C. — Sondages au fil métallique

Dans les sondages exécutés avec un fil d’acier, la densité considérable de ce fil n’étant pas contrebalancée par la résistance presque nulle qu'oppose sa surface lisse au frottement de l’eau,on éprouve une certaine difficulté à percevoir nettement le moment où le poids touche le fond. Comme le fil est enroulé sur une bobine, il faut imposer à celle-ci une résistance croissant avec la profondeur et à peu près exactement suffisante pour l’amener au repos aussitôt que le plomb est arrivé au fond. On obtient ce résultat à l’aide d’un frein qu'on charge de plus en plus à mesure que le fil se déroule. L’accumulateur, par sa détente, permet aussi de reconnaître l'instant où le sondeur, ayant touché, abandonne subitement son lest. On corrige la profondeur brute donnée par le nombre des tours de l'allongement éprouvé par la circonférence de la bobine en conséquence de l’épaisseur du fil enroulé. Cette correction est établie expérimentalement et représentée par une courbe.

Sondeur Thomson. — L'appareil de sir William Thomson est fondé sur le principe de la diminution de volume éprouvée par l'air occupant un espace limité sous l’action d’une pression de plus en plus forte, qui est elle-même fonction de la profondeur à laquelle est descendu l’appareil. C'est un véritable manomètre à air comprimé.

En eftet, la pression s’exerçant sur une tranche quelconque d’eau est égale au poids de la colonne d’eau comprise entre cette tranche et la surface, augmenté du poids d’une colonne d'air égale à une atmosphère. D’autre part, d’après la loi de Mariotte, le volume de l'air confiné dans un récipient est en raison inverse de la pression

qu'il supporte. Si, par conséquent, on enfonce dans l’eau un tube fermé à sa partie supérieure et rempli d'air, le volume occupé par air, c’est-à-dire la hau-

nel teur de la colonne située

—— —— = entre le niveau de l’eau a — dans le tubeetlecommpt TRE 22 Laos —— DR our MOduitube Sera versE AT LEA DINAN mentproportionnel"à&#la k | = hauteur” delaMcolonne

| . is -——— d’eau comprise entre ce | à nas niveau et la surface libre

du liquide.

En représentant par x la hauteur (fig. 15) de la colonne d’eau dans le tube, par «a la longueur du tube, par % la profondeur de l’eau et par b la hauteur de la colonne d’eau égale à la pression barométrique, ou la valeur en eau de la pression atmosphérique au moment de l’expérience, on à :

CRAN UE GE b

d’où

Pour une pression barométrique de 760 mm, b est égal à 10,333 m d’eau distillée et à 10,065 m d’une eau de mer ayant une densité moyenne de 1,0265.

Le sondeur Thomson consiste en un plomb de sonde ordinaire pesant 10 à 11 kilogr, creusé à sa partie inférieure d’une cavité pour recevoir du suif et rapporter un échantillon du fond. Au-dessus, renfermé dans un tube de laiton percé de trous pour laisser bibre accès à l’eau, un tube de verre fermé à l’une de ses extrémités, ; rempli d'air et préalablement enduit, à l’intérieur, de chromate d’ar- | gent de couleur rouge. Viennent ensuite un bout de ligne ayant environ 1 mètre de longueur et 550 mètres de corde à piano en acier enroulée sur une bobine munie d’un frein très simple se manœuvrant à la main. On jette Le plomb à Peau; il est suivi par le tube de verre,

son extrémité fermée en haut. Le fil se déroule d’abord sur deux poulies horizontales entre lesquelles un homme appuie une sorte de doigt en métal qui permet de ressentir la secousse produite par le choc contre le fond. L’air est comprimé par l’eau qui s'élève dans l’intérieur du tube et qui jaunit, par son contact, le chromate d'argent ; on remonte et, si l’on se sert de tubes ayant toujours le même. calibre, il suffit de mesurer, le long d’une règle spécialement graduée dans ce but, la hauteur à laquelle le tube a été décoloré pour connaître la profondeur atteinte. D'ailleurs, la formule précédente permet de construire à l’avance une table des valeurs de X correspondant à toutes les valeurs de x.

