CHAPITRE V
COMPTEURS, INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
627. — La rapidité de transmission de l’électricité, la possibilité de produire à distance un mouvement sans aucune liaison rigide, de produire le mouvement même à de très grandes distances ont conduit à employer les courants pour produire l’enregistrement de phénomènes déterminés, toujours identiques à eux-mêmes. Le nombre des appareils imaginés dans ce but est considérable, il s’accroît chaque jour, en général, ces appareils ne présentent rien de bien particulier au point de vue des actions électriques : c’est toujours, au transmetteur, un appareil émettant un courant ou une série de courants de même sens ou alternés pour chaque action spéciale produite; au récepteur, un électro-aimant traversé par ces courants et agissant sur un contact de fer doux ou sur une armature polarisée pour produite directement un mouvement ou simplement un déclenchement. Les différences sont, presque exclusivement, on peut le dire, d’ordre mécanique ; elles portent sur la manière dont le phénomène étudié aura pour effet de provoquer au transmetteur l’ouverture ou la fermeture d’un circuit, et au récepteur sur les procédés par lesquels l’action de l’électro-aimant mettra en mouvement une ou plusieurs sonneries, fera tourner une aiguille sur un cadran, ou provoquera par l’intermédiaire d’un style l’inscription d’un trait sur un cylindre enregistreur.
Nous choisirons quelques exemples variés , seulement pour donner une idée des résultats que l’on peut obtenir; nous classerons ces appareils d’après le but que l’on se propose d’atteindre, ce qui, au point de vue électrique, réunira des procédés très dissemblables; mais il serait très difficile d’établir une classification rationnelle,
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A ces appareils nous en joindrons quelques autres qui s’y rattachent intimement; ce sont des régulateurs qui entrent en jeu pour une valeur donnée indiquée par l’enregistreur.
628. Horloges électriques. — Théoriquement la distribution de l’heure par l’électricité ne présente aucune difficulté ; à une station centrale un régulateur, horloge dont la marche est aussi parfaite que possible, envoie un courant dans un ou plusieurs circuits à des instants déterminés, toutes les secondes, tous les quarts de minute ou toutes les minutes suivant les cas. Ces courants traversent des appareils placés dans le circuit et présentant une disposition plus ou moins analogue à celle du télégraphe à cadran, permettant de faire avancer une aiguille d’un angle déterminé pour chaque émission de courants.
Cette solution qui paraît la plus directe, la plus simple, présente en réalité des difficultés réelles; ces appareils doivent, en effet, marcher sans arrêt, sans relâche et sans surveillance; dans les transmissions télégraphiques, il y a à chaque station un agent qui, lorsqu’il s’aperçoit d’une erreur, d’un défaut de fonctionnement, arrête la transmission jusqu’à ce que les appareils soient remis en ordre : s’il n’en était pas ainsi, les erreurs seraient certainement nombreuses. Il ne peut rien y avoir de semblable pour les horloges électriques.
Si l’on joint à cela qu’il suffit de peu de chose, de l’oxydation d’un contact, de quelques grains de poussière pour arrêter le courant et empêcher le fonctionnement de l’appareil, on peut comprendre aisément que la transmission directe de l’heure ne fournit qu’une solution incomplète du problème.
D’autres solutions ont été données qui présentent dès l’abord un réel avantage en ce qu’elles comportent à chaque station une horloge ordinaire qui suffirait à donner directement l’heure, de telle sorte que, si, pour une cause quelconque, le courant vient à cesser, les diverses stations ne soient pas privées de l’indication de l’heure. L’électricité n’est alors employée qu’à amener une concordance plus ou moins parfaite entre la marche de chacune de ces horloges et la marche du régulateur central : tantôt les dispositions sont telles que le courant a pour effet d’amener à chaque battement un synchronisme à peu près absolu entre la marche du régulateur et celle de chaque horloge; tantôt, au contraire ces horloges restent absolument indépendantes du régulateur pendant un certain temps, pendant une heure ou un jour; mais, périodiquement, et quelles que soient les différences qui aient pu se produire, au bout de ce
temps, les horloges sont ramenées à l’heure précise indiquée par le régulateur. Ce dernier système moins précis que les précédents, naturellement, est en général suffisant dans la pratique; il présente l’avantage de n’exiger ni pile, ni réseau spécial et peut fonctionner en empruntant une ligne servant régulièrement à des communications télégraphiques sur laquelle la transmission est interrompue pendant un temps très court à chaque heure ou chaque jour.
Enfin, bien que, jusqu’à présent, il semble que la question soit moins intéressante, il y a lieu d’indiquer des horloges dans lesquelles l’électricité joue un autre rôle et est utilisée comme force motrice dans le but d’obtenir une régularité, absolue à laquelle ne se prête pas d’une manière complète le mécanisme moteur des horloges ordinaires.
Nous donnerons un exemple de chacune de ces formes des applications de l’électricité à l’horlogerie.
629. Compteur électro-chronométrique de Mildé. — Dans un système quelconque de transmission de l’heure, il y a toujours à étudier séparément l’horloge régulatrice qui est le transmetteur et le compteur qui est le récepteur. Bien que, en général, chaque constructeur ait adopté une disposition spéciale pour l’une et pour l’autre, il n’y a pas dépendance absolue et, sauf de rares exceptions, un transmetteur quelconque pourrait actionner un récepteur quelconque.
Le système de M. Mildé est un des simples : l’émission de courant se fait par l’ancre d’échappement même. A cet effet l’axe de cette ancre A (fig. 507) est en communication avec la pile et ses pivots sont portés par des pièces métalliques incrustées dans des blocs d’ivoire, tandis que d’autre part la roue d’échappement, par l’intermédiaire même du mécanisme, est en rapport avec la ligne qui conduit le courant aux horloges. Le contact entre les levées de l’ancre et les dents de la roue qui a lieu à chaque oscillation ne produit pas la fermeture du circuit, parce que les levées L sont en pierre dure, isolante : mais l’ancre porte près de l’une de ces levées une petite palette de platine b , tandis qu’en un point la roue d’échappement présente une cheville d’or l contre laquelle à chaque tour vient buter la palette de platine ce qui produit la fermeture du circuit et amène l’émission d’un courant dans la ligne. Ce contact ne change rien aux conditions de fonctionnement de l’appareil régulateur, ce qui est essentiel, parce que la forme de la palette et de la cheville ont été choisies de manière à présenter les conditions même qui se produisent à chaque échappement d’une dent. D’autre part, le con-
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tact qui a lieu par pression et par frottement paraît assez bien assuré et le frottement même a pour effet d’enlever les matières qui pourraient se déposer sur les surfaces métalliques.
Le compteur comprend une roue à rochet A (fig. 508) dont le mouvement entraîne celui d’une minuterie sur lequel il n’y a rien de particulier à dire, et un électro-aimant qui est traversé par le courant venant du régulateur. Devant cet électro-aimant, se trouve une palette de fer doux mobile CD autour du point G et portant un doigt à rochet EF ; la palette est attirée lorsque le courant passe et le doigt pénétrant dans une dent fait avancer la roue ; un ressort antagoniste ramène la palette en arrière lorsque le courant cesse. (En réalité le doigt n’est pas porté directement par la palette, mais par
Fig. 507. — Transmetteur chronométrique Mi!dé.
un levier qui est mû par la palette (fig. 509), afin d’amplifier le déplacement.) Un cliquet de sûreté mobile avec le doigt et qui vient se placer entre deux dents empêche le déplacement de dépasser la valeur correspondant à une dent. Un autre cliquet I (fig. 508) qui sert de cliquet de retenue et qui maintient la roue à la position qu’elle a prise par l’action du cliquet d’impulsion est mobile autour d’un pivot H et par un prolongement HG empêche le retour en arrière de la palette tant que ce cliquet n’a pas atteint sa position définitive, de telle sorte que tout mouvement commencé est nécessairement forcé de se terminer et que, par suite, tout passage du courant fait tourner la roue à rochet d’une dent exactement.
