MOYEN DE VARIER LA VITESSE DU CYLINDRE

l'axe du rouage moteur et la grande sur celui du cylindre, le mouvement est transmis avec une réduction proportionnelle au rapport des diamètres des poulies.

Ce même genre de transmission de mouvement pourra fournir toutes les vitesses intermédiaires à celles que donnent les trois axes du rouage moteur.

Dans certains cas, on a besoin d'inscrire des phénomènes si lents que le cylindre doit mettre à faire son tour, une heure, mi jour, un mois, un an peut-être : par exemple, pour inscrire les phases de l'augmentation de volume du tronc d'un arbre avec ses phases saisonnières, ou tout autre mouvement d'une extrême lenteur.

Il est très-facile d'obtenir des mouvements d'une grande lenteur en plaçant des rouages réducteurs entre le moteur et le cylindre qu'il entraîne. Qu'on prenne comme moteur l'axe d'une horloge qui fait son tour en 12 heures, et que sur cet axe on mette un pignon qui actionne une roue portant des dents dix fois plus nombreuses, cette roue mettra 120 heures à faire son tour. Une seconde roue disposée dans les mêmes conditions par rapport à la première ferait son tour en 1200 heures, une troisième en 12 000, une quatrième en 120 000, etc. Ainsi, avec quatre rouages réducteurs du mouvement d'une horloge, nous pourrions imprimer au cylindre un mouvement qui durerait plus de 14 années. Ajoutons que cet entraînement du cylindre par un mouvement ralenti se fait avec une force considérable qui surmonte tous les obstacles et permettrait, sans altérer la marche de l'appareil, de graver les courbes enregistrées avec un burin, sur le cuivre du cylindre.

Bien que la variété même des phénomènes qui doivent être inscrits laisse toute latitude pour le choix des vitesses qu'on devra imprimer au cylindre, il ne faut pas cependant laisser entièrement à l'arbitraire le choix de ces vitesses; il serait bon d'établir certains rapports entre les divisions du temps et les divisions métriques, de façon que 10 centimètres de papier, entraînés par le cylindre, exprimeraient une des divisions usuelles du temps.

On aurait, par exemple, l'échelle suivante par ordre de vitesse décroissante :

10 centimètres de papier correspondraient à 1/10 de seconde dans la mesure des phénomènes électriques.

10 cent. = 1 seconde dans les phénomènes mécaniques, la vitesse

des actes nerveux, celle de la transmission du son dans différents milieux, etc.

10 cent. = 10 secondes dans la myographie, les expériences sur la circulation du sang, les mouvements du cœur, etc.

10 cent. = 1 heure dans l'odographie, l'inscription des changements de température, etc.

10 cent. = 1 jour dans l'inscription de l'accroissement des végétaux herbacés, la mesure des évaporations, de l'endosmose, etc.

Ces mesures ne sont pas indifférentes, car si elles étaient généralement adoptées, elles rendraient plus facilement comparables les travaux des différents auteurs.

Chronographes.

On a vu qu'un rouage d'horlogerie quelconque, même irrégulier, permet de faire des mesures de temps extrêmement précises, à la condition qu'oQ dispose d'un appareil qui contrôle incessamment la marche du cylindre en y inscrivant des vibrations isochrones. Tel est le rôle des chronographes.

Le chronographe à air n'est qu'un tambour à levier qui reçoit le mouvement d'un diapason de forte taille dont une branche agit sur la membrane d'un autre tambour à air. La figure 238 représente la disposition que j'ai adoptée pour ce genre d'inscription.

Un grand diapason, muni à chacune de ses branches d'une lourde masse de plomb, est suspendu par un crochet; l'une des branches de l'instrument porte un curseur d'où part une pièce qui se rend à la membrane d'un tambour à air placé en face d'elle. Toutes les vibrations du diapason se transmettent à la membrane du tambour et produisent un va-et-vient d'air à travers le tube qui en émane. Or ce tube se rend à un tambour à levier inscripteur ; celui-ci trace sur le cylindre enfumé des vibrations de même fréquence et de même forme que celles qu'eût tracées le

Fig. 238. Diapason de 50 V D, transmettant ses vibrations à un tambour à levier.

CHRONOGRAPHE ÉLECTRIQUE. 465

diapason s'il eCil inscrit directement. L'avantage de cette disposition, c'est que l'organe qui inscrit sur le cylindre n'est point encombrant; il est réduit à un tambour à levier ordinaire qui se place aisément à coté d'autres instruments analogues écrivant à coté de lui.

Quant au diapason, il doit être de forte masse, afin de garder plus longtemps le mouvement qui lui est communiqué. Un coup de poing sur l'une des branches de l'instrument le met en vibration pour plus d'une minute.

La distance à laquelle les vibrations peuvent se transmettre par l'air peut être de plus de 10 mètres.

Le chronographe à air donne des mouvements plus ou moins étendus suivant qu'on fait varier la position du curseur et du tambour. Pour avoir des tracés d'une grande amplitude, il faut éloigner le curseur de la base du diapason, c'est-à-dire, dans la ligure 238, de la partie qui porte le crochet.

Ce moyen de transmission ne s'applique bien qu'aux vibrations de faible fréquence ; je m'en sers principalement pour inscrire le dixième de seconde. Quand on veut inscrire des vibrations plus fréquentes, il faut recourir au chronographe électrique.

Chrouographc électrique.