Afin d'éviter de calculer à nouveau la formule pour chaque pression barométrique, on emploie la table suivante qui donne, avec une exactitude suffisante, la correction à faire subir à la valeur trouvée pour la hauteur de l’eau :

Le baromètre étant compris entre : Correction PSI AE CNRS AA EE 1 ES LC RE A ARE . nulle.

PILE NOM Ar AT CE ER ajouter 2 mètres par 73 mètres.

RON Lee AT EA DT PO ÉPRA dos — DD — RAR CEROART ETS = . 36,5 — Au-dessus de 787,4nm,,..,.. — 2 — 27,5 —

L'appareil possède l’avantage d'une manœuvre simple, facile et prompte: la finesse et le poli de la corde à piano permettent à un navire de sonder tout en marchant à grande vitesse ; avec 10 nœuds, le plomb descend de 3 mètres par seconde ; avec 15 nœuds, il descend de 2,4 m. Il est cependant inexact, pour les profondeurs un peu considérables, parce que la loi de Mariotte n’est pas rigoureusement exacte, que la diminution du volume de l'air se fait en progression géométrique, de sorte que plus la profondeur est grande et plus le volume à mesurer est petit et l’erreur de lecture acquiert d’importance; en outre, l’affleurement de l’eau dans le tube a lieu suivant une ligne fréquemment oblique ou irrégulière à cause de la secousse et de l’inclinaison prise en rencontrant le fond, ii en résulte qu’on ne sait jamais où placer la véritable ligne de niveau et, dans ce cas encore, l'incertitude augmente proportionnellement à la profondeur atteinte. Enfin, la température nécessiterait une correction.

Le sondeur Thomson est en définitive un manomètre à air comprimé et il en possède les inconvénients. Pour obvier à ces défauts, sir William Thomson a adapté à son tube quelque peu modifié, une sorte de piston commandé par un ressort qui contrebalance une portion de la pression et ne laisse agir l’eau qu’à une profondeur déterminée à partir de laquelle seulement s’inscrivent les pressions. L’instrument est désigné sous le nom de depth-recorder.

On prend, pour la conservation du fil dans l’eau de chaux et pour éviter le danger des coques, toutes les précautions indiquées précé-

demment.

Sondeur Thomson perfectionné. — Une formule très simple! permet de calculer la profondeur atteinte d’après le volume d’eau qui a pénétré, à cette profondeur, dans un vase de forme quelconque, mais de volume connu et immergé rempli d’air.

Si V est le volume du vase et V, celui qui reste vide après que le vase a été soumis à la pression b+h, on a

V 10,388 Ve 10,333

y, — (10-333 muse :

10,333 + h 10,333 et (: 1038 :)

La table I donne les volumes V, et V—V, d’eau distillée de densité égale à 1,0000 pour diverses pressions barométriques ; la table II les mêmes volumes pour l’eau de mer de densité égale à 1,0266 ; la table III la hauteur de Ia colonne d’eau faisant équilibre à la pression de 1 atmosphère.

On voit qu'il suffit à la rigueur, pour une pareille mesure de profondeur, d’une bouteille ordinaire immergée, le goulot tourné vers le bas et d’une éprouvette graduée.

Sir William Thomson a basé sur ce principe un perfectionnement de son mesureur de profondeur à chromate, offrant l'avantage

! Handbuch der nautischen Instrumente, p. 4141.

Le 4 UE a tie HER à dE LÉ de À Je EE * CE UC an |

d'éviter l'emploi d'un tube qui est à renouveler après chaque sondage.

L'appareil nouveau peut servir indéfiniment. Il se compose (fig. 16) de trois tubes de verre disposés verticalement, d’égal volume, ouverts à leur extrémité inférieure et qui, par leur partie supérieure sont chacun en communication avec un tube de laiton vertical. Ces der-

SE ] à LEE SS Br à à