Le temps qui s’écoule entre deux émissions de courants, temps égal à celui de la rotation de la roue d’échappement dépend du
nombre de dents de cette roue et de la durée des oscillations du balancier. Il va sans dire que les roues de la minuterie du récepteur doivent être déterminées d’après ce temps.
630. Synchronisation des horloges de la ville de Paris. — L’administration municipale a établi à Paris un certain nombre d’horloges qui sont reliées à un régulateur placé à l’Observatoire et qui sont disposées de manière à marcher synchroniquement avec ce régulateur.
Le régulateur est une horloge de précision dans laquelle il y a deux points particuliers à considérer.
Comme malgré le soin apporté à la construction, cette horloge ne peut conserver une marche exacte d’une manière rigoureuse, on
Fig. 509. — Horloge Mildé : récepteur. {La Lumière électrique.)
a employé une disposition qui permet sans l’arrêter de modifier sa marche; cette disposition, sur laquelle nous n’avons pas à insister, consiste à placer dans une boîte fixée à la tige du pendule (fig. 510) des petits poids ou à les enlever à l’aide d’une pince, suivant que l’horloge avance ou retarde. Ces changements sont apportés chaque jour d’après les indications fournies par la comparaison avec les observations astronomiques; nous n’insistons pas sur ce côté de la question qui n’a aucun rapport avec l’électricité.
L’émission d’un courant est obtenue à chaque seconde à l’aide de la disposition suivante :
La partie supérieure de la tige par laquelle le pendule est suspendu est conductrice ; elle porte de chaque côté un bras métallique
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à l’extrémité duquel est une traverse horizontale sur laquelle sont fixées trois pointes de platine, à égales distances. A quelque distance du pendule et au niveau de cette traverse un support fixe porte un axe métallique autour duquel peuvent tourner séparément trois petites lames légères qui au repos s’appuient sur des vis qui permettent de régler absolument cette position ; lorsque le pendule oscille, les pointes de la traverse viennent soulever ces lames établissant ainsi un constant qui ferme le circuit. Gomme ce contact se produit vers l’extrémité de l’oscillation, sa durée est petite; on
Fig. 510. — Horloge électrique Bréguct : régulateur.
peut d’ailleurs la faire varier entre certaines limites par l’action des vis de réglage.
Bien qu’une lame puisse suffire à établir le contact, on en a installé trois, afin de parer d’une part aux causes accidentelles qui pourraient se produire, comme la présence d’un grain de poussière qui se placerait entre la pointe et la lame ; avec trois lames, cet inconvénient est certainement évité. D’autre part, cette disposition permet de nettoyer les contacts sur ces lames sans interrompre la marche du système ; on peut, en effet, faire tourner une lame
individuellement de 180°, par exemple pour vérifier ou assurer le bon état de la pièce par où le contact a lieu, sans modifier en rien faction des autres lames qui continuent à établir le passage du courant.
631. — Les horloges réceptrices sont des horloges dont la marche est très régulière, mais dont le balancier a été réglé de manière à faire l’oscillation en un temps un peu plus court que la seconde ; l’horloge, seule, avancerait donc, très peu, il est vrai ; sa liaison avec le régulateur de l’Observatoire a pour effet de lui
Fig1. 511. — Balancier de l’horloge réceptrice.
donner une marche absolument synchrone à la marche de celui-ci.
Le balancier de cette horloge, qui est terminé à sa partie inférieure par une masse de fer doux (fi g. 511), passe au-dessous de deux électro-aimants doubles placés symétriquement de part et d’autre de la verticale du point de suspension et qui sont dans le circuit dont fait partie le régulateur de l’Observatoire ; ces électro-aimants reçoivent donc un courant à chaque oscillation du balancier du régulateur. Ils agissent sur la masse de fer doux et exercent sur lui une action retardatrice qui ramène la durée de l’oscillation à être la même que celle du pendule régulateur.
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Les horloges réceptrices doivent avoir une marche accélérée et l’on a admis comme règle que l’avance devait atteindre 20 secondes
par jour; le battement de leur pendule devait donc être de ~^-0- de
seconde plus court que celui du pendule régulateur et c’est cette petite différence que l’action des électro-aimants compense à chaque oscillation. D’autre part, elles doivent marcher seules de manière à ne pas présenter une différence de marche de plus de deux secondes par jour, elles marcheraient donc avec une exactitude suffisante si le système électrique cessait de fonctionner pour une cause quelconque.
Les horloges qui fonctionnent à Paris par ce système sont au nombre de 15 réparties sur deux circuits métalliques complets
Fig. 512. — Horloge électrique de M. Thomas. {La Lumiire électrique.)
aboutissant l’un et l’autre à l’Observatoire et dont les fils passent dans les égouts.
632. — Nous signalerons le principe de l’horloge de M. Thomas qui présente une particularité intéressante.
Le transmetteur est disposé de manière à agir toutes les trente secondes en envoyant dans le circuit des courants alternativement dans un sens et dans l’autre.
Le récepteur comprend essentiellement un aimant NS (fig. 512) en forme de S pouvant tourner dans son plan, autour de son centre O entre les deux pôles A B d’un électro-aimant qui sont diamétralement opposés : cet électro-aimant est traversé toutes les trente secondes parle courant émané du transmetteur, de telle sorte que ses pôles alterneront. L’appareil étant au repos, les pôles de l’aimant sont en face des noyaux de l’électro-aimant ; le premier courant a pour effet de donner à ces noyaux la même polarité qu’aux pôles qui
sont alors repoussés; l’aimant prend un mouvement de rotation qui s’arrête après un demi-tour parce que, alors, les pôles de l’aimant sont en face des pôles de nom contraire de l’ électro-aimant, ce qui produit une attraction : une disposition spéciale, un taquet butant contre un petit ressort empêche l’aimant de dépasser beaucoup la position d’équilibre, où il reste jusqu’à ce que l’émission suivante, renversant les actions, reproduise le même effet. L’aimant exécutera donc une demi-révolution toutes les trente secondes. Il est relié à une vis sans fin qui tourne ainsi périodiquement et qui engrène avec une roue appartenant à une minuterie qui fait mouvoir les aiguilles des minutes et celles des heures : la vis faisant un tour par minute, il suffit que la roue correspondante ait soixante dents pour que l’aiguille des minutes puisse être fixée directement sur son axe.
633. Procédé de remise a l’heure. — Un procédé d’unification de l’heure, qui est fort pratique, consiste à laisser les horloges fonctionner d’une manière complètement indépendante du régulateur, laissant ainsi se produire des différences que l’on s’arrange pour être de peu d’importance, puis à des heures déterminées, une fois par jour, par exemple, l’horloge est reliée électriquement au régulateur et par des procédés divers ses aiguilles sont ramenées à la même position absolument que celles du régulateur : il y a remise à V heure; la communication est de nouveau interrompue pour vingt-quatre heures, après quoi, la remise à l’heure s’effectuera de la même façon, de telle sorte que les erreurs ne peuvent jamais dépasser la limite qui a été fixée pour un jour.
Plusieurs procédés ont été employés, dans le détail desquels nous n’entrerons pas, comme par exemple d’envoyer à midi précis un courant qui a pour effet de séparer les aiguilles du rouage moteur et de les ramener toutes deux à la verticale; après quoi, l’horloge étant ainsi à midi, comme le régulateur, le courant cesse d’agir, les connexions mécaniques sont rétablies et l’horloge recommence à marcher de sa marche normale.
Dans ce cas, la remise à l’heure se produit, quelle qu’ait été la différence de marche par rapport au régulateur, avance ou retard. Dans d’autres systèmes, qui sont d’une application fort simple, on s’arrange pour que, normalement, l’horloge avance de quelques secondes par jour sur le régulateur. Un peu avant l’heure indiquée pour le réglage, un courant envoyé par ce régulateur rend immobile l’échappement sans arrêter le pendule qui continue à osciller, mais sans faire marcher les aiguilles ; puis à l’heure du réglage la
liaison est rétablie, mais l’avance de l’horloge a été corrigée par ce temps d’arrêt.
