Brevet FR2363082A1 — publié le 19780324

La présente invention concerne un appareil de mesures. L'objet de l'invention se rattache aux secteurs techniques de la métrologie et de ltélectricité, notamment aux transforma teurs et à l'emploi de matériaux spécifiés pour leurs propriétés magnétiques Selon l'invention, on a voulu créer un appareil de conception simple et économique pour notamment la mesure de faibles épaisseurs de l'ordre de quelques microns a' plusieurs millimètres. Cet appareil peut également autoriser indifféremment les mesures d'intensité d'un courant continu ou alternatif parcourant un conducteur, de mesurer et vérifier une installation en continu ou en alternatif et de déterminer le sens du courant continu. Suivant une première caractéristique1 l'appareil de mesure composé d'un transformateur électrique à pinces dont le circuit magnétique ouvrant comporte un conducteur judicieusement bobiné pour former le circuit / mesure, le dit conducteur étant connecté à ses extrémités libres à des bornes fixées aux branches de la pince,ei sEactérisé en ce que le circuit magnétique ouvrant en plus du circuit de mesure, comporte d'une manière rapportée ou non un enroulement excitation alimenté directement ou non par ;;é secteur pour autoriser notamment la mesure de pièces de faible épaisseur engagees dans l'entrefer du circuit magnétique ouvrant, cette indication apparaissant sur un galvanomètre, équipé d'un redresseur et de résistancesrèglables et branché sur les bornes de connexions du circuit de mesure. Une autre caractéristique de l'invention réside dans la fait que le circuit excitation se compose d'une bobine amovible alimentée directement par le courant du secteur par l'intermédiaire d'une résistance,le circuit magnétique du transformateur traversant le noyau de cette bobine. Suivant une autre caractéristique, l'enroulement excitation est alimenté par un circuit excitateur indépendant du secteur, le dit circuit se composant dtune pile, d'un modulateur de courant, d'une résistance règlable, et d'un interrupteur. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour bien fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter dans les dessins annexés La figure 1 est un schéma électrique de principe de l'appareil, illustré schématiquement pour la mesure de faibles épaisseurs et la mesure d'intensité de courant alternatif ou continu lorsque 1 'enroulement excitation est alimenté ou non par un circuit excitateur indépendant. La figure 2 est un schéma électrique de principe de l'appareil illustré schématiquement pour autoriser la mesure de faibles épaisseurs lorsque le circuit excitation est alimenté directement par le secteur. La figure 3 est une vue de face du transformateur electri- que à pinces, composant l'appareil de mesure selon l'invention, et partiellement coupé pour montrer l'articulation selon l'invention de la pince. La figure 4 illustre par une vue en perspective, les différents éléments composant le moyen d'articulation. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative, en se réfèrant aux exemples illustrés par les figures des dessins. D'une manière connue, l'appareil de mesure selon l'invention, se compose d'un transformateur à pince T dont le circuit magnétique ouvrant 1 comporte un conducteur judicieusement bobiné pour former le circuit de mesure 2.connecté à deux bornes de connexion 3 et 4 fixées aux deux branches 5 et 6 de la pince P. Le circuit magnétique ouvrant 1 est constitué par des lamelles de métal à haute perméabilité. Ces lamelles isolées entre elles sont maintenues assemblées par un enroulement de ruban en. coton ou toute autre matière et fixées d'une manière appropriée dans lescoquilles formées par les branches 5 et 6 de la pince. Suivant l'invention, le circuit magnétique ouvrant 1, en plus de l'enroulément de mesure 2, comporte d'une manière rapportée ou non, un enroulement excitation E, alimenté directement ou non par le secteur S pour autoriser notamment la mesure de pièces de faibles épaisseurs engagées dans l'entrefer e du circuit magnétique ouvrant. Cette indication apparait sur un galvanomètre G, équipé d'un redresseur 8 et d'au-moins une résistance règlable 9, le dit galvanomètre étant branché sur les bornes de connexions 3 et 4 du circuit de mesure 2. D'une manière préférée, et comme illustré figure 2, le circuit excitation E se compose d'une bobine amovible 10 alimentée directement par le courant du secteur S par l'intermédiaire d' une résistance 11, le circuit magnétique ouvrant du transformateur traversant le noyau