Brevet FR2193976A1 — publié le 19740222

La présente invention concerne un appareil de mesure comportant un noyau aimanté fixe qui porte des pièces polaires, un anneau magnétique par lequel se ferment les lignes de champ dudit noyau aimanté et l'entourant à distance, et un cadre qui traverse l'entrefer compris entre ledit noyau et ledit anneau et qui est monté sur des pivota, de façon à pouvoir tourner sur l'axe commun de Il'an- neau et du noyau, ce cadre portant la bobine de mesure et étant en outre attaché à au moins un ressort spiral par lequel il est mis à la position de zéro, 1 1aiguille indicatrice de cet appareil étant solidarisée audit cadre. La sensibilité de tels systèmes de mesure doit pouvoir être ajuste exactement à une valeur prédéterminée. Pour cela, il est déjà connu de réaliser l'anneau par lequel se ferment les lignes de champ sous la forme d'une douille ou virole déplaçable : le déplacement axial de cette dernière permet d'influencer le champ magnétique de façon à modifier la sensibilité de l'appareil dans des limites déterminées. Cette disposition connue présente toutefois l'inconvénient que la douille (c'est-à-dire anneau) ne peut alors pas être réalisée sous la forme d'une pièce fixe dans le dispositif. Bien au contraire, elle doit powoir Outre déplacée axialement. La présente invention a pour but de réaliser un appareil de mesure du type précité, à noyau aimanté, permettant de procéder simplement au réglage de sensibilité, cela sans accroître le prix de revient du montage ni son encombrement, cette opération de réglage devant pouvoir être accomplie même par une maid'oeuvre non qualifiée. Selon l'invention, ce résultat est atteint par le fait qucil est prévu, sur au moins l'une des faces du noyau aimanté, au moins une plaquette en matière magnétique (douce de préférence) qui peut être déplacée par rapport aux pièces polaires, cette plaquette formant une dérivation magnétique variable du flux magnétique principal qui passe par l'anneau fermant les lignes de champ de lainant du noyau.Si l'on déplace cette plaquette hors d'une position neu- tre dans laquelle elle est symétrique par rapport à une pièce polaire, pour l'amener dans l'intervalle compris entre les deux pièces polaires, on réalise alors une dérivation magné tique variable, c'est-à-dire que quelques pour cent des lignes formant le champ principal passent alors par la dérivation et sont ramenées directement à l'autre pièce polaire. La dérivation maximale s'obtient lorsque la plaquette de fer occupe symétriquement l'intervalle entre pièces polaires, il y a alors réalisation d'un genre de "courtcircuit mgnétique" entre les deux pièces polaires. On peut ainsi, sans autre disposition particulière, réaliser des variions de sensibilité de 11 ordre de 10. Comme la plaquette en fer utilisée selon l'invention est très peu encombrante, il en résulte que l'encombrement du système de mesure ne se trouve pratiquement pas accru. Par ailleurs, la plaquette en fer est un article si peu onéreux que son coût n'intervient pratiquement pas dans le prix de revient de l'qppareil. Enfin, le dépla- cement (ajustement de position) de la plaquette, qui se fait en observant la déviation maximale de l'appareil, peut être accompli par des pesonnes sans qualification particulière, de sorte qu'il n'y a besoin d'aucune main-d'oewre professionnelle pour le réglage des instruments.Après réglage, il n'est pas nécessaire d'intervenir spécialement pour immobiliser la plaquette en fer puisque, du fait des forces magnétiques, elle adhère fermement sur au moins l'une des pièces polaires. A titre de simple sécurité, on pourra aussi, si on le désire, fixer la position définitive de la plaquette au moyen d'une goutte de laque ou de colle. de Dans une forme particulièrement avantageusf réalisation de l'invention, les pièces polaires débordent au-delà de la face frontale du noyau où la plaquette de fer est placée, le saillant formé par ce débordement étant égal à l'épaisseur de la plaquette. La plaquette se raccorde donc aux pièces polaires, ce qui assure un parfait guidage par 11 extérieur de la plaquette de fer appliquée contre la face interne des pièces polaires. En outre, aucune partie de la piquette mobile ne déborde extérieurement hors du noyau aimanté ou