Brevet FR2201463A1 — publié le 19740426

La présente invention concerne un élément thermosensible comportant un bimétal du type dans lequel la déformation du bimétal est directement affichée ou transformée en différentes valeurs d'impédance affichées électriquement, ledit bimétal étant relié d'un côté au cadre ou bâti du dispositif de mesure et de l'autre côté à une tige transmettant le mouvement mécanique de la déformation du bimétal. En se référant au niveau de la technique antérieure, on citera ici les publications de mise l'inspection publique allemandes nO 1 136 134 et 1 251 550 ainsi que le brevet américain 3.451 270. Dans ce dernier brevet est, par exemple, décrit un élément bimétallique comportant deux éléments opposés pliés en arc et qui sont reliés entre eux par des éléments de liaison, L'inconvénient de cet élément constitué de deux bandes opposées et d'autres éléments connus équivalents réside dans le fait que lesdits éléments de liaison fixés aux extrémités des bandes s'opposent au mouvement primaire de l'élément bimétallique. La présente invention a pour objet de concevoir un élément thermosensible bimétallique dans lequel la conduction de chaleur entre le bottier de l'instrument et les bandes atteint une valeur maximum grâce à une suspension avantageuse du bimétal. De plus, l'invention a pour objet de concevoir un élément bimétallique qui, a une variation de température donnée, fournit un mouvement primaire plus important que celui des éléments connus et dans lequel aucune force s'opposant audit mouvement primaire n'est produite. De plus, l'invention a pour but de concevoir un élément thermosensible destiné notamment aux radios-sondes et qui peut etre disposé symétriquement par rapport aux écrans de rayonnement de la sonde ce qui permet de réduire la dispersion des erreurs dues à l'irradiation sous différents angles d'incidence. Dans l'élément thermosensible selon l'invention, ledit bimétal comporte deux bandes bimétalliques opposées pliées sensiblement en arc de cercle et dont les faces présentant un coefficient de dilatation plus grand ou plus petit s'étendent, l'une en regard de l'autre, lesdites bandes bimétalliques étant reliées entre elles par d'autres bandes bimétalliques pliées également en arc de cercle de sorte à obtenir un élément sensiblement circulaire ou elliptique dans lequel les faces à coefficient de dilatation plus grand ou plus petit des deuxièmes dites bandes s'étendent sur des c8tés opposés de l'élément à ceux des faces correspondantes des premières dites bandes bimetalliqueso L'élément bimétallique est ainsi sensiblement circu- laire et symtrique et peut ainsi facilement êtr- disposé symétriquement par rapport aux écrans de rayonnement d'une radiosonde, de sorte que la variation de l'angle d'incidence du rayonnement solaire par rapport à l'élément bimétallique ne produit aucune dispersion appréciable de l'erreur due à ce rayonnement0 D'autres réalisations et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et en se référant aux dessins annexés montrant, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'élément thermosensible selon l'invention0 Sur ces dessins Fig. 1 montre un élément thermosensible pour radiossondes de la technique antérieure dans lequel le mouvement mécanique est indiqué par des moyens capacitifs Fig. 2 montre l'élément thermosensible selon l'invention qui est également capacitif et, Fig. 3 est une vue latérale à'une plus grande échelle de l'élément bimétallique représenté à la figure 20 A la figure 1 est représenté un élément thermosensible capacitif de la technique antérieure dont les inconvénients ont conduit à la présente invention. Cet élément comporte une plaque de support 1, aux extrémités de laquelle est fixé un étrier en U auquel est relié, par des moyens de fixation 3 et par ses deux extrémités, un élément bimétallique 40 L'élément bimétallique 4 est relié dans son centre par une tige droite 5 à une plaque de condensateur mobile 6 qui forme, avec une autre plaque fixe 7, un condensateur dont la capacité varie en fonction du déplacement de la plaque mobile 6. Le diélectrique de ce condensateur est constitué par l'air compris entre les plaques 6 et 7O La capacité du condensateur 6, 7 est mesurée par des moyens connus.L'inconvénient de cette construction réside dans le fait qu'il se produit une conduction de chaleur relativement importante entre le cadre de support et l'élément bimétallique 4 à travers les moyens de fixation 3 et qu'on obtient un mouvement primaire