Pour que cette méthode puisse être appliquée aisément, il faut que la liaison entre l’échappement et le pendule se fasse d’une façon spéciale : la fourchette Duchemin est particulièrement commode. On sait que, dans les horloges, l’échappement tend à tourner d’une manière continue sous l’influence du moteur, poids ou ressort, mais que le mouvement est arrêté parce que les dents ou les chevilles d’une roue spéciale viennent buter contre une pièce qui n’en laisse échapper qu’une à chaque oscillation ; la fourchette est destinée à transmettre le mouvement d’oscillation du balancier à l’arbre qui porte cette pièce : c’est une tige fixée à la partie supérieure à cet arbre et présentant à sa partie inférieure une rainure
dans laquelle pénètre soit la tige du pendule (dans les horloges d’appartement) soit une cheville qui, en général, est placée sur l’axe du pendule. La fourchette Duchemin agit sur le côté de la tige du pendule, de telle sorte que lorsque celle-ci est au repos, verticale, la fourchette est inclinée ; on conçoit que si on l’incline, à partir de cette position d’un angle plus grand que celui qui mesure l’amplitude de l’oscillation du pendule, celui-ci oscillera seul, sans liaison avec l’échappement qui sera immobilisé ainsi que l’horloge même.
Cette fourchette FF' (fig. 513) porte une cheville qui peut être en prise avec un doigt B qui forme l’extrémité d’un levier; la fourchette sera immobilisée lorsque la cheville sera accrochée par le doigt, ce qui arrivera quand le levier basculera sous l’influence d’un courant envoyé par le régulateur et traversant l’électro-aimant E. Mais il faut que l’arrêt ne se produise que si l’horloge à régler est en
avance sur le régulateur; pour satisfaire à cette condition, voici la disposition qui a été adaptée par M. Henry Lepaute à des horloges du chemin de fer de l’Est qui sont remises à l’heure toutes les heures.
Un levier D s’appuie par une extrémité sur un limaçon monté sur l’axe 0 des minutes; par son autre extrémité, il agit sur le levier mobile A et s’oppose à son mouvement, ou le laisse se produire suivant la position qu’il prend. Le mouvement est libre quand l’extrémité D est dans la coche du limaçon, il est impossible quand elle est sur la partie faisant came. Or, à l’heure précise pour laquelle le réglage doit avoir lieu, cette came laisse échapper le levier qui tombe dans l’entaille.
Il est alors aisé de comprendre le fonctionnement de ce système : 30 secondes avant l’heure du réglage, le régulateur envoie dans l’électro-aimant de l’horloge un courant qui cessera à l’heure précise. Si l’horloge n’avance pas de 30 secondes, mais d’une quantité moindre, le levier D ne sera pas encore dans l’entaille. Le levier ne pourra pas basculer, le pendule continuera d’agir sur l’échappement ; quand l’horloge marquera l’heure du réglage, avec une avance sur le régulateur de 20, 15, 10... secondes, le levier D tombera dans l’entaille, le levier A basculera et la fourchette sera immobilisée sans que le pendule cesse d’osciller, mais sans que l’horloge marche; lorsque, à l’heure précise, le régulateur cessera d’envoyer le courant, la fourchette sera rendue libre, oscillera avec le pendule et l’horloge marchera indiquant également l’heure à laquelle elle s’est arrêtée, c’est-à-dire l’heure précise.
Si, accidentellement, l’avance de l’horloge avait atteint ou dépassé 30 secondes, le levier D serait déjà dans l’entaille quand le courant parviendrait dans l’électro-aimant et aussitôt l’horloge s’arrêterait; son arrêt durerait 30 secondes et la différence, si elle était supérieure à cette valeur, ne serait pas annulée, elle serait seulement diminuée de 30 secondes, et continuerait à diminuer l’heure suivante.
634. Horloges électriques. — Les horloges électriques proprement dites ne rentrent pas dans les classes des appareils dont nous venons de parler et pourraient plutôt être décrits avec les machines mues par l’électricité. Mais outre que leur principe diffère absolument de celui des moteurs dont nous avons parlé, il est plus naturel de les ranger avec les appareils ayant la même destination générale.
Les horloges électriques sont des horloges fonctionnant sans moteur mécanique, poids ou ressort, et dans lesquelles le travail
nécessaire à produire le mouvement et à vaincre le frottement est fournie par une pile électrique.
On a construit des horloges électriques dans deux buts différents : tantôt on se propose d’obtenir des appareils simplifiés et qu’il n’y ait pas besoin de remonter régulièrement, l’horloge fonctionnant tant que la pile n’est pas épuisée, tantôt on se propose d’obtenir une régularité plus absolue : quoique l’on fasse en effet, dans les horloges, le moteur n’étant pas rigoureusement constant et n’agissant pas toujours de la même manière et au même instant de la marche du pendule, l’isochronisme absolu ne peut exister; les différences de durée d’oscillation sont minimes, mais elles existent et sont appréciables dans le cas des horloges de grande précision comme les horloges astronomiques. On a pensé qu’il était possible de demander à l’électricité de produire cette uniformité absolue d’action, non pas en faisant intervenir directement le courant dont l’effet doit varier avec l’intensité, mais en chargeant le courant de provoquer à un instant de la course du pendule, toujours le même, une action qui fût toujours la même.
C’est ainsi que l’on a établi des horloges dans lesquelles le pendule provoquait, par son mouvement même, le passage, puis la cessations d’un courant qui agissait pour élever d’une hauteur déterminée un petit contrepoids qui retombait toujours de la même quantité et agissait sur une pièce liée au pendule qui recevait ainsi toujours au même instant une impulsion toujours égale à elle-même. Le mouvement du pendule, rendu absolument isochrone, provoquait la marche d’un échappement qui faisait alors mouvoir une série de roues constituant une minuterie ordinaire.
Dans d’autres cas, l’action des poids produisant l’impulsion était remplacée par celle de ressorts qui, à chaque oscillation, bandés de la même quantité, agissaient par leur détente d’une manière toujours identique.
Ces appareils étaient fort compliqués et bien qu’ils aient donné des résultats satisfaisants, ils semblent avoir été abandonnés.
D’autres horloges qui marchent avec une régularité très satisfaisante ont été combinées dans un autre ordre d’idées et présentent une grande simplicité . Elles sont basées en principe sur l’idée suivante : le pendule oscillant et entraînant le mécanisme de l’horloge, ses oscillations diminuent d’amplitude; lorsqu’elles ont été réduites à une valeur déterminée à l’avance, un courant est envoyé dans l’appareil et par l’intermédiaire d’un électro-aimant donne une impulsion au pendule qui reprend sa déviation primitive. On
ne saurait d’ailleurs préciser à l’avance après combien d’oscillations l’effet doit se produire, car la diminution de l’amplitude ne se produit pas toujours également vite; c’est le pendule même qui doit provoquer l’émission du courant au moment où l’amplitude a atteint la valeur minima fixée à l’avance.
635. — Nous indiquerons sommairement le principe de l’horloo-e construite sur les indications de M. Hipp.
Le pendule porte inférieurement une traverse A (fig. 514) de fer doux perpendiculaire au plan de l’oscillation, et au-dessous une petite languette G mobile autour d’un axe qui la traverse à sa partie supérieure. Au-dessous du pendule, et placé à quelque distance de la verticale du point de suspension, se trouve un électro-aimant (non représenté sur la figure); la traverse de fer doux passe à une très petite distance de ses noyaux : entre les branches de cet électroaimant et un peu au-dessous de la base supérieure se trouve une
lame de ressort RR' fixée à une extrémité B et qui, lorsqu’elle est abaissée, par l’autre extrémité R', vient toucher un contact et fermant un circuit, fait passer un courant dans l’électro-aimant; au repos elle vient buter contre une vis de réglage isolée en B'. Sur cette lame, et en dehors de la ligne de symétrie également, se trouve une pièce métallique saillante D présentant deux encoches et que vient frotter la languette mobile à chaque oscillation.
