Brevet FR2532745A1 — publié le 19840309

APPAREIL DE MESURE DE LA PENTE OU DE L'INCLINAISON D'UNE SURFACE OU D'UNE LIGNE La présente invention a trait à un appareil de mesure et d'affichage instantanés de la valeur de la pente ou de lBin- clinaison d'une surface ou ligne quelconque. Actuellement sur le marché existent deux grandes familles d'appareils ou outils de mesure de pente ou d'inclinaison. L'une concerne les traditionnels niveaux à bulle ou à eau, avec les variantes qui en sont extrapolées, et les dispositifs utilisant un fil à plomb associé à des systèmes plus ou moins so phistiqués de règles, d'équerres, de compas articulés, de rapporteurs. Certains de ces outils, comme les niveaux à bulle,ne sont pas des instruments de mesure mais de simples dispositifs de contrôle que la surface ou ligne que l'on vérifie est ou n'est pas à l'horizontale. Quant aux autres types d'appareil de la famille ci-dessus, ils sont d'un maniement compliqué,d'une précision très imparfaite puisque dépendant de l'habileté et du savoir-faire de l'utilisateur et, de surcroît, fragiles. L'autre grande famille regroupe des matériels de haute technicité et complexes e mettant en oeuvre par exemple des gy- roscopes ou bien des système optiques, des systèmes à laser ou des appareillages radioélectriques. Ces appareils sont bien en tendu fort motteux et d'un emploi délicat nécessitant même par foisgpour leur usage, des connaissances particulières. Le but de la présente invention est de pallier ces in convénients en proposant un outil de mesure véritable du degré d'inclinaison ou de pente,dQun maniement extrêmement simple et capable de donner instantanément la valeur de l'angle d'inclinaison ou de pente d'une surface ou d'une ligne. L'invention a également pour but de proposer un outil caS le de s'adapter à divers usages en offrant une gamme de performances et de services très large grâce à sa structure modulaire faisant appel à l'électronique. A cet effet, l'invention a pour objet un appareil de mesure de l'inclinaison ou de la pente d'une surface ou ligne par rapport à un plan de référence prédéterminé, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un bâti de forme générale rectangulaire ou trapézoïdale pourvu de trois faces d'appui externes disposées à angle droit les unes par rapport aux autres suivant trois des cotés dudit bati rectangulaire, d'un dispositif soli daine du bâti, sensible aux variations de position dans les pace de l'appareil et capable de délivrer un signal proportionnel à l'écart angulaire entre l'une desdites faces d'appui et ledit plan de référence et de moyens d'affichage de la valeur de la mesure effectuée par ledit dispositif sensible. Suivant un mode de réalisation, l'appareil comprend quatre branches definissant un rectangle ou un carré, trois branches portant extérieurement lesdites trois faces d'appui cependant que la quatrième branche est conformée selon une poignee. Avantageusement, ledit dispositif de mesure comporte un dispositif de visualisation ou d'affichage analogique ou digital disposé de préférence au voisinage de l'extrémité supérieure de ladite poignée, celle-ci étant munie d'un organe de commande, tel qu'une gâchette ou bouton-poussoir déclenchant la mesure et son affichage immédiat sur ledit dispositif de visualisation. La nature du dispositif sensible de mesure de l'inclinaison ou de la pente peut varier en particulier selon l'usage qui sera fait de l'appareil, selon les conditions d'emploi, la précision recherchée ou le prix de vente fixé, comme on le verra plus loin dans la description qui va suivre. Par ailleurs, la chaine électronique de traitement des signaux délivrés par ledit dispositif sensible peut être très facilement aménagée pour permettre l'introduction d'un dispositif de commutation des unités de mesure des angles d'inclinaison ou de pente, d'un dispositif de programmation quelconque, d'un dispositif de signalisation lumineuse ou sonore lorsque par exemple l'angle mesuré atteint une valeur prédéterminée. Un tel appareil du fait de ses trois faces de référence permet aussi bien la mesure de la pente d'un plancher ou d'un plafond, que de l'inclinaison d'une paroi, le dispositif électronique de traitement des signaux de mesure permettant en outre la mesure de tels angles aussi bien par rapport à l'horizontale et à la verticale que par rapport à tout plan quelconque pris comme référence suivant les applications envisagées. