Brevet FR2459959A1 — publié le 19810116

Dispositif pour la mesure précise d'inclinaisons et d'ang]es La présente invention,ayant une précision de mesure de l'ordre des secondes,permet la mesure des angles d'inclinaison des surfaces en rapport avec un plan horizontal,ainsi que la mesure des angles horizontaux. Les dispositifs connus de ce genre,permettent la mesure dwincli- naisons avec une faible precision et une lecture difficile et subjective de la valeur des angles,les angles mesurés étant repérés par une aiguille sans amortissment,augmentant ainsi l'imprécision et l'inefficacité,la mesure ne se faisant que dans un plan vertical. Le dispositif conforme à cette invention permet d'eviter ces inconnvénients.En effet grâce à ce dispositif il est possible d'effectuer des mesures d'angles avec une grande précision.Les valeurs des angles mesurés étant affichées numériquement,l'inter- pretation subjective est exclue.Le balancier qui rèpere l'angle à mesurer,a l'oscilation amortie grâce à un système qui ne produit aucune aberration de mesure et qui assure l'efficacite par une stabilisation rapide.La mesure des angles peut être réalisée aussi en rapport avec un plan vertical,ainsi que dans un plan horizontal. Le dispositif objet de cette invention comprend une source d'énergie électrique qui peut être coupée par l'interrupteur 1,et qui permet la mise en marche du servo-moteur 2, qui par son mouvement de rotation entraine,dans un sens commandé à l'aide de l'in- versor 3,la couronne circulaire dentée 4,sans axe,mais étant maintenue en position par trois galets dentés de guidaje 5equidistanS et disposés dans un même plan, couronne circulaire 4,qui,dans son mouvement de rotation entraîne,à l'aide du pignon de démultiplica tion 6,le codeur circulaire 7,devant le codeur fixe 8,produisant dans les photocellules A1,A2, & et A4,par l'interruption alternative et répétée des faisceaux des sources lumineuses B1,B2,B3 et B4,-figures 2 et 14-,des impulsions correspondant à son déplacement angulaire,impulsions qui,interprétées par le traducteur 9, vont être affichées numériquement dans le viseur lo,du dispositif; et pour que les chiffres affichés correspondent à l'angle mesuré,il est nécessaire que la fente 11,prévue dans le balancier 12,à contrepoids 13,soit amenée en superposition avec la fente 14,derrière laquelle se trouve la photocellule 15,montée sur la pièce 16,qui, à son tour, est fixée sur la couronne circulaire 4,superposition qui sera signalée dans le voyant 17,du dispositif,au moment précis de l'apparition de l'impulsion électrique provenant de la photo cellule 1 > ,suite à la perception par cette photocellule,à travers les fantes 11 et 14,du faiseau de source lumineuse 18,qui se trouve sur la couronne circlllaire -'4,la superposition étant facilitée par un déplacement fin de la couronne circulaire 4,par l hisse en marche du bouton 19,monté sur l'axe de la vis sans fin 20,couplée avec la roue dentée 21,fixée sur une des têtes de l'axe du servomoteur 2,sur l'autre tête étant montée la vis sans fin 22, couplée à la roue dentée 27,fixée sur le pignon d'un des trois galets 5, qui entraine la couronne circulaire dentée 4;la mise en marche du bouton 19,étant faite seulement quand l'inverseur 3,est dans la position zéro.La pièce 16,est pourvue d'une deuxieme fente 24, identique et rigoureusement alignée verticalement à la fente 14, la fente 24 permettant d'obtenir une impulsion électrique à chaque mise en marche du dispositif, au moment où le faisceau de la source lumineuse 25,"verra" la photocellule 26,à travers les fentes 24, et 27,fente 27,qui est montée dans la pièce 28,qui,à son tour est fixé rigidement à la semelle Z9.L'impulsion électrique provenant de la photocellule 26,va produire l'affichage de l'angle de 0 0' 0" qui représente l'horizontale de la semelle 29,par rapport à laque sont effectuées les mesures des inclinaisons.De la largeur minime de ces fantes 11,14,24 et 27,et du frottement minime de l'axe 30, du balancier 12 dans ses paliers,depend la précision de mesure du dispositif, qui peut être de l'ordre des secondes.Selon une réalisation de l'invention,l'amortissement des oscillations du balance 12,pendant la mesure, est obtenu par la résistance d'un liquide contenu dans le récipient 31et qui oppose une résitance pendant son