Tant que l’amplitude des oscillations ne sera pas trop diminuée, la languette passe en s’infléchissant sur cette pièce métallique sans s’y arrêter, le ressort situé au-dessous reste au repos, le courant ne s’établit pas. Lorsque les oscillations deviendront plus courtes, il y aura un sens pour lequel le même effet se produira ; mais dans le sens contraire, la languette restera dans une encoche quand le pendule sera au bout de sa course, et, au mouvement inverse, cette languette pressée par la tige à laquelle elle est fixée se redressera et appuiera sur la pièce métallique, le ressort fléchira, le courant passera,
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
F électro-aimant attirera la traverse de fer doux et une impulsion sera communiquée au pendule, lui faisant reprendre son amplitude primitive. Cette action cesse d’ailleurs aussitôt, parce que, par l’oscillation même, la languette est promptement dégagée et le ressort se relève.
On voit que, par l’emploi de ce système, si les oscillations ne sont pas rigoureusement isochrones, elles restent limitées entre certaines valeurs déterminées à l’avance, de telle sorte que, périodiquement, la marche est régulière.
La transmission du mouvement du pendule à la minuterie ne présente rien de particulier qui doive nous arrêter.
Comme modèle d’horloges dans lesquelles on a recherché plutôt une simplification de fonctionnement qu’une régularisation absolue, nous citerons le principe d’une ingénieuse horloge, sans entrer d’ailleurs dans les détails.
L’appareil est une horloge à ressort fonctionnant comme les pendules d’appartement : elle présente seulement un petit moteur électrique qui est en relation avec le barillet qui contient le ressort. A chaque heure, par suite d’une disposition facile à concevoir, un courant est envoyé dans le moteur qui se met en mouvement et remonte ainsi l’horloge. Mais par le mécanisme même, le mouvement s’arrête quand le barillet a été remonté de la quantité précise qui correspond à son déroulement pendant une heure.
L’appareil fonctionnera ainsi aussi longtemps que la pile ne sera pas usée; l’horloge marchera plus régulièrement que dans les conditions ordinaires puisque, à chaque heure, le ressort moteur aura repris la même tension, ce qui n’arrive pas dans la marche ordinaire où il y a une grande différence entre la tension initiale et la tension finale du ressort.
636. Méthode générale d’enregistrement des phénomènes mécaniques et physiques. — L’étude des phénomènes de mouvement en physique et en mécanique par la méthode d’enregistrement direct présente des avantages certains que ce n’est pas ici le lieu d’examiner en détail; bornons-nous à dire qu’elle diminue les erreurs d’une manière générale et que, de plus, elle est presque la seule applicable pour l’observation détaillée de phénomènes d’une très courte durée ou présentant des variations très rapides. On sait que le principe consiste à relier invariablement le corps en mouvement à un style qui trace une trajectoire à la surface d’un corps se déplaçant suivant une loi que l’on connaît; on n’emploie guère que les surfaces cylindriques. De l’étude de la forme de la courbe tracée
(courbe qui estime trajectoire relative) et de la connaissance de la loi du mouvement de la surface sur laquelle se fait l’enregistrement, on peut déduire la loi du mouvement du style et par suite la loi du mouvement du corps auquel le style est relié. La machine de Morin pour l’étude de la pesanteur est un exemple classique de ce procédé que M. le professeur Marey a si souvent et si ingénieusement appliqué dans un grand nombre de recherches de physiologie animale.
Deux points essentiels sont à étudier dans ce procédé : la loi du mouvement de la surface d’enregistrement et le mode de liaison du corps que l’on étudie au style inscripteur.
Dans un certain nombre de cas, alors que les temps qu’il s’agit d’apprécier ne sont pas très petits, on se borne à donner au cylindre sur lequel se fait l’inscription un mouvement que l’on rend aussi uniforme que possible à l’aide de régulateurs de vitesses (régulateurs à ailettes, régulateurs Foucault, régulateurs Yvon-Villarceau etc.). On peut alors considérer les espaces comptés perpendiculairement aux génératrices comme proportionnels aux temps. Mais cette solution est insuffisante dans le cas où les temps qu’il faut considérer ont de très petites durées; de plus, il est peu aisé d’avoir la vitesse absolue de rotation et par conséquent de pouvoir faire une mesure absolue du temps; il est possible seulement de comparer des durées, d’avoir des valeurs proportionnelles de ces temps.
D’autre part, la liaison matérielle du style et du corps que l’on étudie n’est pas sans présenter des inconvénients; elle entraîne des frottements en divers points, frottements qui, non seulement amènent une discordance entre le mouvement du style et celui du corps, mais qui, de plus, si le corps n’a qu’une faible masse, peuvent réagir sur son mouvement et lui apporter des modifications qui troublent la loi de ce mouvement. Puis les pièces du mécanisme d’inscription, quelque légères qu’elles soient ont une certaine masse qui intervient également pour modifier la nature du mouvement lors de la transmission. Les appareils de transmission à air, tambours pneumatiques de M. Marey, ne sont pas à l’abri de ces reproches qui présentent d’autant plus d’importance que les mouvements à étudier sont plus rapides.
L’électricité a fourni le moyen de parer à ces deux inconvénients et a permis de construire des chronographes à l’aide desquels on peut : étudier avec précision des phénomènes se succédant très rapidement, d’une durée très courte; mesurer cette durée; et, dans un certain nombre de cas, parvenir à la détermination de la loi du mouvement.
INDICATEURS, 'ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
Étudions rapidement les dispositions qui sont le plus souvent adoptées d’une manière générale pour la construction des chronographes.
637. Des électro-diapasons. — On sait qu’un diapason que l’on fait vibrer exécute des oscillations qui, à la même température, ont la même durée, durée qui est liée à la hauteur du son rendu par le diapason. Si l’amplitude des oscillations reste invariable, les durées sont rigoureusement égales; elles présentent une différence si l’amplitude varie, mais cette différence est le plus souvent absolument négligeable si l’amplitude est faible, ce qui est le cas général. On
Fig. 515. — Électro-diapason. (La Lumière électrique.)
conçoit que l’on puisse utiliser ces vibrations pour mesurer des temps de très courte durée, par suite pour déterminer la loi des mouvements rapides : mais l’application présente des difficultés avec des diapasons ordinaires dont le mouvement vibratoire s’affaiblit rapidement ets’éteintpeude temps après l’instant où ilacommencé.
Grâce à l’électricité on peut avoir des diapasons entretenus dont le mouvement se continue invariable aussi longtemps qu’il est nécessaire ; c’est ce que l’on appelle des électro-diapasons. Nous décrirons le modèle qu’a fait construire M.Mercadier en appliquant, en les modifiant avantageusement, une idée qui avait été employée déjà.
Un électro-diapason se compose d’un diapason E (fig. 515) monté
sur un pied pesant S auquel il est solidement fixé; entre ses branches se trouvent des électro-aimants e dont les pôles sont respectivement à des distances égales de ces branches. Le fil de P électro-aimant aboutit d’une part à un pôle d’une pile par la borne A et d’autre part à la monture du diapason; celui-ci porte en un point d’une de ses branches un lil d’acier, d’argent ou mieux de platine dont le bout libre se trouve à une petite distance d’une lame de platine qui est reliée à l’autre fil de la pile. On voit que, au repos, le circuit est ouvert, l’électro-aimant n’agit pas, la pile ne travaille pas; mais, lorsque le diapason vibre, à chaque oscillation le fil de platine touche le contact, le courant s’établit, l’électro-aimantagit; si donc, on a réglé les distances de manière que le contact ait lieu vers la fin de l’oscillation, l’action attractive de l’électro-aimant s’exercera sur chaque branche d’abord pour arrêter le mouvement qui se serait bientôt éteint, puis pour donner une impulsion en sens contraire; l’action est de courte durée parce que, par suite même de ce mouvement de retour, le contact cesse bientôt entre le fil et la lame de platine, le courant cesse de passer, l’électro-aimant redevient inactif. Mais cette impulsion, bien que faible, se reproduisant à chaque oscillation, suffit pour compenser les causes qui produiraient la diminution de l’amplitude, de telle sorte que le mouvement oscillatoire continue indéfiniment.