de la bobine 10. Ainsi en excitant l'enroulement mesure 2, par la bobine amovible 10, l'aiguille du galvanomètre dévie ,- par la résistance règlable 9 de ce dernier, on ramène l'aiguille au point marqué zéro de la graduation spéciale du galvanomètre. On introduit ensuite, dans ltentrefer e du circuit magnétique ouvrant, un objet de faible épaisseur, l'aiguille du galvanomètre indiquant instantanément sa dimension. Il faut considérer qutà cet effet, le galvanomètre présente une graduation micrométrique judicieusement divisée. Dans la réalisation de la figure 1, l'enroulement excitation E est alimenté par un circuit excitateur indépendant du secteur, et composé d'une pile 12, d'un modulateur de courant M, d'une résistance règlable 13 et d'un interrupteur 14 ou autre moyen de coupure. A noter que d'une manière connue, le modulateur de courant M, se compose d'un transformateur 15, d'un transistor 16 et d'une résistance 17. Les extrémités libres du conducteur formant l'enroulement d' excitation E sont connectées respectivement à la borne de connexion 4 du circuit mesure et à une troisième borne indépendante 18. Ces deux bornes 4 et 18, avec moyen d'indexation, autoric sent d'autre part le branchement électrique du circuit excitateur qui peut faire partie intégrante du boîtier où est monté le galvanomètre (figure 1). En fermant l'interrupteur 14 du circuit excitateur, on envoie dans l'enroulement excitation E un courant modulé, qui par le circuit mesure 2 fait dévier l'aiguille du galvanomètre indiquant, en agissant comme dans la réalisation précédente, lté- paisseur précise de l'objet introduit dans l'entrefer e. L'on conçoit donc, que l'appareil de mesure conformé indlf- féremment selon les figures 1 ou 2 permet de mesurer des objets de très faibles dimensions de l'ordre de quelques microns, et s'avère particulièrement adaptépour la mesure de feuilles de plastique, de métal, cuivre, étain, aluminium, de fils fins pour bobinage, résistances, et pour mesurer l'épaisseur de dépôts galvaniques à l'aide de témoins ou d'mail de peinture, vernis, etc.... . D'une manière intéressante, l'appareil de mesure conformé selon la figure 1, permet la mesure de courant continu. Comme pour une mesure micrométrique, on ferme l'interrupteur 14 du circuit excitateur, ce qui a pour effet d'envoyer dans l'enroulement excitation un courant modulé qui par le circuit mesure fait dévier l'aiguille du galvanomètre ramenée au zéro d'une graduation spéciale en agissant sur la résistance règlable 9. En prenant dans la pince un conducteur parcouru par un courant continu, l'aiguille du galvanomètre indique instantanément la valeur de l'intensité de ce courant. L'appareil autorise également la détection, la mesure et la localisation des pertes de courant à la terre dans les installations à courant continu. En prenant dans la pince tous les conducteurs alimentant une installation à courant continu, le courant de fuite, si il existe, fait retour à la source sans repasser par la pince en agissant sur cette dernière comme une spire. I1 s'avère également possible de vérifier l'existence ou non de courants de fuite, sur les canalisations métalliques d'eau, de gaz, et de connaître le sens du courant continu. En effet, le courant excitation comporte une légère composante de courant continu, qui, suivant le sens du courant mesuré s'ajoute ou se retranche de la mesure. Selon la position de la pince eu égard au conducteur, deux indications -différentes apparaissent sur le galvaloZètre, l'appa- reil étant conçu de façon à ceque la mesure maximum corresponde au sens "plus" du courant entrant dans la pince côt bornes. A noter que pour éviter le~retournement de la insérer pince, on peux dans le circuit excitation un inverseur de courant Il est bien évident, que ces différentes mesures faites pour du courant continu, peuvent être faites pour du courant alternatif ; il suffit dans ce cas d'ouvrir l'interrupteur 14 du circuit excitateur. -De plus, dans le cas d'un appareil de mesure conforme à la figure 1, le galvanomètre G présente au mois une graduation micrométrique G, une graduation courant continu G, et une graduation courant alternatif G . Comme illustré aux figures 3 et 4, l'articulation de la pince s'opère au moyen d'un axe charnière constitué de deux éléments symétriques 19 et 20 dont les faces internes en regard présentent respectivement un évidement semi-sphérique 19 et 20 pour le logement d'une bille 21 faisant office d'axe d'articulation aux dits éléments 19 et 20. Ces deux éléments 19 et 20 sont maintenus en