Brevet FR2205723A1 — publié le 19740531

L'invention concerne des condensateurs à plaque mobile du genre qui comprend deux plaques disposées parallèlement et montées de manière à pouvoir se rapprocher et s'éloigner l'une de l'autre. Belon l'invention, un condensateur à plaque mobile du genre défini est monté à l'intérieur d'un récipient au moins partiellement rempli d'un liquide visqueux de sorte que l'on obtient un effet d'amortissement. Cet amortissement est appelé amortissement hydraulique à film d'écrasement et se produit lorsque les deux plaques approchent l'une de l'autre. Le coefficient d'amortissement pour des plaques circulaires, c'est-à-dire le rapport entre la force d'amortissement et la vitesse d'approche des plaques, est directement proportionnel à la quatrième puissance du rayon des plaques et inversement proportionnel au cube de l'espacement. D'autre part, la capacité des plaques est directement proportionnelle au carré du rayon et inversement proportionnel à ltespacement. Ainsi, dans un espace disponible déterminé, on peut concevoir un condensateur présentant toute valeur désirée du coefficient d'amortissement hydraulique à film d'écrasement, dans une large gamme, pour une valeur donnée de sa capacité. On peut encore étendre cette gamme en prévoyant dans l'une des plaques un ou plusieurs évidements qui sont purgés. Par exemple, lorsqu'une plaque présente une rainure circulaire ayant un rayon deux fois moindre que la plaque et reliée à la vidange par des trous de la plaque, le coefficient est réduit aux 3/16 de celui de deux plaques planes ayant le même rayon et le même espacement. L'effet sur la capacité électrique n'est pas notable. L'invention est particulièreFent importante dans son application à une pression de fluide, ainsi qu'il est décrit dans la demande de brevet britannique nO 8218/71. Ce texte décrit un ransducteur dans lequel un soufflet vide d'air est plongé dans le fluide dont il s'agit de mesurer la pression. Le soufflet applique à un levier une force qui est équilibrée par un dispositif électromagnétique d'application de force sous la commande d'un condensateur différentiel à plaque mobile. Si tout le transducteur est enfermé dans un récipient partiellement rempli d'un liquide visqueux et vide d'air, l'effet d'amortisse ment à film d'écrasement mentionné plus haut se produit dans le condensateur différentiel. La pression à mesurer est applique à l'intérieur du soufflet.Le fait que les pièces mobiles soient entourées de liquide visqueux n'a pas seulement pour effet d'introduire les forces d'amortissement mais encore d'éviter que les pièces actives ne soient souillées. Sur les dessins annexés La figure 1 est une vue schématique d'un transducteur de pression comprenant un exemple de condensateur selon l'invention et Les figures 2 à 5 sont des élévations d'une plaque de quatre condensateurs différents pouvant servir sur la figure 1. On considèrera d'abord la figure 1; le condensateur 10 est du type différentiel et comprend deux plaques fixes parallèles et espacées 11, 12 et une plaque mobile 13 entre les plaques fixes. La plaque 13 est supportée en fait par un le vie 14 qui est suffisamment allongé pour assurer que le mouvement de la plaque condensateur 13 soit insuffisant pour lui imprimer un déplacement angulaire notable. En fait, les faces de la plaque 13 restent sensiblement parallèles aux faces des plaques 11, 12 lorsque la plaque 13 se rapproche et s'éloigne des plaques fixes 11, 12. La plaque mobile 13 est accouplée à un capteur de pression 15 sous la forme d'un soufflet à l'intérieur duquel est amenée la pression à mesurer. La plaque 13 est aussi accouplée à un levier 16 qui est relié à un dispositif électromagnétique d'application de force 17. Tout l'ensemble est contenu dans un récipient étanche 18 qui est vide d'air èt partiellement rempli d'un licuide visqueux, par exemple l'huile de silicone vendue par Midland Silicones Limited sous la désignation "ES10". Cette huile est choisie parce qu'elle a une faible tension de vapeur et que sa viscosité varie peusvec la température.Par suite, un amortissement hydraulique à film d'écrasement se produit quand la plaque 13 se déplace à la suite d'une variation de pression dans le soufflet 15, de sorte qu'on obtient une stabilisation de la-sortie électrique du transducteur. Des fluctuations à haute fréquence de la pression n'ont pas d'effet sur la sortie et les effets des vibrations mécaniques sont évités aussi. Dans la plaque III représentée par la figure 2, une seule rainure circulaire 120 de rayon deux fois monde que la plaque est formée dans une face de la plaque, la face destinée à être adjacente à la plaque 13. Plusieurs perforations 121 sont prévues dans la plaque pour communiquer avec la rainure 120 et s'ouvrent vers la face opposée de la plaque. La pression de liquide dans cette rainure reste la meme que dans le récipient 18. Par suite, le coefficient d'amortissement à film d'écrasement est réduit à environ 3/16 de celui des plaques unies de même diamètre ayant le même espacement. Dans l'exemple représenté par la figure 3, la plaque 211 présente une seule rainure circulaire 220 comme sur la figure 2 mais elle est purgée par des rainures radiales 221 et non par des perforations. La plaque 311 représentée par le figure 4 présente deux rainures circulaires concentriques 320, 321 reliées entre elles par des rainures radiales 322, la rainure extérieure 320 étant purgée par des rainures radiales 323. On peut utiliser en outre des perforations 324 pour purger les rainures circulaires. Sur la figure 5, la plaque 411 présente une rainure en spirale 420 et celle-ci est purgée par plusieurs rainures radiales 421 et par des perforations 422. Dans chacun des exemples représentés par les figures 3, 4 et 5, il naest pas nécessaire que les rainures de purge soient radiales mais si on le désire, elles peuvent être tangentes à la rainure circulaire ou spirale. Bien entendu, on peut imaginer beaucoup d'autres configurations de rainures et de perforations pour réduire le coefficient d'amortissement à film décrasement sans modifier notablement la capacité du condensateur. REVENDICATIONS 1) Condensateur à plaque mobile comprenant deux pla Cuves åis?osées parallèlement et espacées et montées de manière à pouvoir se rapprocher et stéloizner l'une ae l'autre et caractérisé par le fait que les plaques sont montées à l'intérieur d'une chambre au moins partiellement remplie d'un liquide visqueux, ce qui donne un effet d'amortissement. 2) Condensateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins une des plaques présente, dans sa face adjacente à l'autre plaque, une configuration de rainures communiquant avec la périphérie de la plaque. 3) Condensateur selon la revendication 2 caractérisé par le fait que plusieurs trous traversent la plaque et communiquent avec les rainures. 4) Condensateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins une des plaques présente au moins une rainure fermée dans sa face adjacente à l'autre plaque et présente aussi des trous qui traversent la plaque et communiquent avec la rainure.