638. — Quelques détails de construction sont intéressants à signaler, parce qu’ils facilitent l’emploi de ces appareils.
Pour pouvoir régler, dans une certaine mesure l’amplitude des oscillations, il faut pouvoir faire varier la distance de la plaque de platine au fil : à cet effet la plaque est montée à l’extrémité d’une vis qui permet de l’avancer ou de la reculer quelque peu. Cette plaque peut d’ailleurs tourner autour de l’axe de la vis de manière que le fil qui la touche excentriquement puisse être mis en contact pendant la durée de l’expérience avec des points différents de la plaque. La netteté de celle-ci est nécessaire pour assurer le passage du courant et elle peut être altérée à la suite d’un certain nombre d’étincelles.
La durée de l’oscillation varie naturellement avec les dimensions de la lame vibrante, longueur et épaisseur ; la largeur (dimension transversale perpendiculaire à celles des vibrations) n’intervient pas, de telle sorte que sans changer le nombre des vibrations par seconde on peut faire varier la masse vibrante, ce qui peut être utile dans quelques circonstances.
Pour pouvoir changer plus ou moins notablement la durée des vibrations, de lourds curseurs métalliques M peuvent être fixés sur
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
les branches dont ils ralentissent le mouvement; on peut changer lerr position suivant quils ont à produire un effet plus ou moins notable.
Enfin, en général, l’électro-aimant peut glisser parallèlement à l’axe du diapason de manière à occuper diverses positions, ce qui permet de faire varier l’effet qu’il produit.
Les électro-diapasons peuvent être utilisés pour obtenir dix ou quinze vibrations par seconde, ils peuvent être choisis de manière à exécuter deux mille vibrations simples (soit mille périodes ou vibrations doubles.)
Dans le cas d’oscillations relativement lentes on peut arriver à
obtenir une amplitude presque rigoureusement constante à l’aide de la disposition suivante : les deux branches du diapason portent chacune un fil métallique s et s'. Le premier s, placé en face du disque I fonctionne comme il a été dit plus haut pour fermer le circuit PIsDMEP et entretenir le mouvement. Le fil s' est à quelque distance du disque I' qu’il touche seulement lors des grandes oscillations; lorsque cet effet se produit, il s’établit une dérivation par PIsMs'I'ADP et le courant qui traverse l’électro-aimant s’affaiblit ce qui diminue l’impulsion communiquée aux branches. Sitôt que les oscillations ont diminué, cette dérivation est supprimée, et l’ électroaimant produit intégralement son effet.
639. Emplois divers des électro-diapasons. — Disons que l’électro-
diapason peut être utilisé pour produire dans un circuit des interruptions fréquentes et isochrones. A cet effet, le style en platine est monté sur une plaque isolante et se trouve directement réuni par un fil lâche avec la borne où aboutira le fil de la pile : le fonctionnement de cet organe sera donc exactement le même que celui que nous venons d’indiquer. Mais, de plus, il y a sur l’autre branche une plaque isolante portant également un style qui se meut en face d’une lame de platine et un fil lâche aboutissant à une borne; cette borne, d’une part, la vis, d’autre part, servent à relier ces pièces au circuit en expérience, circuit qui comprend naturellement une pile spéciale. A chaque contact du fil de platine et de la plaque, le circuit sera fermé, il sera ouvert à chaque oscillation quand le fil s’écartera de la plaque de platine. Le rapport des durées de la fermeture et de l’ouverture pourra être varié en changeant la position de la plaque.
Une disposition de ce genre peut être employée pour l’étude pratique des piles destinées à la télégraphie, en recherchant quelle est leur durée et comment varie leur marche lorsqu’elles sont soumises à un nombre déterminé et très grand de passages et d’interruptions de courants. Des appareils de ce genre ont pu fonctionner pendant dix-huit mois sans interruption.
Les électro-diapasons peuvent servir à produire des courants interrompus pour l’étude de certaines questions de physiologie; outre qu’ils permettent de préciser le nombre et la durée, le rythme des interruptions, on a une idée précise de la force électro-motrice qui a servi, ce qui n’existe pas lorsque l’on fait usage d’appareils d’induction.
640. - L’électro-diapason peut directement servir à déterminer avec précision la loi d’un mouvement même très rapide et de peu de durée. Voici, par exemple, comment M. le colonel Sebert a étudié la loi du recul d’une pièce à feu.
Pour déterminer la loi du recul, on fixeàla pièce et parallèlement à son axe une lame d’acier flexible qui glisse sur une planchette entre des guides et au-dessous d’un électro-diapason; la lame d’acier a été préalablement enfumée; les vibrations sont perpendiculaires à la longueur de ce ruban. Si l’on déplace le ruban d’acier sans faire vibrer le diapason, un style adapté à l’une des branches de celui-ci décrit une ligne droite, axe de la courbe qui sera tracée ultérieurement; si, le ruban étant immobile, on fait vibrer le diapason, le style trace une petite droite dont la longueur dépend de l’amplitude des vibrations et qui est perpendiculaire à la droite précédente. Si les deux mouvements ont lieu simultanément le style trace
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
une courbe sinueuse; cette courbe serait une sinusoïde régulière si le mouvement de la lame d’acier était uniforme. En réalité c’est une courbe dont les sinuosités sont inégales, leurs longueurs allant en croissant avec le temps : l’étude de cette courbe permet de tracer la courbe du mouvement. En effet les vibrations étant d’égales durées, les distances qui séparent deux maxima consécutifs correspondent à des temps égaux; d’autre part, cette distance mesure précisément l’espace dont s’est déplacé le ruban d’acier et, par suite, la pièce à laquelle il était invariablement lié.
Il est possible, en employant un ruban d’une certaine largeur, d’enregistrer simultanément d’autres phénomènes : il suffit de placer à côté de l’électro-diapason des appareils enregistreurs dont nous parlerons plus loin.
M. le colonel Sebert employait un électro-diapason modifié par M. Marcel Deprez qui exécutait 1500 vibrations par seconde: il a pu reconnaître des faits intéressants. Sur un canon de 24, par exemple, lançant un projectile de 144 kilogrammes, la vitesse de l’affût est de 3m,80 au moment où le projectile quitte la pièce; elle augmente et atteint un maximum de 5m,20 alors que le projectile est à 15 mètres de la pièce.
641. Des chronographes. — On ne peut toujours charger l’électro-diapason de tracer presque directement la loi d’un mouvement; mais on a pu en faire la pièce essentielle de presque tous les modèles de chronographes.
Les modèles de chronographes les plus employés sont les chronographes à cylindre. Ils consistent en un cylindre auquel on communique un mouvement de rotation autour de son axe , mouvement aussi régulier que possible sans qu’il soit nécessaire de le rendre absoment uniforme. Un style appuie légèrement sur ce cylindre dont la surface a été enfumée et y trace une courbe continue, mais dont la forme dépend naturellement du mouvement qui a été communiqué au style; le mouvement n’étant pas uniforme, on ne peut mesurer les temps par les espaces comptés perpendiculairement aux génératrices. Pour effectuer cette mesure, on a placé, à côté du style enregistrant le phénomène étudié, un électro-diapason qui décrit une sinusoïde et comme précédemment, on sait que les distances qui séparent deux maxima consécutifs correspondent à des durées absolument égales entre elles et qui sont la durée même d’une vibration. Si donc on a un diapason faisant 1000 vibrations par seconde et si un phénomène intermittent est représenté par deux crochets tracés par le style enregistreur en comptant le nombre des maxima de la
sinusoïde qui séparent ces deux crochets, ce nombre représente en millièmes de seconde le temps qui a séparé les deux effets considérés (en supposant bien entendu que l’on emploie un enregistreur qui n’introduise pas des erreurs dans l’enregistrement). Si même la vitesse du cylindre est un peu grande, on pourra effectuer les mesures en observant les courbes tracées à la loupe ou au microscope ; il sera possible d’évaluer, par exemple, la position d’un crochet par rapport au maximum le plus voisin en dixièmes de l’espace qui sépare deux maxima; le temps sera alors déterminé avec une approximation qui atteint 0,0001.