position fermée par un ressort plat annulaire ouvert 22 dont les extrémités sont engagées et positionnées dans des rainures rectilignes 192 et 202 formées dans la partie supérieure des faces extérieures des deux éléments 19 et 20, agencé pour la fixation des deux branches 5 et 6 de la pince. On souligne que, selon cette forme de réalisation de l'axe d'articulation,enatiquant un léger bossage au fond d'une des rainures 192 ou 202 ou bien sur l'une des extrémités du ressort 22, l'une des deux branches 5 et 6 de la pince pourra osciller, au moyen de la bille 21, par rapport à l'autre branche pour permettre au circuit magnétique ouvrant de mieux joindre dans le cas où les faces auraient un léger faux aplo;b. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne - Simplicité de réalisation et de fonctionnement, - Permet de mesurer d'une manière très précise et instantanément des épaisseurs très faibles de quelques microns à plusieurs millimètres, ainsi que des mesures du courant continu et/ou alter hatif-avec en plus indication du sens du courant continu. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non plus qutà ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1- Appareil de mesures composé d'un transformateur électrique à pinces dont le circuit magnétique ouvrant comporte un conducteur judicieusement bobiné pour former le circuit de mesnele dit conducteur étant connecté à ses extrémités libres à des bornes fixées aux branches de la pince, caractérisé en ce que le circuit magnétique ouvrant en plus du circuit de mesure, comporte d'une manière rapportée ou non, un enroulement excitation alimenté directement ou non par le secteur pour autoriser notamment la mesure de pièces de faible épaisseur engagées dans l'entrefer du circuit magnétique ouvrant, cette indication apparaissant sur un galvanomètre, équipé d'un redresseur et de résistances règlables et branché sur les bornes de connexions du circuit de mesure. 2- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit excitation se compose d'une bobine amovible alimentée directement par le courant du secteur par l'intermédiaire d'une résistance, le circuit magnétique du transformateur traversant le noyau de cette bobine. 3- Appareil selon les revendicetions 1 et 2 ensemble, caractérise en ce que le galvanomètre comporte une graduation micrométrique judicieusement divisée. 4- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enroulement excitation est alimenté par un circuit excitateur indépendant du secteur, le dit circuit se composant d'une pile) d'un modulateur de courant, d'une résistance règlable, et d'un interrupteur. S- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les extrémités libres du conducteur formant l'enroulement excitation sont connectées à l'une des bornes de connexion du circuit mesure, et sur une troisième borne indépendante, les dites bornes avec moyen d'indexation autorisant d'autre part le branchement électrique du circuit excitateur. 6- Appareil selon les revendications 1, 4 et 5 ensemble, caractérisé en ce que le circuit excitateur, permet, lorsque l'interrupteur est fermé, deinesurer l'intensité d'un courant continu par courant un conducteur engagé dans la pince, de mesurer et vérifier une installation en continu en prenant dans la pince tous les conducteurs d'alimentation, de connaître le sens du courant continu. 7- Appareil selon les revendications 1,4 et 5 ensemble, caracté permet risée en ce que le circuit excitateur,/lorsque l'interrupteur est ouvert, de mesurer l'intensité d'un courant alternatif parcourant un conducteur engagé dans la pince, de mesurer et vérifier une installation en alternatif erenant dans la pince tous les conducteurs d'alimentation. 8- Appareil selon les revendications 1,4,5,6 et 7,c actér^enmble en ce que le galvanomètre comporte au moins une graduation micrométrique, une graduation courant continu, une graduation courant alternatif. 9- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,5, 6,7 et 3, caractérisé en ce que l'articulation de la pince s'opère au moyen d'un axe charnière constitué de deux éléments symétriques dont les faces internes ên regard présentent un évidement semi sphérique pour le logement d'une bille faisant office d'axe d'articulation aux dits éléments symétriques maintenus en position fermée par un ressort plat annulaire ouvert dont les extrémités sont engagées et positionnées dans des rainures rectilignes formées dans la partie supérieure des faces extérieures des deux éléments agencés pour la fixation des deux moitiés de la pince.