Brevet FR2352353A1 — publié le 19771216

La présente invention concerne un dispositif pour un adaptateur pour un détecteur de mouvemant à ultra-sons fonctionnant sur le principe de 12effet Doppler. Dans une demande de brevet antérieure est décrit un détecteur de mouvement à ultra-sons, dans lequel un unique convertisseur d1ultra-sons est utilisé comme émetteur et comme récepteur d'ultrasons. Ce convertisseur émetteur-récepteur convertit une tension électrique alternative er une oscillation mécanique, de sorte qu'une onde acoustique est rayonnée. Cette onde acoustique réfléchie par un objet rencontre le convertisseur émetteur-récepteur. Si l'objet se déplace, cette onde acoustique réfléchie est décalée dans sa fréquence conformément au principe Doppler. Par l'onde sonore réfléchie, l'oscillation d'excitation du convertisseur est modulée en amplitude par l'oscillation réfléchie, de sorte que le changement d'amplitude du convertisseur, provoqué par I'effet Doppler est amplifié et peut être exploité pour interprétation.Pour cela, on prélève sur l'émetteur d'ultra-sons des courants et des tensions qui sont proportionnels à ltamplitude du convertisseur. I1 est alors également possible d'assurer une régulation d'amplitude, au moyen d'un organe de réglage d'amplitude spécial approprié. le détecteur de déplacement à ultra-sons décrit ci-dessus convient particulièrement au contrôle de la stabilité de fixation d'un objet, le convertisseur avec le complément électronique nécessaire, conçu comme un organe adaptateur est disposé dans le domaine direct d'un objet à contrôler avec sécurité. Dans les installations connues de contrôle de la fixité d'objets, qui fonctionnent suivant le principe de Doppler, on a constaté cependant l'inconvénient que, sans précautions spéciales, il se produit relativement fréquemment des alarmes erronées. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif convertisseur du type décrit plus haut, avec lequel une alarme erronée est pratiquement exclue, provoquée, par exemple, par des courants d'air, turbulences d'air, réflexions directes, ou perturbations électriques à haute ou basse fréquence, etc... Pour résoudre ce problème, l'invention a pour objet un dispositif convertisseur pour un adaptateur pour un détecteur de mouvement à ultra-sons suivant le principe Doppler, dans lequel le convertisseur sert aussi bien d'émetteur que de récepteur d'ultrasons, qui est excité au moyen d'un oscillateur, et qui reçoit le signal réfléchi par l'objet et décalé dans sa fréquence, qui est amené à un dispositif d'exploitation par l'intermédiaire d'un dispositif d'amplification avec régulation de l'amplitude. le dispositif de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend deux convertisseurs, connectés en parallèle, montés notamment à angle droit entre eux dans un carter de protection métallique, pourvu de biseaux et arrondis appropriés, de telle manière qu'avec une disposition horizontale ou verticale du carter, les masses de rayonnement du convertisseur d'ultra-sons ne tombent pas perpendiculairement sur des surfaces ou parois verticales et/ou horizontales. Suivant une forme particulière de réalisation, le carter métallique est constitué en forme de trapèze, et sur chacune des faces obliques, est disposé un convertisseur d'ultra-sons, le carter présentant, au moyen d'une cloison séparatrice, une chambre formant écran de protection, dans laquelle sont prévus les condensateurs de traversée pour le conducteur allant à l'adaptateur et aux bobines d 'impédance. La description ci-apres se rapporte à un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif avec référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est un schéma de montage de l'adaptateur avec les deux convertisseurs d'ultra-sons, conforme à l'invention, à l'aide duquel est expliqué le principe de fonctionnement la figure 2 est une vue en élévation frontale de la disposition des convertisseurs, et la figure 3 est une vue en élévation latérale de la réalisation mécanique de l'ensemble des convertisseurs. le fonctionnement du convertisseur conforme à l'invention est tout d'abord expliqué ci-après en se référant à la figure 1. La fréquence d'ultra-sons produite par l'oscillateur 1 avec amplificateur intégré est amenée à deux convertisseurs piézo-électriques 2. le rayonnement acoustique s'effectue à l'intérieur d'un cône relativement étroit. En vue de la saisie de deux points, et pour la production d'un rayonnement de réflexion favorable, il est prévu, dans un adaptateur deux convertisseurs qui sont connectés en paraL lèle à ltoscillateur. Des objets déplacés à l'intérieur des masses de rayonnement limitées des convertisseurs 2 produisent, par réflexion, une fréquence de modulation dépendant de la grandeur, de la vitesse et du déplacement, fréquence qui est redressée dans un démodulateur 3. Après redressement, la fréquence de modulation est amplifiée dans les amplificateurs 4 et 5 et est délivrée à la sortie pour son exploitation. le couplage à rétro-action de l'oscillateur est régularisé par un transistor 9 qui fonctionne comme résistance de dérivation, et qui est commandé par l'amplificateur 5, qui agit comme amplificateur de tension de réglage. Un condensateur 6 sert pour la constante de temps dans la branche de couplage de rétro-action de