Si le phénomène qu’il s’agit d’enregistrer est d’une courte durée, moindre que celle qui correspond à un tour du cylindre on pourra opérer comme nous venons de le dire ; mais en général, il n’en sera pas ainsi et il se présente une difficulté : les courbes correspondant aux divers tours successifs se superposeront et il ne sera pas possible de rien distinguer et de faire une étude du mouvement. Deux moyens sont principalement employés pour parer à cet inconvénient :
1° L’électro-diapason et l’enregistreur ou les enregistreurs sont fixes; mais le cylindre est monté sur un axe qui le dépasse à chaque extrémité d’une longueur un peu supérieure à sa longueur; un de ses prolongements est cylindrique et tourne librement dans un collier où il peut avancer^, l’autre est fileté et passe dans un écrou fixe; lors donc que l’on fera tourner le cylindre, il avancera en même temps le long de son axe, c’est-à-dire que, en réalité, il prendra un mouvement héliçoïdal. Pendant ce mouvement si l’électro-diapason et les enregistreurs sont immobiles, leurs styles traceront à la surface enfumée du cylindre des hélices ayant le même pas que la vis de l’axe, hélices qui par développement donneront des droites obliques aux génératrices. Si les enregistreurs et les électro-diapasons sont en mouvement, ils traceront des courbes dont les ordonnées doivent être comptées à partir de ces hélices; ces courbes, suivant ainsi les hélices, ne se superposeront pas si l’on a choisi pour la vis un pas qui ne soit pas trop petit.
2° Le cylindre tourne sans avancer; mais l’électro-diapason et les enregistreurs sont placés sur un chariot mobile; ce chariot est relié à un écrou qui ne peut que tourner sans glisser. Lorsque l’on fera tourner la vis, l’écrou et le chariot se déplaceront parallèlement au cylindre. Si le cylindre tourne en même temps, les styles traceront des hélices ou des courbes qui s’enrouleront en hélice sur le cylindre. Le pas de ces hélices dépendra de la vitesse de déplacement du chariot et par suite de la vitesse de la rotation communiquée à l’axe
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
moteur. C’est là un avantage, car suivant les phénomènes à étudier on pourra faire varier le pas des hélices, comme d’autre part on fera varier la rotation du cylindre.
642. Des enregistreurs. — Le mode d’enregistrement des phénomènes n’est pas sans présenter des difficultés réelles, comme nous l’avons indiqué; jusqu’à présent on n’a pas appliqué l’électricité à la solution du problème complet qui consiste à faire décrire à un style une trajectoire quelconque suivant une loi donnée, la trajectoire et la loi du mouvement étant liées par une relation déterminée et simple avec celle d’un corps donné ; on n’a même pas cherché à réaliser le cas plus simple où la trajectoire étant rectiligne ou circulaire, la transmission de la loi du mouvement était le seul point à considérer. M. Marcel Deprez a indiqué, il est vrai, la possibilité de résoudre le problème mais l’idée ne paraît pas avoir été réalisée.
Par contre, on a appliqué l’électricité à l’enregistrement de phénomènes brusques, presque instantanés, ou encore à l’enregistre ment du début et de la fin d’un phénomène : on conçoit aisément, comme nous allons le dire, que l’on puisse arriver à ce résultat, mais il se présente des difficultés sérieuses lorsque l’on désire faire les mesures avec une grande précision.
Imaginons que, comme Wheatstone semble le premier l’avoir réalisé, on place devant un électro-aimant une palette reliée à un style; au repos la palette bute sur un arrêt contre lequel l’appuie un ressort; quand, par l’influence du courant, l’électro-aimant devient actif, la palette est attirée pour revenir à sa position primitive lorsque le courant cesse de passer ; disposons l’appareil devant le cylindre d’un appareil enregistreur, d’un chronographe, de manière que le style appuie sur sa surface; il tracera une hélice continue tant que le courant ne passe pas; si le courant est envoyé pendant un temps très court, le style qui se meut avec la palette exécutera une oscillation complète pour revenir à sa position de repos; l’hélice sera interrompue au point correspondant et présentera une dentelure ; une seconde dentelure se produira par un second passage du courant et il sera possible d’évaluer le temps qui sépare les deux actions si l’on a inscrit à côté de l’hélice la courbe sinusoïdale produite par un électro-diapason. Il n’est pas difficile d’imaginer des dispositions qui produisent ainsi l’envoi d’un courant dans l’enregistreur au moment où se manifeste une action déterminée ; la disposition doit d’ailleurs se modifier suivant l’action produite.
643. — Mais, dans la pratique, cette disposition ne peut être employée que si les signaux à enregistrer ne se succèdent pas trop
rapidement, à moins, comme nous le dirons tout à l’heure, de prendre des dispositions spéciales; outre qu’il faut un certain temps pour que les pièces mobiles se déplacent et reviennent à leur position primitive, temps qui est en rapport avec leur masse et avec la grandeur des forces qui agissent sur elles, il faut un certain temps pour que le fer doux s’aimante et se désaimante. Le style ne se déplaçant que lorsque que l’action du fer doux a atteint une certaine valeur, on conçoit que le signal commencera toujours à se produire un certain temps après que le courant aura commencé, il y aura un retard; mais, dans les mêmes conditions d’expérience et pour un même enregistreur ce retard est toujours le même, il sera donc sans influence si, comme il arrive souvent on évalue le temps qui sépare deux actions caractérisées chacune par un double mouvement du style. Mais ce retard n’est pas sans importance, s’il n’est pas très petit, lorsque l’on compare les tracés fournis par deux enregistreurs différents pour lesquels le retard peut ne pas être le même.
L’erreur n’est pas négligeable pour un enregistreur si l’on veut évaluer le temps compris entre le mouvement qui correspond au commencement du courant et celui qui correspond à la fin, parce que la période de désaimantation n’est pas la même que la période d’aimantation.
D’autre part, s’il s’agit d’enregistrer des phénomènes qui se succèdent rapidement, il faut que le temps qui sépare deux actions consécutives soit plus grand ou au plus égal à la somme des deux périodes d’aimantation et de désaimantation : à cette condition seulement les signaux seront nets.
La difficulté d’obtenir de bons résultats par l’emploi des électroaimants fit essayer les actions chimiques; mais là se présentent des difficultés d’un autre ordre. Pour produire ces signaux, un style appuie constamment sur un papier préparé qui se déroule régulièrement; lorsque le courant passe il se produit une électrolyse au contact avec le style et, par suite de la nature du papier, une coloration. Mais, pour que l’opération réussisse bien, il faut que le papier présente un certain degré d’humidité et alors, par la dessication, il y aura des variations dans les distances qui existaient entre les signaux, distances qui servent à mesurer les temps. Enfin ajoutons que les traits obtenus ne présentent pas toujours une grande netteté.
