indicateur de la direction du vent dans lequel la transmission de la position de la girouette à l'instrument indicateur s'effectue selon le principe de l'arbre électrique. L'axe de rotation de la girouette est couplé par deux contacts à curseur avec une résistance annulaire enroulée sans fin et percée à trois endroits. La tension continue auxiliaire nécessaire est amenée à la résistance annulaire par les deux contacts à curseur, de sorte que peuvent être prélevées sur ces trois prises des tensions partielles dont la grandeur dépend de la position des curseurs et par conséquent de la direction dans laquelle souffle le vent. Les tensions partielles sont transmises aux trois enroulements du récepteur à airant rotatif qui se trouve dans l'appareil indicateur.Un aimant permanent rotatif placé au centre et à l'intérieur des enroulements s'oriente dans le champ électromagnétique des enroule ments et l'aiguille qui est fixée sur le mgme axe peut indiquer la direction du vent sur une graduation fixe stétendant sur 3600 e I1 existe également un autre indicateur de la direction du vent fonctionnant selon le système à champ tournant. Pour transmettre la position de la girouette, il est nécessaire de prévoir un système à champ tournant comme capteur et un système à champ tournant comme récepteur. Les rotors des systèmes à champ tournant sont excités par une tension alternative.Lorsque le rotor du capteur est déplacé angulairement par la girouette, des courants compensateurs passent dans les enroulements des stators du capteur et du récepteur, exer çant un couple sur le rotor du récepteur jusqu'à ce que celui-ci-se soit placé dans la même position que le rotor du capteur. Une aiguille fixée sur l'axe du rotor du récepteur sert à indiquer la direction du vent. I1 existe également un autre indicateur de la directi- vent, dont le capteur est constitué par un collecteur formé de plusieurs éléments et par un contact à curseur. La liaison avec l'appareil indicateur est assurée par un câble à plusieurs conducteurs. L'indication est donnée par plusieurs lampes-témoins. Un tel indicateur ne remplit pas les conditions permettant d'obtenir une indication continue. Les inconvénients des indicateurs précités résident dans llu- tiitsation de contacts à curseur qui réduisent la sécurité de fonc tianflamant et occasionnent des pertes supplémentaires par friction. La-steme champ tournant nécessite une tension alternative pour L'suBcitation du champ. Celle-ci doit être prélevée par conversin sur la batterie du bord. Pour éviter les inconvénients précités, l'invention prévoit d'utiliser comme capteur de mesure destiné à l'indicateur de direction du vent un élément semi-conducteur pouvant être commandé magnétiquement, par exemple un générateur de Hall ou une diode magnétique dont l'effet galvano-magnétique est mis à profit. Les dessins schématiques annexés montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'inventions La fig. 1 est une vue d'ensemble du dispositif indicateur de la direction du vent, dont l'indication s'étend sur 180ce La fig. 2 montre la courbe caractéristique correspondant au déplacement angulaire de l'indicateur produit par la tension de Hall. La fig. 3 montre les éléments essentiels d2un indicateur de la direction du vent fournissant une indication sur 3600. La fig. 4 montre l'agencement des instruments de l'indicateur représenté sur la fig. 3. La fig. 5 montre différentes positions de l'aiguille de l'instrument représenté sur la fig. 4 pour différentes directions du vent. Sur l'axe de la girouette 1 est fixa un aimant permanent 2 magnétisé radialement et monté à rotation dans le boîtier 3o Â peu de distance de l'aimant se trouve l'élément semi-conducteur 4 pouvant être commandé magnétiquement. Les- lignes de champ magnétique de l'aimant influent, selon la position de son axe Nord Sud, sur les propriétés galvano-magnétiques de l'élément semi-con docteur, affin d'obtenir l'allongement désiré de l'indication dans la zone s'étendant entre OO et 500C, le passage de la magnétisation par le 0 entre le pôle Nord et le p81e Sud de l'aimant 2 est utilisé pour l'indication de l'angle 0 par rapport à la ligne médiane du navire. La corrélation entre la tension de Hall et le champ de commande est représentét snr la fig. 2 en fonction du déplacement angulaire de la girouette. La tension fournie par le générateur de Hall 4 est amenée à un système à cadre tournant 5 dont le point 0 se