Brevet FR2564580A1 — publié le 19851122

La présente invention oonoerne un dispositif permettant de mesurer instantanément la déclivité d'un plan par rapport au plan horizontal La mesure est effectuée sur une cible à quatre quadrants permettant d'évaluer instantanément la valeur de la déclivité à l'aide de deux coordonnées La mesure du niveau d'un plan est traditionnellement effectuée à l'aide d'un niveau à bulle , déterminant un seul des paramètres à la fois , nécéssitant ainsi au moins deux manoeuvres consécutives Le dispositif selon l'invention permet de remédier à l'inconvénient précité .Selon une forme de réalisation préférentielle ( Fig. 1 ) le dispositif oomporte en effet un boîtier ( 1 ), surmonté d'une optique transparent. ( 2 ), dont la concavité inférieure est en forme de calotte sphérique, le tout formant un contenant étanche à l'intérieur duquel se trouve contenu un liquide ( 4 ),injecté par l'orifice (8) La bulle ( 3 ) eet oréée en surface de oe liquide ( 4 ) par dépression de la oavité interne du contenant , grâce à la vis micromêtrique(7). La taille proportionnelle de la bulle ainsi créée est directement liée au déplacement longitudinal de la vis mioromètrique ( 7 ) par rotation de oelle-ci , dans le sens choisi au préalable par l'utilisateur Dans le système proposé , le fond du boîtier ( 5 ) est un miroir en forme de oalotte sphérique dont le rayon'R' est identique à l'optique transparente (2), où s'inscrit une cible complexe (6) Le miroir ( 5 ) présente l'avantage d'éviter les erreurs dues au parallaxe , au moment de la lecture Le prototype oontient un hydrocarbure ( Kérosène ) légèrement teinté,favorisant un meilleur co@traste de l'image extérieure de la bulle, donnant ainsi l'illusion d'un tore L'image intérieure du tore ainsi formée, reflette l'aspect métal- lique grdoe au miroir du fond de boitier ( 5 ); laissant apparattre les intersections de la cible ( 6 ) en facilitant ainui la lisibilité Le matériau de base utilisé pour la construction tu boitier a la particularité de faire appel au sulfure de zinc ( sels ) lui conférant la propriété ,une fois @x@ité par la lumière ambiante ou artifielelle , de conserver une rémanance élevée, facilitant les opérations de mesure notamment dans les zones d'obscurité pendant un temps suffisamment long; Le sulfure de zinc peut, dans certains cas,ètre ajouté au liquide(4). La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip tion suivante et de la planche ( 2/2 ) où la cible est représentée par la figure ( 5 ) et la bulle par le point " N " . La position du point " M " est déterminée par un système de ooordonnées polaires ( e,e ), à savoir la distance ' # ' au oentre ' 0 de la cible et par l'angle ' # ' forme par le rayon vecteur OM pris dans le sens direot aveo une direotion privilégiée N E,O. n La cible est formée par un système d'axes cartésiens ' E,O,N,S '. Pour tout point " N " situé sur un cercle de rayon ' R ' , la droite de veoteur directeur OM passant par ' O ' forme un angle constant par rapport au plan horizontal La coordonnée ' X = # cos # ( respectivement Y = # sin # ) est proportionnelle à l'angle formée par l'axe " N,S " (respectivement " O,E " ) et la projeotion orthogonale de celui-ci sur le plan horizontal . La position de la bulle représentée, donne l'angle formée par l'axe" " N,S " de l'appareil aveo la projection orthogonnalê de oet axe avec le plan horizontal et idem de l'axe " E,O " Sur la figure (6) t M1 est la projeotion orthogonale de " N " sur l'axe " 0,E " # cos Q M1 = # D1 est la projection perpendioulaire de l'axe " E,0 " sur le plan horizontal . Sur la figure (7) t M2 est la projection orthogonale de " M " sur l'axe " N,S " 2 p sin Q D2 est la projeotion perpendiculaire de l'axe " N,S " sur le plan 2 horizontal . # = (X2 + Y2)1/2 pour (F)= arc.tg Y/X (F)-1 = tg = # L'optique transparente (2) et le fond du boitier (5) formant le miroir, sont en forme de calotte sphérique, dont les parties concaves respectives sont opposées (fig 3 ) et dont le rayon 'R' est détermin@ en fonotion des dimensions de laoible, (permettant d'effectuer la mesure à 18# degrés ) La fldohe de la oalotte sphérique du prototype ainsi déterminée par le rayon 'R' est situé aux environs de s 5.10-4m (U.S.I.) . Afin d'augmenter la précision de la mesure,l'utilisateur peut régler le diamètre apparent de la bulle,dont l'ordre de grandeur peut se situer, pour des raisons pratiques, aux alentours de 2.10-3m (U.S.I). Une fenêtre (12),sur le côté du boîtier (1) permet d'utiliser le niveau sur seulement un axe avec la même bulle calibrée (3). L'optique de oCté (11) possède une concavité (fonction de la longueur de la fenêtre (12)),en relation avec les graduations linéaires (11), dont la symétrie s'effectue de part et d'autre du point de repère oentral (9) Le boîtier est muni d'un circuit magnétique (13) à haute rémanance lui permettant d'être fixé d'une manière quasi-stable sur un support spécialisé ou sur les matériaux adéquats ;( ex: poutrelles en aci@r ) . Etant donné le vasto ohamp d'application du dispositif suivant l'invention, plusieurs types de supports peuvent être envisagés afin d'utiliser oelui-oi plus rationnellement en fonotion des besoins Les ceroles concentriques de la cible (6) sont gradués en fonotion de la pente ou la déolivité, en fractions de centimètre par mètre