Trois parties distinctes constituent l'appareil : une pile, un diapason interrupteur et le chronographe. Cette dernière pièce consiste en un style effilé, fixé à l'extrémité d'une lame d'acier et muni d'une petite masse de fer doux. Si le style est destiné à inscrire le centième de seconde, il faut que la lame d'acier qui le porte ait une longueur déterminée. A cet effet, la lame est saisie dans un étau mobile qu'une vis de réglage permet de déplacer de manière à changer la longueur de la partie vibrante. A côté du style armé d'une petite masse de fer doux, est un petit électroaimant qui en entretient les vibrations, en produisant une série d'attractions renouvelées cent fois par seconde. 11 faut donc qu'un courant électrique soit envoyé cent fois par seconde dans le petit électro- aimant qui agit sur le style; c'est à cela qu'est employé le diapason interrupteur.

Au dernier plan, sur la figure 239, on voit une pile dont l'un des fils se rend à un diapason de cent vibrations par seconde,

semblable à ceux que Mercadier emploie directement comme chronographes. Ce diapason n'a ici d'autre rôle que d'interrompre le courant de la pile. Après avoir traversé l'interrupteur, le fil électrique s'accole à l'autre Fd de la pile et tous deux, isolés l'un de l'autre, cheminent dans un câble flexible, pénètrent dans le manche du chronographe et se terminent chacun dans l'un des

Fig. 239. Chronographe tenu à la main et donnant conlinuellement lOO vibrations doubles

par seconde.

bouts de la bobine électro-magnétique dont l'action entretient les vibrations du style écrivant.

Si l'appareil est réglé de façon que le style du chronographe ait des vibrations propres de même nombre que celles du diapason, aussitôt que le circuit de la pile est fermé, on voit le style du chronographe vibrer à l'unisson ; mais si le style du chronographe n'est pas soigneusement accordé pour le nombre de vibrations que le diapason exécute, celui-ci vibre seul. Il suffit alors d'un léger tâtonnement pour amener, au moyen de la vis de réglage, le style au nombre voulu de vibrations ; aussitôt on le voit entrer en mouvement, et ses vibrations durent tant que la pile conserve une énergie suffisante, c'est-à-dire indéfiniment.

Un même chronographe, peut donner, à volonté, différents nombres de vibrations par seconde; il faut alors prendre comme interrupteur, des diapasons du nombre que l'on veut obtenir et régler le chronographe à l'unisson de l'interrupteur employé.

Enfin, avec un même interrupteur, on peut donner au chronographe des nombres de vibrations qui varient du simple au double. Ainsi, avec un diapason de 100, on peut faire vibrer le chronographe deux cents fois par seconde ; il sufOt pour cela d'accorder le style à l'octave aiguë du diapason.

L'inscription continue du temps, au moyen de vibrations d'une fréquence connue, est si exacte et si commode que, même avec l'emploi des régulateurs du mouvement, on recourt encore à l'inscription chronographique toutes les fois qu'il faut mesurer des

Fig. 240. Un chronographe et un tambour à levier disposés pour écrire simultanément.

durées très-courtes. Il suffit alors de compter sur le tracé combien, entre les signaux qui annoncent le début et la fin du phénomène, sont inscrites de vibrations dont chacune représente 1/10, 1/100 ou l /lOOO de seconde. Dans certains cas, on peut rendre lisible la durée qui correspond à 1/25000 de seconde.

La figure 239 est destinée à expliquer la théorie du chronographe; finstrument qu'elle représente, avec son manche tenu à la main, ne serait pas un bon inscripteur des courtes durées, car la main peut se déplacer, soit en avant, soit en arrière, et donner une fausse position aux vibrations qu'elle trace à un moment donné. Le chronographe doit donc être fixé dans une position invariable par rapport au cylindre sur lequel il écrit; la disposition que j'ai adoptée est représentée figure 240. Un chronographe et un tambour à levier sont placés l'un à côté de l'autre, pour montrer que les deux instruments s'adaptent à un même support au

moyen de viroles semblables et de vis de serrage. On voit que dans cette position, le style du chronographe et la pointe du levier du tambour se trouvent sur une même ligne, ce qui amène une coïncidence parfaite entre les indications de l'un et de l'autre instrument.

Chronographe à inscriptions intermittentes.

Il arrive parfois que le phénomène dont on veut mesurer la durée ne se produit qu'à un certain instant et qu'il n'y a pas intérêt à inscrire les vibrations du chron'ographe longtemps avant cet instant. Dans ces cas, il est avantageux de se servir d'un chrono-

Fig. 241. Chroiiograijlie à inscriptions intermittentes.

graphe qui vibre d'une façon permanente, mais dont la pointe ne s'approche du cylindre qu'à un moment donné.

La figure 241 montre la disposition qui donne ce résultat. Un chronographe vibre au voisinage d'un cylindre enfumé; il est porté par une pièce basculante qui, sous l'action d'un électro-aimant E, provoque le contact de la pointe vibrante et du papier. Dans cette figure, le chronographe présente une forme particulière que je ne lui donne plus, mais le principe de l'appareil peut être employé avec avantage toutes les fois qu'on voudra ne faire agir l'instrument qu'à un instant donné.

Établissement du synchi'onîsine entre deux points éloignés l'un de l'autre.

Sur le trajet d'un même circuit électrique, plaçons deux clironographes : ils vibreront tous deux d'une manière parfaitement synchrone, d'après laquelle il sera facile de déterminer les rapports de succession des deux phénomènes se passant chacun en un des points où se trouve l'un des chronographes. La détermination des dilTérences de latitude entre deux points du globe es un problème de ce genre.

Pour prouver le parfait synchronisme du mouvement des deux chronographes, considérons chacun d'eux pendant qu'il vibre; nous voyons que son style décrit une oscillation dont les limites sont constituées par deux images divergentes formant une sorte de Y. Or, si nous prenons les deux chronographes en les tenant perpendiculaires l'un à l'autre, comme dans la ligure 242, nous ver-