des pièces polaires. La plaquette en fer présente avantageusement a forme d'un segment de cercle dont le contour extérieur correspond au contour intérieur des pièces polaires. On adoptera de préférence, pour la longueur du segment de cercle, une valeur égale à la longueur du contour intérieur des pièces polaires. Ces dernières occupent avantageusement chacune 120' environ, tandis que les intervalles compris entre elles sont d'environ 60 chacun. Grace à cette forme de réalisation, on déplace les plaquettes de fer sur un trajet circulaire celltré sur l'axe du système de mesure, les contours intérieurs des pièces polaires jouant alors le rôle de guide vis-à-vis du contour extérieur de la plaquette enfer. Lorsqu'une telle plaquette est disposée de façon que son axe de symétrie coïncide avec celui d'une pièce polaire, st,A influence magnétique est alors pratiquement nulle. Si on déplace la plaquette pas à pas, sur une trajectoire circulaire, jusqutà ce que son axe de symétrie occupe sensiblement le plan de symétrie d'un ereeau entre pièces polaires, on peut alors, le long d'un tel trajet, diminuer continuellement la sensibilité de l'appareil.Avec un aimant dont le diamètre est d'environ 15 mm et la hauteur de 5 mm, et avec une plaquette en fer ayant une épaisseur de 1 mm, on obtient, pour un déplacement d'environ 900, une réduction de sensibilité qui est d'environ 8 %. comme dans la pratique, une variation de sensibilité d'environ + 4 % est largement suffisante, on voit donc que l'agencement prévu par l'invention autorise un ajustement parfait de chaque instrument. Afin de faciliter les opérations de réglage, l'invention pré- voit aussi que la plaquette de fer présente avantageusement des creux ou perforations offrant une prise à un outil (non magné tisa- ble). Du point de vue de la plage de réglage, on obtient un rwsul- tat particulièrement favorable lorsque l'épaisseur de la plaquette de fer représente 10 à 20 % de l'épaisseur du noyau aimanté. L'épaisseur de la plaquette de fer est avantageusement d'environ 1 m. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat troxit à la lecture de l'exemple non limitatif suivant décrit en se référant au dessin annexé sur lequel t la figure 1 représente une vue en plan du système de mesure à noyau aimanté selon l'invention, l'appareil étant vu en regardant le coté portant la plaquette de fer t la figure 2 représente une vue en coupe axiale de l'appareil représenté sur la figure 1 ; et les figures 3a, 3b et 3c montrent en perspective l'agencement des pièces qui soit essentielles du point de vue de l'invention, la plaquette en matière magngtique occupant une position différente dans chacune de ces trois figures. En examinant les figures 1 et 2, on voit que le noyau aimanté 12 de l'appareil de mesure est serré contre une pièce d'écartement 21 par une vis pointeau 20 diamétralement opposée et déplaçable radialement dans l'anneau magnétique 11 par lequel se ferment les lignes de champ du noyau aimanté. Ainsi, le noyau aimanté 12 se trouve immobilisé dans une position où il est concentrique par rapport à l'anneau 11, ces deux éléments étant séparés par un entrefer cy-lindrique 13. Disposées symétriquement l'une par rapport à l'autre et occupant chacune environ 1200, deux pièces polaires 13 sont fixées chacune contre l'un des pâles du noyau aimanté 12. Deux éléments opposés du cadre 17 portant la bobine de mesure 16 traversent l'intervalle (entrefer) 15. Ce cadre est monté de façon à pouvoir tourner sur un axe 22 contenu dans son plan, perpendiculaire à deux faces, et concentriques au noyau aimanté 12 ainsi qu'à l'anneau 11 de retour des lignes de champ. Les proportians du cadre 17 sont celles représentées sur la figure 2. I1 est monté de façon connue, sur pivots en 23. Des ressorts spiraux 24 fournissent, de la façon habituelle, le couple de rappel du cadre 17. L'aiguille 18 est solidarisée au cadre 17 de façon à tourner avec celui-ci.Sur les figures 1 et 2, il est admis que l'aiguille 18 se trouve ssnsiblement au milieu de la plage de mesure, Comme le montre en particulier la figure 2, le noyau aimanté 12 est, selon l'invention, d'une épaisseur qui est légèrement inférieure à la largeur des pièces polaires 13, (cette largeur étant mesurée dans une direction