La cible comporte on outre le tracé des angles remarquables, permettant de régler la déclivité du plan dans un axe privilégié Les matériaux de base utilisés, pour le dispositif suivant l'invention peuvent Strie réalisés en matières plastiques rigides, dont les océfficients de dilatations respectifs, ont un rapport constant avec le liquide employé, permettant d'utiliser le dispositif dans une largo gamme do température Naturellement l'invention n'est pas limitée aux exemples de rda- lisations décrits, mais elle oonoerne également d'autres possibilités d'applications qui sont faciles à oonoevoir pour l'homme de l'art, telle que l'utilisation du dispositif suivant l'invention pour le réglage dynamique de l'assiette d'un mobile . Le dispositif suivant l'invention peut être associé à un système de oapture électronique de la bulle, où les informations analogiques seront oonverties en don nées numériques directement exploitables L'utilisation du mercure à l@tat liquide peut être intéressante dans certaines applications non développées dans le texte L'application du dispositif suivant l'invention peut être employé pour la fabrication dee porto-clefs, dont la propriété rémanante du matériau employé, associé au sulfure de zinc (sels); ; présente les avantages mentionnés plus haut Comme il va de soi et comme il en résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention no se limite nullement à oelui de ses modes d'application, non plue qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes . REVENDICATIONS 1) Niveau à bulle quatre quadrants, caractérisé en ce qu'il comprend un boitier (1) surmonté d'une optique transparente (2) permettant de visualiser une cible complexe (6) imprimée sur la partie supérieure du fond de boitier (5) qui est un miroir obtenu par métal lisation sous vide ( le tout formant un caisson étanche à l'intérieur duquel se trouve contenu un liquide (4) où est créé une bulle (3) 2) Niveau à bulle quatre quadrants,selon la revendication (1) caractérisé en @@ que l'optique transparente (2) et le fond du boitier (5) formant le miroir, est en forme de oalotte sphérique, dont les parties oonoaves respectives, sont opposées (fig.3) et dont le rayon 'R' est déterminé en fonction des dimensions de la cible, permettant d'effectuer la mesure à 180 degrés 3) Niveau à bulle quatre quadrants, selon les revendications 1 et 2, caractérisé en oe qu'il comporte une fenêtre (12) sur le côté du boitier (1) permettant d'utiliser le niveau sur un axe privilégié, dont la symétrie s'effectue do part et d'autre du point de repère central (9) de la cible à graduatione linéaires 4) Niveau à bulle quatre quadrants, selon tes revendications 1,2, et 3, caractérisé en ce qu'il comporte un orifioe de remplissage (8) au moyen du liquide (4).La bulle est créée en surface du liquide (4) par dépression de la cavité interne du boitier contenant (1) par le biaie de la vie mioromètrique (7) 5) Niveau à bulle quatre quadrants, selon les revendications 1,2, 3 et 4, caractérisé en ce que le matériau de base utilisé, fait appel au sulfure de zinc (sein), conférant à celui-ci la propriété, une fois excité par la lumière ambiante ou artificielle,de conserver une rémanance élevée, facilitant les opérations de mesure dans les zones d'obs- curité, pendant un temps suffisamment long 6) Niveau à bulle quatre quadrants, selon les revendications 1,2, 3,4 et 5, caractérisé en ce que les sels de sulfure de zinc peuvent être inclus par mélange, dans le liquide (4) 7) Niveau à bulle quatre quadrants, selon lee revendioations 1,2, 3,4,5 et 6, caractérisé en ce qu'l oomporte un oirouit magnétique permanent, (13),lui permettant d'être fixé de façon stable sur des supports spécialisés 8) Niveau à bulle quatre quadrants, selon les revendications 1,2, 3,4,5,6 et 7, caractérisé en oe que la taille apparente de la bulle(3), ost direotement liée au déplacemqnt longitudinal de la vie miorombtri- que (7), par rotation de celle-ci, dans le sens choisi au préalable par l'utilisateur . 9) Niveau à bulle quatre quadrants, selon les revendications 1,2, 3,4,5,6,7 et 8, caractérisé en oe que les matériaux de base utilisés, peuvent être réalisés on matières plastiques rigides, dont les coéf fioients de dilatations respectifs, ont un rapport oonstant aveo le liquide (4) employé, permettant d'utiliser le dispositif dans une large gamme de température 10) Niveau à bulle quatre quadrants, selon les revendications 1,2, 3,4,5,6,7,8 et 9, caractérisé en oe que la partie supérieure du fond de boitier (5), qui est un miroir, comporte une cible complexe (6) , composée respectivement d'un système d'axes cartésiens (N,S - O,E) aveo le tracé des angles remarquables d'une part et le tracé de oer- cles concentriques du système polaire, permettant de mesurer en une seule man@@@vre la déclivité du plan par rapport au plan horizontal, en fractions de centimètre par mètre,dans une direction définie 11) Niveau à bulle quatre quadrants, selon les revendications 1,2, 3,4,5,6,7,8,9 et 10,caractérisé en ce qu'il est associé à un système électronique de détection de la bulle, où les informations analogiques seront converties en données numériques direotement exploitables 12) Niveau à bulle quatre quadrants, selon l'ensemble des reveb dications précédentes ,pour le réglage dynamique de l'assiette d'un mobile