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un outil conforme à l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard du dessin annexé sur lequel - Fig. 1 représente schématiquement la-morphologie externe d'un mode de réalisation de l'outil selon l'invention, et - Fig. 2 représente le schéma électrique d'un outil selon l'invention. L'outil selon l'invention-, tel-que représenté sur la Fig. 1, est constitué d'un cadre de forme quadrangulaire comprenant deux branches paralleles dont l'une (1) définit par sa face externe une surface d'appui supérieure symbolisée en 2, l'autre branche (3) définissant par sa face externe une surface d'appui inférieure symbolisée en 4. Beys deux branches parallèles 1 et 3 sont reliées à une extrémité par une branche 5 dont la face externe -6 définît une surface orthogonale aux deux autres surfaces d'appui 2 et 4. Enfin, la quatrième branche est constituée en forme de poignée 7 galbée réunissant les deux autres extrémités des branches 1,3. L'ensemble du cadre 1-3-5-7 a la forme d'un trapèze mais il pourrait tout aussi bien avoir celle d'un rectangle ou d'un carré. A l'intérieur par exemple des branches 3 et 5 est monté un dispositif ou capteur 8 de détection et de mesure de l'écart angulaire entre, par exemple le plan de la surface --d'appui inférieur 4, et par exemple le plan horizontal. Le signal de sortie de ce capteur 8 est envoyé par exemple sur un dispositif 9 d'affichage digital fixé sur la branche supérieure 1, au voisinage de la poignée 7. Cette dernière est munie d'une gâchette ou boutonpoussoir 10 commandant la mesure et son affichage immédiat sur 9. Une sorte de garde Il disposée à l'extrémité supérieure dt- a poignée 7 dssurc Je jlacement correct de la main et des doigts sur la poi(llée et sa s gâchette. Le dispositif d'afficllage 9 pourrait être également disposé en 12 au dessus de la poignée 7 à l'extrémité de la branche 1. La 11(3. 2 illustre le schéma électrique complet des moyens de mesure, d'affitilae, dC commande et de contrôle susceptibles d'etTuiper l'outil selon l'invention. Ces moyens comprennent un capteur ou dispositif 13 de détection des variations de position dans l'espace de l'appareil,d'un type quelconque. La technologie de ce capteur dépend de l'usage envisagé, des conditions d'emploi, de prix. Ce peut être par exemple un dispositif à bulle, à balancier, à fil, à bille, à jauge de contrainte ou tout autre type de détecteur capable de délivrer un signal proportionnel à l'écart angulaire entre par exemple les surfaces d'appui 2 et 4 et l'horizontale, ou bien la surface d'appui verticale 6 et la verticale. Ce signal peut être électrique, optique, lumineux, capacitif, résistif, magnétique ou autre. Dans tous les cas, ce signal sera traduit en signal électrique analogique ou digital afin d'être traité ultérieurement en vue notamment de sa mesure et de son affichage. La mesure de ce signal se fait par un module 14 relié au capteur 13 et à un dispositif d'affichage lumineux digital 15 (ou analogique 16). Ce dispositif d'affichage digital 15 peut être un dispositif classique comportant une capacité d'affichage suffisante pour exprimer toutes les valeurs que pourra mesurer l'appareil selon la précision, les-échelles et les services retenus. Le dispositif d'affichage analogique 16 peut être par exemple à aiguilles physiques ou dessinées par cristaux liquides. Le dispositif d'affichage pourra être également symbolique, voire animé grâce à toutes les possibilités données par les écrans et affichages que pourra procurer la technologie du moment. On peut adjoindre aux moyens de mesure un module 17 de changement d'échelle ou de commutation des unités de mesure des angles et des pentes. On peut prévoir un indicateur sonore 18 informant du passage au zéro, éventuellement complété par un module 19 de programmation permettant de déclencher un signal sonore lorsque le capteur 13 délivre un signal dont la mesure correspond à la mesure pre-affichée par le module de programmation. On peut aussi prévoir un générateur vocal 20 annonçant en clair les valeurs mesurées, dans l'unité choisie, au fur et à mesure de leur variation ou selon la programmation pré-établie. Les divers circuits électriques ou lumineux sont alimentes par des piles 21, éventuellement équipées d'un dispositif de test d'usure. Il est possible également d'adjoindre une unité de calcul 22 avec un chronométre associé 23, permettant llexploi- tation immédiate des valeurs mesurées par l'appareil c'est-àdire assurant leur conversion, estimant leur variation dans le temps par exemple, ou conservant en mémoire volatile ou non ces valeurs Enfin, OBaa représenté en 24 sur la Fig. 2 la gâchette ou autre dispositif de commande manuelle par