parallèle à l'axe de rotation). Du coté droit de la figure 2, les faces en bout de l'aimant 12 constituant le noyau aimanté et les pièces polaires 13 affleurent dans un même plan, tandis que, du coté opposé, on a réalisé une dépression destinée à recevoir une plaquette en fer 14 laquelle a, dans le cas de la figure 1, la forme d'un segment de cercle s'adaptant dans l'espace bordé par les portions de circonférence que déterminent les pièces polaires 13.La plaquette en fer 14 présente, le long de sa face plane, une série de trous 19 dans lesquels on peut introduire un outil permettant de la positionner. On peut alors, avec cet outil, déplacer la plaquette dans deux sens opposés suivant la double flèche représentée sur la figure 1. On va maintenant décrire le mode d'action du système à noyau magnétique selon l'invention en se référant aux figures 3a, 3b et 3c. Le système de mesure est dimensionné de façon que la déviation maximale de l'équipage mobile soit toujours, lorsque la plaquette de fer 14 est en position neutre (figure 3a), quelque peu supérieure à sa valeur théorique. En faisant tourner la plaquette de fer 14 pour l'amener par exemple dans la position représentée sur la figure 3b, ou même jusqu'à la position dans laquelle son axe de asymétrie coïncide avec celui de l'intervalle entre pièces polaires (figure 3c), on peut alors réduire, pas à pas, la sensibilité jusqu'à ce que la déviation théorique soit atteinte. Pour cela, la plaquette 14 occupera en général une position intermédiaire entre celles repré sentées sur les figures 3a et 3c. Lorsque la sensibilité désirée est établie, on peut alors, si on le d6.sire, immobiliser la plaquette 74 dans sa position au moyen d'une goutte de vernis ou d'adhésif. Toutefois, laforce magnétique suffit pour maintenir de façon sûre la plaquette contre la pièce polaire et cela d'une taçon telle qu' aucun déplacement indésirable ne soit à redouter, même à la suite de secousses ou de chocs. REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure comportant un noyau aimanté fixe qui porte des pièces polaires, un anneau magnétique par lequel se ferment les lignes de champ dudit noyau aimanté, et l'entourant à distance, et un cadre qui traverse l'entrefer compris entre ledit noyau et ledit anneau et qui est monté sur des pivots de façon à pouvoir tourner sur l'axe commun à l'anneau et au noyau, ce cadre portant la bobine de mesure et étant en outre relié à un point fixe par l'intermédiaire d'au moins un ressort spiral, l'aiguille indicatrice de cet appareil étant solidarisée audit cadre, cet appareil cern- portant en outre des moyens permettant de régler sa sensibilité et étant caractérisé par le fait quXil est prévu, sur au moins llune des faces du noyau aimanté, au moins une plaquette en matière ma- gnétique douce, disposée d'une façon permettant de la déplacer, cette plaquette formant une dérivation magnétique variable du flux magnétique principal traversant l'entrefer et passant par anneau. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il ne comporte aucune seule plaquette en matière magnétique douce sur une face du noyau aimanté, 3. Appareil de mesure selon l'une quelconque des revendicatios 1 ou 2, caractérisé par le fait que les pièces polaires débordent au-delà des faces du noyau, et cela d'une quantité égale å ldpais seur des plaquettes; 4. Appareil de mesure selon l'une quelconque des revendicatJns précédentes, caractérisé par le fait que la ou les plaquettes ont la forme d'un segment de cercle dont le contour extérieur correspond au contour intérieur des pièces polaires. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la longueur de la partie circulaire du segment de cercle est égale à la longueur périphérique intérieure d'une pièce polaire. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les pièces polaires s'étendent chacunes sur environ 1200, tandis que les intervalles compris entre elles occupent sensiblement 600. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la ou les plaquettes présentent des trous offrant une prise à un outil. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la plaquette est comprise entre 10 et 20 % de celle du noyau. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la plaquette est d'environ lmm.