Brevet FR2568003A1 — publié le 19860124

DISPOSITIF POUR LA MESURE DU DIAMETRE D'UN FIL La présente invention se rapporte aux dispositifs destines à mesurer les paramètres géométriques des produits longs et elle concerne en particulier les dispositifs pour la mesure du diametre d'un fil. La présente invention est directement applicable pour le suivi des processus de fabrication de fils dans la métallurgie, l'électronique et la radiotechnique, notamment de fils métalliques conducteurs. On connaît un dispositif pour la mesure de l'humidité de tôles, comportant une électrode de potentiel et deux électrodes supplementaires, toutes les electrodes ayant la possibilité de se deplacer, alors que les deux dernières, se trouvant dans le même plan, sont disposées de part et d'autre de l'électrode de potentiel et que la tôle à mesurer repose sur la surface des électrodes en formant un convertisseur dont la variation de la fréquence permet d'évaluer l'humidité de la tôle (voir, par exemple, le brevet de la République Démocratique Allemande n" 59 634). Le dispositif indique ci-dessus peut être utilisé pour la mesure du diamètre d'un fil. Mais dans ce cas, compte tenu de la faible capacité initiale du convertisseur et étant donné que le fil se trouve au-dessus de l'électrode de potentiel et donc du fait que, lorsqu'il se déplace ne serait-ce que de façon infime, la distance entre ce fil et les électrodes du convertisseur subit des variations, les mesures des diamètres de fils s'effectuent avec des erreurs importantes. On connaît un dispositif pour la mesure du diamètre d'un fil utilisant un montage en pont, associant un transformateur et un convertisseur différentiel. Dans ce convertisseur différentiel, le fil à mesurer est disposé entre deux électrodes de mesure identiques reliees électriquement entre elles et se trouve disposé de manière symétrique par rapport aux électrodes de mesure en formant avec ces dernieres un condensateur qui constitue à son tour avec l'enroulement secondaire du transformateur l'une des branches du pont.Dans ce même convertisseur différentiel, un fil compensateur logé entre deux électrodes de compensation reliées électriquement entre elles, est disposé de manière symétrique par rapport aux électrodes de compensation et est relié électriquement au fil à mesurer, en formant avec les électrodes de compensation un autre condensateur qui forme à son tour avec l'enroulement secondaire du transformateur une autre branche du pont, la diagonale du pont étant constituée par un indicateur de zéro (voir, par exemple, Sémakin Yu.A. "Système de mesure automatique du diamètre et de l'épaisseur de revêtements de fils electroconducteurs", Feuille d'information du Centre d'information scientifique et technique d'Altal, ville de Barnaoul, 1976, n" 98). Compte tenu de la mauvaise précision de mesure de la capacité du convertisseur différentiel, le dispositif de type connu conduit à des erreurs importantes qui sont à l'origine d'une tres faible précision de mesure sur le diamètre d'un fil. Dans le dispositif pour la mesure du diametre d'un fil, en vue d'équilibrer le pont, un condensateur supplémentaire de capacité variable est branché sur le condensateur constitue par les électrodes de compensation reliées électriquement entre elles, et sur le fil compensateur se trouvant entre ces électrodes, ce qui complique sensiblement le dispositif en question. L'invention vise a proposer un dispositif pour la mesure du diamètre d'un fil qui soit de conception simple et dans lequel les électrodes de compensation sont réalisées de façon telle que l'on puisse améliorer considérablement la précision de mesure du diamètre d'un fil. A cet effet, dans le dispositif pour la mesure du diametre d'un fil, utilisant un montage en pont, associant un transformateur et un convertisseur différentiel, alors que dans le convertisseur différentiel, un fil à mesurer est placé entre deux électrodes de mesure identiques et reliées entre elles électriquement et se trouve disposé de manière symetrique par rapport auxdites électrodes de mesure, en formant avec ces dernieres un condensateur qui forme à son tour avec l'enroule- ment secondaire du transformateur une des branches du pont, tandis qu'au sein du même convertisseur différentiel un fil compensateur, placé entre deux électrodes compensatrices identiques reunies électriquement entre elles, est disposé de manière symétrique par rapport auxdites electrodes de compensation et est relié électriquement au fil à mesurer, en formant avec les électrodes de compensation un autre condensateur qui constitue à son tour avec l'enroulement secondaire du transformateur une autre branche du pont, un indicateur de zéro constituant la diagonale du pont, selon l'invention, les électrodes de compensation du convertisseur différentiel sont montées de manière à pouvoir être déplaces par rapport au fil compensateur. Le dispositif pour la mesure du diametre de fils selon la présente invention permet d'accroître la précision de mesure, étant donné que la valeur du diamètre du fil mesuré est déterminée en fonction du dEplace- ment des électrodes de compensation. De plus, ce dispositif de mesure est très simple. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description d'un mode de réalisation faite à titre non limitatif et en référence au dessin annexé, où: - la figure 1 représente un schéma électrique de principe du dispositif pour la mesure du diamètre d'un fil, selon l'invention; - la figure 2 représente un schema général d'un mécanisme de dépla cement des électrodes de compensation du convertis seur du dispositif de la figure 1. Le dispositif pour la mesure du diametre d'un fil, objet de la presente invention, comporte un transformateur 1 (figure 1), dont l'enroulement primaire 2 est branché sur une génératrice électrique 3, et l'enroulement secondaire 4 est connecté à deux électrodes de mesure 5 identiques d'un convertisseur différentiel 6, lesdites électrodes de mesure étant reliées entre elles électriquement et également reliées à deux électrodes de compensation 7 identiques du convertisseur 6, reliées entre elles électriquement. Le transformateur 1 et le convertisseur 6 sont connectes entre eux en pont. Disposé entre les électrodes de mesure 5 et symétriquement par rapport à ces électrodes, un fil à mesurer 8 forme avec elles un condensateur qui, à son tour, forme avec l'enroulement secondaire 4 du transformateur 1 u-ne des branches du pont. Placé entre les électrodes de compensation 7 symetriquement à ces électrodes de compensation 7, un fil compensateur 9 forme avec ces dernières un condensateur qui forme, à son tour, avec l'enroulement secondaire 4 du transformateur 1 une autre branche du pont. La diagonale du pont est constituée par un indicateur de zéro 10 dont une entrée est branchee sur l'enroulement secondaire 4 du transformateur 1, et une autre entre est reliée électriquement au fil à mesurer 8, ainsi qu'au fil compensateur 9. Les électrodes de compensation 7 (figure 2) du convertisseur 6 sont agencées de manière à pouvoir se déplacer par rapport au fil compensateur 9 sous l'action d'un mécanisme de deplacement 11. Le mécanisme de déplacement 11 des électrodes de compensation 7 du convertisseur 6 est muni de supports 12 dont certaines des extrémités sont fixees par l'intermédiaire d'isolateurs 13 aux électrodes de compensation 7 et les autres extrémités sont filetées pour assurer le déplacement d'un écrou 14. Le principe de fonctionnement du dispositif pour la mesure du diametre d'un fil selon l'invention, va maintenant être décrit. Une tension alternative sinusoldale, fournie par la génératrice 3 (figure 1), vient alimenter le transformateur 1 où elle est transformée pour apparaitre dans l'enroulement 4 du transformateur 1, ledit enroulement 4 comportant le convertisseur différentiel 6 doté des électrodes de mesure 5 et des électrodes de compensation 7. Au départ, le diamètre du fil à mesurer 8 est egal a celui du fil compensateur 9 et quand le diametre du fil à mesurer 8 commence a subir des changements, des variations interviennent dans la capacité du condensateur formé par les électrodes de mesure 5 et le fil a mesurer 8. Un signal d'écart dans le convertisseur 6 apparait alors à l'entrée de l'indicateur de zero 10. En se servant de l'écrou 14 (figure 2) du mécanisme de déplacement 11, on fait déplacer les électrodes compensatrices 7 par rapport au fil compensateur 9 Jusqu'au. rétablissement de l'équilibre du pont. Le diamètre du fil à mesurer 8 disposé entre les électrodes de mesure 5 du convertisseur 6 est fonction de la distance qui sépare les électrodes 7. Le dispositif pour la mesure du diametre de fils, selon la presente invention, permet d'améliorer la qualite et la précision de mesure du diametre d'un fil. C'est ainsi, par exemple, que dans la plage allant de quelques microns à quelques millimètres, la précision de mesure du diametre atteint 0,2%. Par conséquent, lorsqu'il s'agit d'un fil de 10 microns de diamètre, l'erreur absolue des mesures sera au plus de 0,02Fi. La rapidité des contrôles et la simplicité de conception permettent de baliser des mesures de diamètre pendant les opérations de fabrication des fils. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS Dispositif pour la mesure du diamètre d'un fil comportant: un transformateur et un convertisseur différentiel connectés en pont, un fil à mesurer étant disposé symétriquement entre deux électrodes de mesure identiques dudit convertisseur reliées entre elles électriquement, ce fil à mesurer formant avec des dernières un condensateur qui constitue, à son tour, avec l'enroulement secondaire du transformateur l'une des branches du pont, et un fil compensateur étant disposé symétriquement entre deux électrodes de compensation identiques de ce même convertisseur reunies électriquement, ce fil compensateur étant relié électriquement au fil à mesurer en formant avec les électrodes de compensation un autre condensateur qui constitue, à son tour, avec l'enroulement secondaire du transformateur une autre branche du pont, ainsi qu'un indicateur de zéro constituant la diagonale du pont, caractérisé en ce que les électrodes de compensation (7) du convertisseur différentiel (6) sont montees de manière à pouvoir être déplacées par rapport au fil compensateur (9).