bouton-poussoir, interrupteur ou autre, assurant la mise sous tension des circuits et le déclenchement de la mesure et éventuellement des signaux de contrôle, d'affichage. Les divers modules et circuits de la Fig. 2 sont bien entendu incorporés dans ou sur le bâti de l'appareil ainsi que leurs éventuels organes de commande. L'appareil selon l'invention permet la mesure de tout angle d'inclinaison ou de pente d'un plancher, d'un plafond, d'un mur et, d'une manière générale-, de toute surface ou ligne quelconque par rapport à l'horizontale, la verticale ou tout autre plan de référence choisi. Cet outil est particulièrement -simple et rapide d'emploi car la mesure et l'affichage des valeurs d'angle d'inclinaison ou de pente sont quasi instantanés, sans aucun réglage ou manipulation de la part de l'utilisateur, l'appareil pouvant donc être utilisé directement et immédiatement sans connaissances techniques ou apprentissage particuliers. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentes et décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment celles concernant la forme du cadre de l'outil, la nature des matériaux utilisés, 4d technologie des divers circuits et moyens de mesure, commande, contrôle et affichage. C'est ainsi que le cadre de l'outil au lieu d'être rectanguîare ou trapézoidal, comme représenté, put avoir un nombre (n) de branches différents suivant un polygone à trois côtés seulement ou au contraire à plus de quatre côtés (hexagone, octogone), tous ces côtés (sauf un constitue par la poignée) étant munis d'une face d'appui de référence. En particulier,dans le cas d'un cadre triangulaire dont deux côtés feraient entre eux par exemple un angle de 30 ou 45 , on obtiendrait ainsi un outil permettant d'accéder à des emplacements exigus par exemple et de mesurer de part et d'autre de la verticale. REVEND ICAT IONS 1. Appareil de mesure de l'inclinaison ou de lapent d'une surface ou ligne par rapport à un plan de référence prédéterminé, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un bâti de forme générale rectangulaire ou trapézoïdale pourvu de trois faces d'appui externes (2,4,6) disposées à angle droit les unes par rapport aux autres suivant trois des côtés (1,3,5) dudit bâti, d'un dispositif (8) solidaire du bâti, sensible aux variations de position dans l'espace de l'appareil et capable de délivrer un signal proportionnel à l'écart angulaire entre l'une desdites faces d'appui (2,4,6) et ledit plan de référence et de moyens d'affichage (9) de la valeur de la mesure effectuée par ledit dispositif sensible 2.Appareil-suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend quatre branches définissant un rectanglé ou un carré, trois branches (1,3,5) portant extérieurement lesdites trois faces d'appui (2,4,6) cependant que la quatrième branche est conformée selon une poignée (7). 3. Appareil suivant la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le dispositif de mesure comporte un dispositif (9) de visualisation ou d'affichage analogique ou digital disposé de préférence au voisinage de l'extrémité supérieure de ladite poignée (7), celle-ci étant munie d'un organe de commande (10), tel qu'une gâchette ou bouton-poussoir déclenchant la mesure et son affichage immédiat sur ledit dispositif de visualisation. 4. Appareil suivant l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le dispositif de détection et de mesure des variations de position comprend un capteur- (13) auquel est associé un module de mesure (14) relié au dispositif d'affichage (15,16). 5. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de commutation dgechel- le ou d'unités (17) relié au module de mesure (14) 6-. Appareil suivant la revendication 5 ou 4 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un module de programmation (19). 7. Appareil suivant l'une des revendications 4 à 6 ca ractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit indicateur sonore (18) informant que la valeur mesurée correspond à une valeur pré-affichée. 8. Appareil suivant l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un générateur vocal (20) traduisant en clair les signaux de mesure. 9. Appareil suivant l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une unité de calcul (22) associée à un chronomètre (23) et reliée audit capteur (13). 10. Appareil suivant l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que le nombre (n) de branches du cadre est inférieur ou supérieur à quatre et en ce qu'il comporte un nombre de faces d'appui de référence égal à n - 1, ladite poignee constituant la dernière branche.