relativement réduit de la tige 5 ainsi qu'on rencontre des difficultés pour disposer l'élément bimétallique 4 symétri quement par rapport aux écrans de rayonnement de la sonde Dans l'élément thermosensible selon l'invention (figure 2), l'élément bimétallique 4 comporte deux bandes bim- talliques 4a et 4b de préférence pliées sensiblement en arc de cercle. L'une des bandes bimétalliques, notamment la bande 4a est fixée dans son centre par une tige mince 5 faible conductrice de chaleur, à un étrier 2 constituant une partie du cadre ou bati de l'instrument de mesure.L'autre bande bimétallique 4b est reliée à une tige 5' transférant le mouvement primaire et qui est fixée, d'une manière connue, à une plaque de condensateur mobile 6 qui est stabilisée contre tout déplacement en direction latérale par une lame de ressort 9. L'autre plaque de condensateur 7 est fixée sur un élément 8 en une matière isolante et qui est relié par des boulons réglables 10 9 la plaque de support du dispositif. A l'aide de ces boulons réglables 10 on peut ajuster la position de la plaque de condensateur 7 pour ainsi calibrer la capacité du condensateur afin d'obtenir une valeur prédéterminée pour une température donnée. Les bandes bimétalliques 4a et 4b sont reliées entre elles de sorte que leurs faces présentant un coefficient de dilatation plus élevé ou plus faible s'étendent l'une en regard de l'autre. Selon l'invention, les bandes bimétalliques 4a et 4D sont reliées entre elles par leurs extrémités au moyen d'une deuxième paire de bandes bimétalliques 4c et 4d qui sont également pliées de préférence en forme d'un arc de cercle, et s'étendent sur environ 900. On obtient ainsi un élément bimétallique circulaire ou elliptique 4. Lorsque les bandes bimétalliques 4c et 4d sont, de plus, disposées de manière que leurs faces présentant un coefficient de dilatation plus faible ou plus élevé sont disposées sur des côtés du cercle ou de l'ellipse opposés à ceux dans lesquels s'étendent les faces correspondantes des bandes bimétalliques 4a et 4b on obtient un mouvement primaire plus important pour une variation de température donnée que dans tout dispositif de la technique antérieure. Lorsque l'élément bimétallique 4 est conçu de manière à présenter une configuration circulaire dans la partie centrale de l'échelle de températures couverte par le dispositif, il est plié dans une configuration elliptique aux deux valeurs extrêmes de l'échelle de températures de manière qu' des valeurs extrêmes opposées les directions d'excentricité soient opposées0 Deux ou plusieurs éléments bimétalliques selon lin- vention peuvent être montés en série à l'aide d'une ou plusieurs tiges, ce qui permet de multiplier, si nécessaire, le mouvement primaire0 Le cadre du dispositif de mesure comportant l'étrier 2 et les tiges 5 est, de préférence, d'une manière connuE, en une matière présentant un coefficient de dilatation très faible telle qu'en un métal connu sous la dénomination commerciale Invars Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ici, mais on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention0 REVENDICATIONS 1.- Elément thermosensible comportant un bimétal du type dans lequel la déformation du bimétal est directement affichée ou transformée en différentes valeurs d'impédance affichées électriquement, ledit bimétal étant relié d'un coté au cadre ou bâti du dispositif de mesure et, de l'autre, à une tige transmettant le mouvement mécanique de la déformation du bimétal, caractérisé en ce que ledit bimétal comporte deux bandes bimétalliques opposées pliées sensiblement en arc de cercle et dont les faces présentant un coefficient de dilatation plus grand ou plus petit s'étendent l'une en regard de l'autre, lesdites bandes bimétalliques étant reliées entre elles par d'autres bandes bimétalliques pliées également en arc de cercle de sorte à obtenir un élément sensiblement circulaire ou elliptique dans lequel les faces à coefficient de dilatation plus grand ou plus petit des deuxièmes dites bandes s'étendent sur des côtés opposés de l'élément à ceux des faces correspondantes des premières dites bandes bimétalliques. 2.- Elément thermosensible suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites bandes bimétalliques présentent une configuration en arc de cercle et s'étendent sur un angle d'environ 90 e 3.- Elément thermosensible suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux ou plusieurs éléments thermosensibles reliés entre eux en série par une ou plusieurs tiges.