644. — Dans le chronographe de M. Schultze le tracé se fait sans mouvement de corps matériel, sans électro-aimant : le cylindre sur lequel se fait l’inscription est argenté et recouvert d’une légère couche de noir de fumée ; à une faible distance de sa surface se trouve
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
un fil de platine placé dans un tube de verre effilé de manière à ne laisser libre que sa section. Ce fil de platine communique avec une bobine d’induction tandis que le cylindre est relié à l’autre borne de la bobine; le phénomène qu’il s’agit d’étudier provoque l’interruption du courant inducteur et par suite la production d’une étincelle entre la pointe et le cylindre. Cette étincelle détermine au point frappé une petite auréole au centre de laquelle apparaît un petit point très brillant.
Cette méthode serait satisfaisante si l’étincelle se produisait toujours sur le point du cylindre dont la distance au fil de platine est la plus petite ; mais il n’en est point ainsi, l’étincelle se produit suivant le chemin qui offre la plus petite résistance à l’électricité et ce chemin ne se confond pas toujours avec le chemin géométriquement le plus court. Il en résulte que la position relative du point brillant et du fil de platine n’est pas toujours la même, et comme les temps sont appréciés par la position du point brillant, il en résulte une indétermination sur r évaluation des durées, indétermination qui, pour un même écart, dépend nécessairement de la vitesse du cylindre. M. Marcel Deprez, par des expériences directes, a mis en évidence d’une manière certaine les faits que nous signalons.
645. — Se basant sur les considérations que nous venons d’exposer sommairement et qu’il avait étudiées expérimentalement d’une manière très complète, M. Marcel Deprez pensa qu’il convenait de revenir à l’emploi des électro-aimants en modifiant les appareils conformément aux indications théoriques, et il construisit un enregistreur électrique qui paraît convenir dans la plupart des cas : il en existe plusieurs modèles présentant de légères différences, nous en décrirons deux formes.
L’enregistreur ou signal électrique se compose de deux électroaimants droits E, E (fig. 517) placés parallèlement, mais non sur le prolongement l’une de l’autre : les noyaux sont des lames de fer doux méplates présentant une faible masse et il n’y a qu’un petit nombre de spires, ces deux dispositions tendent à diminuer le retard de l’aimantation et de la désaimantation. Entre les pôles qui sont voisins est placée une lame de fer doux A pouvant tourner autour d’un axe G B situé à égale distance de ces pôles et parallèlement aux lames de fer qui constituent les noyaux, de telle sorte que lorsque le courant passera cette lame sera soumise à l’action d’un couple. Lorsque le courant est interrompu, la lame est écartée légèrement des pôles par l’action d’un ressort droit K fixé à l’axe de
TBAITÉ D’ÉLECTRICITÉ.
rotation, ressort dont à l’aide d’un levier mobile F G on peut faire varier la tension et la raideur; l’écart est limité d’ailleurs parce que la palette vient buter contre la pointe d’une vis J que l’on peut déplacer à volonté. Enfin l’axe de rotation porte perpendiculairement une petite lame d’acier pointue et recourbée G D qui sert de style inscripteur.
On comprend sans difficulté comment la palette se meut lors du
Fig1. 517. — Signal électrique de Marcel Deprcz. (La Lumière électrique.)
Fig. 518. — Signal électrique Marcel Deprez. (La Lumière électrique.)
passage ou lors de l’interruption du courant et comment le mouvement du style en est la conséquence.
Avec cet appareil on peut obtenir nettement 500 signaux par seconde; M. Marcel Deprez a d’ailleurs fait construire d’autres modèles plus petits, mais basés sur le même principe et pouvant inscrire 1600 signaux par seconde.
Dans un autre modèle (fig. 518) il n’y a qu’un électro-aimant
droit E ; l’un des pôles est relié par une charnière à un petit prisme triangulaire de fer doux A qui porte le style I. Le tout est placé à l’intérieur d’un aimant à branches recourbées dont les pôles sont munis de pièces polaires de fer doux B B dont les bords internes sont taillés obliquement de manière à laisser un espace trapézoïdal dans lequel s’insère le prisme mobile dont les dimensions transversales sont un peu moindres. Par l’action d’un léger ressort, on amène ce prisme à occuper une position moyenne à égale distance des pièces polaires. Le passage d’un courant dans l’électroaimant en polarisant ce prisme le jettera sur l’une de ces pièces dont il s’écartera aussitôt que le courant cessera de passer : le style sera alors déplacé dans un sens, puis dans l’autre.
On peut encore opérer un peu différemment : on laisse le prisme se coller sur une des pièces polaires et on tend le ressort jusqu’à ce qu’un effort très faible soit suffisant pour produire la séparation ; si l’on vient alors à faire passer dans l’électro-aimant un courant qui ait pour effet de donner au prisme la même aimantation que celle de la pièce sur laquelle il s’appuie, il en résultera une répulsion, le prisme sera projeté sur l’autre pièce polaire, il reviendra à sa position primitive lorsque le courant cessera.
L’avantage de ces deux dispositions, c’est qu’une aimantation très faible suffit pour provoquer les mouvements que, par suite, il suffira d’un courant de très courte durée. Par des expériences de mesure directe, M. Marcel Deprez a reconnu qu’il suffit de fermer
le courant «pendant -^ouoo de seconde et que l’effet se produit avec un retard de de seconde.
645. Indicateur des niveaux d’eau. — L’électricité permet d’obtenir l’enregistrement à distance de phénomènes déterminés à l’aide d’appareils spécialement construits dans ce but : c’est ainsi que l’on peut avoir des indicateurs de pression, de niveau, de température, etc. Dans un certain nombre de cas, le problème est simplifié et il suffit de signaler le moment où une valeur déterminée d’avance est atteinte, en général, la valeur la plus forte ou la plus faible : nous donnerons quelques exemples d’appareils de l’un et l’autre genres.
Les indicateurs de niveau d’eau sont très nombreux; ils font connaître à distance les variations de niveau d’un liquide dans un réservoir, soit par le mouvement d’une aiguille sur un cadran, soit par le tracé d’une courbe sur un cylindre enregistreur.
En général on ne cherche pas à obtenir une courbe continue
fournissant à chaque instant le niveau; ce résultat ne serait pas impossible à atteindre, mais il exigerait que la pile fonctionnât d’une manière également continue, ce qui est évidemment une mauvaise condition : on se borne à enregistrer des indications discontinues; tantôt ces indications sont prises périodiquement après un temps déterminé d’avance ; dans d’autres cas, l’enregistrement se produit lorsque la variation de la quantité que l’on étudie a atteint une valeur déterminée à l’avance.
Cette dernière condition se trouve dans l’indicateur de niveau d’eau de M. Parentbou, dont nous allons indiquer le principe.
Comme dans presque tous les indicateurs de niveau, l’appareil qui sert de transmetteur est mis en mouvement par un flotteur porté par une chaîne qui passe sur une roue; dans le système Parenthou, la chaîne aune disposition particulière destinée à maintenir constante la force motrice qui varie ordinairement par le fait que, à chaque mouvement, une partie de la chaîne passe d’un côté à l’autre de la poulie. Ici la chaîne est composée de cylindres reliés par des chaînettes et espacés d’une distance égale à leur longueur. La partie qui ne porte pas le flotteur s’engage dans un tube fermé où repose son extrémité libre : quand la chaîne descend de ce côté, les cylindres reposent successivement les uns sur les autres cessant ainsi d’agir sur la roue motrice ; on reconnaît aisément que la longueur active, différence entre les longueurs des deux brins suspendus, est constante.
La poulie R (fi g. 519) sur laquelle passe la chaîne et#qui tourne proportionnellement aux déplacements du niveau de l’eau est munie de dents et engrène avec un pignon P dont le mouvement produit les émissions de courant qui mettront le récepteur en action. Deux conditions essentielles doivent présider à cette transmission : 1° il faut que le récepteur subisse des actions inverses suivant que le niveau montera ou qu’il descendra ; 2° on ne cherche pas à enregistrer toutes les variations de niveau, mais seulement celles qui dépassent uue valeur fixée à l’avance, 5 centimètres par exemple.