entraînement par les pales 32, fixées sur l'axe 30,du balancier 12.Selon une autre réalisation de l'invention l'amortissement des oscillations du balancier 12,pendant la mesure,ainsi que son blocage après la mesurestobtient grâce à la pression latérale exexoee sur l'axe espar les pièces 33 et 34, suite à l'action du ressort 35.La mise à l'écart de l'action des pièces 33 et 34,se réalise par la pression du bouton 36.L'angle à mesurer dans le plan horizontal est réalisé à l'aide de la base rabattable 37,inclue dans la semelle 29,du dispositif, la lecture de sa valeur se faisant suite à la rotation dans une position verticale du dispositif, sur une surface quelconque,dont l'inclinaison doit être déduite de la valeur angulaire affichée numériquement. Le dispositif objet de cette invention peut être employé dans tous les domaines où est necéssaire l'exécution de mesures d'une précision de l'ordre des secondes,des inclinaisons et des angles dans le cadre des montages industriels de précision,alignement defours métaliiques rotatifs pour le ciment,voies ferrées,laminoirs, constructions navales,constructions de ponts,de cheminées d'usines, de tours de refroidissement,en laboratoires -de physique,on topographie,en aviation, etc. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour la mesure précise d'inclinaisons et d'angles, caractérisé par le fait que l'énergie électrique provenant d'une source quelconque qui peut être arêtée par l'interrupteur 1,permet la mise en marche d'un servo-moteur 2,qui par son mouvement de rotation entraine dans le sens commandé par 1 l'intermédiaire inverseur 3,une couronne circulaire dentée 4,sans axe,mais étant maintenue à l'aide de galets de guidage 5, disposés dans un même plan, couronne circulaire dentée 4,qui dans son mouvement de rotation entraine par l'intermédiaire d'un pignon de démultiplication 6,un codeur circulaire 7,devant un codeur fixe 8,produisant dans une rangée de photocellules,par l'interruption alternative et répétée de faisceaux lumineux, des impulsions électriques correspondant à son déplacement angulaire,impulsions,qui seront linters pretées par un traducteur 9,et affichées dans un viseur 1o,du dispositif. 2.Le dispositif conforme à la revendication 7,caractérisé par le fait que les impulsions électriques produites dans les éléments photoélectriques par l'interruption alternative et répétée des faisceaux provenant des sources lumineuses, se réalisent grâce à l'intersection des éléments opaques et transparents,identiques,qui se trouvent les uns sur le codeur circulaire mobile 7,et les autres sur le codeur fixe 8,éléments qui sont disposés sur le codeur fixe dans une alternance qui respecte 1/4 du pas du codeur mobil. 3.Le dispositif conforme à la revendication 1,caractérisé par le fait que les chiffres affichés dans le viseur 1o,du dispositif représentent l'angle mesuré,uniquement dans le cas d'une superposition exacte d'une fente 11,d'un balancier 12,à contrepoids 13, avec une fente 14,dune pièce 16, montée sur une couronne circulaire dentée 4,supreposition signalée dans le voyant 17 du disposi tif,suite à une impulsion électrique obtenue par un système photoélectrique quelconque. 4.Le dispositif conforme à la revendication 1,caractérisé par le fait qu'un bouton 19 assureypar un système quelconque de démultiplication,la rotation en finesse et dans le sens désiré de la couronne circulaire dentée 4. 5.Le dispositif conforme à la revendication 1,caractérisé par le fait que la superposition exacte de la fente 24,qui se trouve sur la couronne circulaire dentée 4,avec la fente 27,qui se trouve sur la pièce 28,produit par un système photoélectrique quelconque} une impulsion électrique qui réalise une mise à zéro do l'afficha- ge numérique,opération nécessaire à chaque mise en marche du dispositif. 6.Le dispositif conforme à la revendication 1,caraetérisé par le fait que l'amortissement des oscillations dii balancier 1,à contrepoids 13, est obtenu grâce à la résistance opposéepar un liquide quelconque qui se trouve dans un récipient 31,pendant son entraînement par des pales 32, fixées sur l'axe 30 du balancier. 7.Le dispositif conforme à la revendication 1,caractérisé par le fait que la mesure des angles en plan horizontal se réalise à l'aide d'une base rabattable 37,contenue dans la semelle 29.