trouve au milieu de la graduation qui est établie en degrés angulaires. Lorsque la girouette se trouve dans une position faisant un angle de 900 avec la ligne médiane du navire, on obtient le déplacement complet de l'aiguille vers la droite ou vers la gauche. Après que l'angle de 900 a été dépassé, l'aiguille revient vers zéro. Dans le cas où le vent arrive par l'arrière en direction de la ligne médiane du navire (1800) l'aiguille revient au zéro. On obtient ainsi une indication tres large sur la route du navire avec vent arrière. Le dispositif décrit convient surtout pour être utilisé par beau temps et de jour, ctest-à-dire avec une bonne visibilité, car, par suite de l'indication sur 1800, il n'est pas possible de faire de différence entre le vent en poupe et le vent débout. Pour les bateaux qui, par mauvaise visibilité ou de nuit, ont besoin d'une indication de la direction du vent dans la zone des 3600 de la Rose des Vents, il est prévu un dispositif comportant deux générateurs de Hall décalés de 900 comme représenté sur la fig. 3. La tension fournie par le générateur de Hall 6 est envoyée à un autre système à cadre mobile 7 dont la position de l'aiguille indique si le vent vient de face ou de l'arrière. Une disposition appropriée des instruments est représentée sur la fig. 4. Cet agencement comporte trois systèmes à cadre tournant avec graduation profilée, montés en parallèle avec leurs pales opposés. La graduation de gauche indique la direction du vent arrivant par bâbord et celle de droite la direction du vent arrivant par tribord. La graduation médiane sert à indiquer si le vent arrive de l'avant ou de l'arrière. Les systèmes à cadre tournant pour l'indication du vent de tribord et de vent de bâbord présentent des divisions allant de 0 à 900. La zone qui se trouve au-dessous de GO est recouverte d'un cache-8 éfin d'éviter les erreurs de lecture. L'aiguille de l'instrument qui n'est pas utilisée se trouve dans ce cas derrière le cache 8. Lorsqu'on utilise trois graduations, il en résulte une longueur totale des graduations pour l'application de la zone de 3600 de la Rose des Vents, avec un allongement des graduations dans les zones les plus importantes. Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. REVEND i CAT iONS I.- indicateur de la direction du vent, utilisable sur les voiliers, caractérisé par un capteur de mesure constitué par un aimant permanent monté à rotation et solidaire de la girouette, et influençant par son champ magnétique un semi-conducteur commandé en fonction du sens dans lequel le vent frappe la ligne médiane du bateau. 2.- Indicateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour obtenir une indication allongée dans la zone s'étendant entre OC et 500 des deux catés de la ligne médiane du bateau, l'ai- mant permanent rotatif est monté dans le capteur de mesure de telle sorte que, lorsque la girouette est orientée en direction de la ligne médiane du bateau, la ligne magnétique Won, entre le p81e Nord et le pale Sud est orientée en direction du semi-conducteur. 3.- Indicateur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pour indiquer à distance lrangle d'incidence du vent par rapport à la ligne médiane du bateau, il est prévu un instrument à cadre mobile sur lequel le point 0 est porté au milieu de la gra dation 4.- indicateur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pour indiquer à distance l'angle selon lequel souffle le vent, il est utilisé deux instruments à cadre mobile avec graduations profilées dont les systèmes sont montés en parallèle avec leurs pales opposés. 5.- Indicateur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pour indiquer à distance la direction dans laquelle arrive le vent lorsque celui-ci fait 900 par rapport à la ligne médiane du bateau, il est prévu dans le capteur de mesure, un second élément semi-conducteur pouvant être commandé magnétiquement de telle sorte que le maximum de sa sollicitation par l'aimant permanent, corresponde au minimum de la sollicitation produite par le premier élément semi-conducteur pouvant être commandé. 6.- indicateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour indiquer à distance l'angle d'incidence du vent, il est prévu trois instruments à cadre mobile, un instrument à cadre mobile comportant un 0 au milieu de la graduation étant commandé par un semi-conducteur commandé magnétiquement et décalé de 900, prévu dans le capteur de mesure.