ltamplificateur de réglage, et il s'oppose à ce que les variations d'amplitude qui doivent être exploitées, soient éliminées par la régulation. Par contre, les variations de température ou autres influences de l'environnement à évolution lente, par exemple, les réflexions modifiées qui restent sont éliminées.La tension d'alimentation est stabilisée par un organe stabilisateur de tension 7. Il a alors été constaté que, dans le cas de réflexions directes, par exemple, par des parois qui s'étendent parallèlement à la surface extérieure du convertisseur, il peut se produire des alarmes erronées, déjà par de simples déplacements d'air entre l'objet à surveiller et le convertisseur. En outre, la sécurité d'immobilité de l'objet n'est pas assurée de manière satisfaisante, dans chaque cas, par un seul convertisseur, en raison d'une allure relativement peu favorable de la réflexion. En outre, il a été observé des influences électriques perturbatrices de l'extérieur sur le convertisseur, et sur les composants électroniques de l'adaptateur, ce qui conduit également à des alarmes erronées. En vue d'obvier à ces inconvénients, l'invention prévoit que deux convertisseurs 2 connectés en parallèle sont montés à l'inté- rieur d'un carter métallique formant écran de protection, et sont notamment disposés -en formant entre eux un angle droit c o le carter 8 de forme trapézoïdale présente alors deux faces obliques 9, sur lesquelles sont placées les membranes de rayonnement du convertisseur. Un faisceau 10 de la masse de rayonnement, dans le cas où le carter 8 est disposé horizontalement sur une surface de support 11, ne tombe pas perpendiculairement sur la paroi latérale 12 et sur une paroi éventuellement horizontale 13 du carter. Bien entendu, le carter 8 peut également etre disposé verticalement, auquel cas les mêmes conditions sont rencontrées, simplement décalées de 90O. Par cette disposition particulière du convertisseur, on obtient un rayonnement réfléchi favorable sur celui-ci, du fait que toute réflexion directe d'une paroi parallèle à la face supérieure du convertisseur est exclue. tes alarmes erronées par des déplacements d'air sont ainsi largement évitées. Grâce au carter 8 formant écran protecteur, les influences électriques sont également largement éliminées. Cependant, pour améliorer la protection de l'adaptateur contre les perturbations électriques extérieures, l'invention prévoit dans le carter 8, une séparatrice métallique 14 pour former une chambre 15, dans laquelle sont disposés plusieurs condensateurs de traversée 16 pour l'amenée du courant et pour sa sortie pour l'exploitation du signal. En outre, dans la chambre 15 sont disposées des bobines d'impédance 17 qui servent à une élimination supplémentaire des perturbations mentionnées. t' adaptateur peut être relié par l'intermédiaire d'un ou plusieurs cables blindés au dispositif d'exploitation de signal proprement dit. Bien entendu, la ccnstitution du carter de protection métallique n'est pas limitée à celle représentée. Une autre forme peut être choisie sur laquelle, avec la même disposition des convertisseurs 2, peuvent être prévus des arrondis, ou analogues, le carter étant, par exemple, de forme ronde. La disposition des convertisseurs conforme à l'invention présente encore l'davantage particulier qu'au contraire des autres systèmes à convertisseurs d'ultra-sons qui peuvent être découverts à l'état branché sans qu'en résulte un déclenchement de l'alarme, une "couverture" de l'émetteur et récepteur d'ultra-sons n'est pas possible sans déclencher aussitôt une alarme. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté. Diverses modifications et variantes restent possibles, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -REVENDICÂTIONS- 1. Dispositif convertisseur pour un adaptateur pour un détecteur de mouvement à ultra-sons fonctionnant suivant le principe de lteffet Doppler, dans lequel le convertisseur est aussi bien émetteur que récepteur d'ultra-sons, étant excité par un oscillateur, et recevant le signal, décalé en fréquence, réfléchi par l'objet déplacé, ce signal étant transmis par l'intermédiaire d'une installation d'amplification avec régulation de l'amplitude, à un dispositif d'exploitation ou d'alarme, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend deux convertisseurs connectés en parallèle, montés à angle droit entre eux dans un carter métallique formant écran de protection, pourvu de parois obliques ou d'arrondis appropriés, de telle manière qu'avec une disposition horizontale ou verticale du carter, les masses de rayonnement des convertisseurs ne tombent pas perpendiculairement sur des surfaces de parois verticales et/ou horizontales. 2. Dispositif convertisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le carter métallique est en forme de trapèze, dont les deux faces latérales sont perpendiculaires entre elles, et portent, fixées sur elles, les deux convertisseurs, une cloison séparatrice métallique étant prévue dans le carter pour former une chambre dans laquelle sont disposés les condensateurs de traversée pour les conducteurs allant à l'adaptateur, et des bobines d'impédance. 3. Dispositif convertisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le carter métallique est de forme ronde ou présente des portions de parois arrondies.