Voir 14, pp

8. Dans les pages qui suivent, au lieu de dire : l'appareil vertical Galitzine, l'appareil Wiechert vertical de 1200 kgs, la composante verticale du grand pendule de 19 tonnes de Strasbourg, j'écrirai, pour abréger : le Galitzine, le Wiechert, et le grand pendule. Lorsqu'il sera question des composantes horizontales, je le spécifierai expressément.

est fixé en F au-dessus du deuxième levier. En théorie, il est parfaitement exact que le Galitzine, comme tous les séismographes verticaux, soit dissymétrique. Mais il n’apparaît pas que cette dissymétrie soit bien gênante. Sur des appareils bien réglés, elle est négligeable : on peut même dire qu’elle passe inaperçue. L'intérêt du problème posé par Wilip est donc plus théorique que pratique. Une comparaison méthodique des résultats oblenus au moyen de cet appareil avec ceux que fournit le Galitzine classique pourra seule permettre d'affirmer s’il est vraiment utile d'introduire ce deuxième ressort qui complique beaucoup la construction et les réglages.

Un autre problème s’est posé :

(ea:

pourrait-on adapter le Galitzine à l'inscription des ondes à courte période? Si on arrivait à le ré-

soudre par l'affirmative, on simplifierait notablement la cons- pos truclion des séismographes, puisqu'avec des modifications de détail on pourrait faire servir le même modèle à tous les usages. Au premier abord, cela semble impossible. Il y a en effet, et les traités classiques insistent sur ce point, une différence théorique essentielle entre les appareils Galitzine et les autres séismographes. Pour ces derniers, quand la période du mouvement du sol tend vers zéro, l’agrandissement tend vers une limite (agrandissement statique) plus ou moins grande, mais jamais nulle. Pour les Galitzine, au contraire, l'agrandissement tend vers zéro en même temps que la période. Cette particularité de la transmission galvanométrique semble la rendre impropre à l’inscriplion des courtes périodes. Il y a là une difficulté incontestable, mais on peut la surmonter dans une certaine mesure en plaçant les appareils Galitzine dans des conditions convenablement choisies. Wilip (1928)° a porté à 2000 l'agrandissement dynamique

maximum d'un Galitzine possédant une période propre de 12°: le calcul montre que pour une période de 1/2° l'agrandissement est égal à 200, par suite du même ordre que dans les appareils courants à inscription mécanique. Gütenberg (1929)° a abaissé la période d’un Galitzine jusqu'à 3°, l'agrandissement dynamique atteignant 44oo pour 2°. Il a pu, de la sorte, inscrire parfaitement les ondes à courte période, aussi bien, affirme-t-il, qu'avec les grands appareils à inscription sur noir de fumée.

2° Appareil Wenner.

Wenner (1929) a transformé profondément l'appareil de Galitzine au point d’en faire un instrument vraiment nouveau : 1° il a allégé la masse (500 gr. au lieu de 7 kgs.); 2° l'amortissement est produit par un shunt installé sur le circuit pendulegalvanomètre*.

Ces deux modifications entraînent d'importants changements dans la théorie de l’appareil. On n'est plus en droit de négliger la réaction du galvanomètre sur le pendule; de plus, la résistance du shunt et l'amortissement produit de son fait entrent en jeu.

Théorie résumée. — L'équation du mouvemeut 8 du galvano-

mètre est :

k6" + dû + uw — gi (r)

pouruneintensité i du courant induit produit parl'oscillation des bobines du séismographe dans lechamp des aimants. est le moment d'inertie, d le coefficient d'amortissement, u le coefficient de torsion, et g la constante électrodynamique du galvanomètre.

L'équation du mouvement ® du séismographe lors d'un déplacement x du sol est :

Kb" + Dh" + Up — Gi — LMx'. (2)

PAT ID ETOLeCES DE

3. Galitzine (44, p. 356) utilise un shunt pour l'étude des constantes du séismographe, mais ne conseille pas son usage d'une façon continue sur les appareils.

Les coefficients K, D, U, G, ont le même sens que précédemment, mais se rapportent au pendule au lieu de se rapporter au galvanomètre. L est la distance du centre de gravité de la masse M à l'axe de rotation.

L'auteur étudie les différentes branches du circuit et calcule les amortissements correspondants. En éliminant Ÿ et en différentiant deux fois, il aboutit à l'équation différentielle du 4° ordre :

Ov + 10" + n9° + 00! + pô — gx". (3)

Les coeflicients m, n, 0, p, q, sont des constantes dont il donne la valeur en fonction des termes définis plus haut et des résistances ohmiques » du galvanomètre, R des bobines du pendule, et S du shunt.

Wenner indique une solution particulière de cette équation dans le cas d'un mouvement sinusoïdal du sol. Il obtient finalement une valeur compiiquée de l'agrandissement, qui renferme au dénominateur des termes imaginaires.

L’équation (3) s'applique indifféremment aux appareils horizontaux et aux verticaux, tant qu’on ne précise pas la valeur de U, constante de rappel du séismographe. Si w est la pulsation de l'appareil, on a U — Kw’. Pour tout appareil vertical à suspension Galitzine, on a :

er D UN art? L Sr (4)

A étant le coefficient d’élasticité du ressort, a la distance de son axe à l’axe de rotation, F sa tension à la position d'équilibre, et Q sa longueur correspondante, À étant la distance de son extrémité inférieure au bras. Il suffit de porter cette expression dans les équations de Wenner pour qu'elles s'appliquent à la composante verticale.

Constantes et résultats. — La période choisie est 12°,5, l'agrandissement maximum 1250; la courbe des agrandissements dynamiques a la même allure que celle du Galitzine. L'amortissement utilisé est très élevé (8 à 15 fois la valeur critique).

L'auteur assure que, contrairement à l’opinion reçue jus-

qu’alors, de telles conditions n’entraînent pas une réduction notable de la sensibilité de l'appareil.

Comme pour l'appareil de Wilip, il sera nécessaire de comparer les résultats de l'appareil Wenner avec ceux que fournit le Galitzine classique : on sera alors en mesure de décider si vraiment il est opportun d'introduire de telles complications théoriques et si les transformations préconisées par l’auteur ont réellement leur raison d’être.

Reutlinger’ (1929) a établi un appareil basé sur ce principe pour l'étude des vibrations artificielles. La période varie de 01.407 01:

3° Appareil Benioff.

Ce séismographe, construit par Benioff: (1932), utilise encore la transmission galvanométrique, mais ici les bobines B sont fixes et enroulées autour des pièces polaires de

l'aimant, comme dans un récepteur téléphoni-

= que. Le pendule est constitué par une masse

M suspendue directement à un ressort; elle

porte une armature d'acier A astreinte à se dé-

placer parallélement à elle-même devant les

M pièces polaires de l'aimant. Les oscillations du pendule provoquent une variation de la réluc-

nn tance des entrefers séparant l’armature de l’ai- B mant : d'où variation de flux, et par suite, production d'un courant induit dans les bobines.

Le circuit magnétique comprend en outre deux

pièces supplémentaires aa constituant un shunt

magnétique. On obtient l'amortissement crili-

Fi. 11. que à l’aide d'une plaque se déplaçant dans un liquide. Théorie résumée. — Soit R,, la réluctance de l’aimant et des

parties métalliques, R, celle de l’entrefer du shunt, R celle des entrefers variables (entre l'armature et les pièces polaires)