Pour satisfaire à la première condition, en employant un seul fil de ligne, l’appareil est disposé, ainsi que nous l’indiquerons, de manière à ce que le courant émis soit direct ou inverse suivant le sens de la rotation du pignon, par suite suivant le sens du déplacement du niveau. Le récepteur sera en relation avec un relais polarisé qui, suivant le sens du courant, fera agir deux pièces distinctes signalant l’une l’élévation du niveau, l’autre son abaissement.
Pour satisfaire à la deuxième condition il faut que la liaison entre
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
le pignon moteur et l’organe qui provoque l’émission des courants ne soit pas invariable, que le pignon puisse se déplacer entre certaines limites sans émettre de courant, mais que l’émission se produise dès que ces limites sont atteintes.
Voici l’indication générale des dispositions prises.
Le pignon P présente une rainure AB représentant un arc de cercle de 90° dans laquelle pénètre l’extrémité G d’une cheville CG' (fig. 519 et 520) fixée à une pièce qui peut tourner autour de l’axe 00' qui coïncide en direction avec l’axe du pignon mais qui en est indépendant. Au repos cette pièce FH est verticale et la cheville G est sur la verticale du centre O, au-dessus ou au-dessous.
Lorsque le pignon se déplace d’une petite quantité dans un sens ou dans l’autre, son mouvement ne se communique pas à la che-
ville, le basculeur FH reste par suite immobile. Celui-ci ne commence à se mettre en mouvement que lorsque la cheville est rencontréè par les extrémités de la rainure ; à partir de cet instant, si le pignon continue à tourner dans le même sens, la cheville et le basculeur FH se meuvent ensemble, jusqu’à l’instant où la cheville a dépassé légèrement l’horizontale du centre. A ce moment la pièce FH continue seule son mouvement, indépendant du pignon; elle porte en effet un récipient en verre contenant du mercure qui passe brusquement d’une extrémité à l’autre dès que l’axe de l’appareil a dépassé l’horizontale, faisant ainsi basculer la pièce FH, qui est ramenée à la verticale.
On voit donc que tant que le déplacement du pignon n’a pas atteint un arc de 180° le basculeur FII ne se déplace pas ou ne s’in-
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Fig. 519.
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4 U TRAITÉ D‘ÊLECTRICIÏÊ.
cline que peu, mais qu’il exécute une demi-révolution complète dès que le pignon a tourné de plus de 180°. Si donc le développement du pignon correspond aux limites de variation de niveau qu’il faut indiquer et si chaque mouvement de bascule provoque une émission de courant, il est aisé de voir qu’on aura satisfait à la deuxième condition.
Pour pouvoir distinguer s’il s’agit d’une élévation de niveau ou d’un abaissement en employant un seul fil de ligne, la ligne se divise en deux conducteurs qui aboutissent à deux contacts O et Ot (fig. 519); le premier est parallèle à un ressort N qui aboutit au pôle d’une pile dont le pôle — est à la terre, le deuxième Ch est parallèle à un ressort qui est relié au pôle — - d’une autre pile dont le pôle + est à la terre ; lorsque l’un de ces ressorts sera appuyé sur le contact correspondant, il s’établira donc un courant dans
la ligne, courant direct si le contact a lieu entre O et N, courant inverse si le contact a lieu en O, et Nd.
Mais ces deux contacts ne sont pas dans un même plan, la pièce N par exemple est en avant, au niveau de la face antérieure du basculeur FH1 ; le ressort Nt est en arrière, au niveau de la face postérieure de cette pièce mobile; de telle sorte que le couiant direct s’établira lorsqu’un doigt porté sur la face antérieure, exécutant avec la basculeur une demi-révolution, viendra rencontrer le ressort N, tandis que le courant inverse s’établira lorsqu’un doigt porté sur la face postérieure du basculeur rencontrera le lessort Nt.
Pour que ces émissions de courants aient lieu convenablement, il faut que le contact provoqué par le doigt antérieur ait lieu seulement lorsque la rotation a lieu dans un sens déterminé et que le contact provoqué par le doigt postérieur se produise seulement quand la rotation a lieu en sens contraire.
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
Ces doigts sont mobiles autour de leur sommet; pour une extrémité du basculeur, l’un est en avant, l’autre est en arrière ; de plus, ils ne sont pas en face l’un de l’autre l’un, M' (fig, 521) par exemple est à droite de l’axe, l’autre M't est à gauche. Sur l’axe du basculeur se trouvent deux chevilles l’une en avant I', l’autre en. arrière, I't (la même disposition se retrouve à l’autre extrémité). Quand le basculeur est vertical, il en est de même des doigts; mais lors que le basculeur s’inclinera, l’un des doigts seulement restera vertical, l’autre s’appuyant sur la cheville correspondante restera parallèle à l’axe du basculeur ; ce sera M' (II) ou M'j (III) suivant que la rotation du basculeur s’effecctuera dans un sens ou dans l’autre, suivant par conséquent que le niveau montera ou descendra; c’est
Fig. 522.
ce doigt ainsi maintenu qui établira le contact assurant le passage d’un courant.
On voit donc que chaque demi-révolution du basculeur provoquera une émission de courant et une seule, et que le courant qui s’établira sera direct ou inverse, suivant que la rotation aura lieu dans un sens ou dans l’autre, c’est-à-dire suivant que le niveau se sera abaissé ou élevé.
Le récepteur comprend un axe 00' (fig. 522) sur lequel sont montées deux roues à rochet R et R', solidaires mais dont les dents sont taillées en sens contraire. Dans le plan de chaque roue se trouve un levier AR,A'R' mobile autour du centre D et D'. L’extrémité R, qui est pesante, porte une tige articulée à son extrémité inférieure et qui, supérieurement, se termine par un doigt pénétrant dans les dents de la roue correspondante. Lorsque le levier tourne sous l’influence
du poids B, le doigt pénètre dans les dents et entraîne la roue; lorsque, au contraire, le levier est mû en sens contraire, le doigt glisse sur les dents sans entraîner la roue. Le contact cesse d’ailleurs quand le levier est ramené à sa position de repos, de telle sorte que le mouvement provoqué par un doigt n’est pas gêné par l’autre doigt.
Au-dessus de l’extrémité A du levier, se trouve une bobine creuse dans laquelle pénètre un cylindre de fer doux d’un poids assez considérable pour maintenir le levier horizontal malgré le poids de l’extrémité B; mais quand le fil de la bobine est traversé par un courant, le fer doux est attiré, soulevé, il cesse d’agir sur le levier qui s’incline sous l’influence du contrepoids B et fait tourner la roue : les déplacements du levier sont limités par des vis de butée de manière à ce que chacun de ses mouvements fasse mouvoir la roue d’une dent seulement.
On voit que l’action de l’électro-aimant n’est pas directe; ce n’est pas elle qui provoque le mouvement, elle consiste seulement à supprimer l’obstacle qui empêchait le levier d’obéir au poids B; cette disposition est ingénieuse, elle assure la régularité de l’effet produit qui, dû toujours à la même cause, est indépendant de l’énergie plus ou moins vive, plus ou moins brusque même de l’électro-aimant. Si l’on avait disposé le levier de manière à être mû par l’aimant, comme il arrive dans beaucoup d’appareils, on aurait risqué que dans les mouvements brusques, le crochet ne sautât deux ou plusieurs dents au lieu d’une.
La ligne, comme nous l’avons indiqué déjà, aboutit à un relais polarisé qui, suivant que le courant reçu est direct ou inverse, envoie le courant d’une pile locale soit dans l’électro-aimant E, soit dans l’électro-aimant E'; suivant que le courant passe d’un côté ou de l’antre, c’est un levier ou l’autre qui agit, les roues et l’axe tournent donc dans un sens ou dans l’autre.
Si donc l’émission d’un courant direct qui correspond par exemple à l’élévation du niveau fait tourner l’axe dans un certain sens, l’établissement d’un courant inverse qui correspond à l’abaissement du niveau fait tourner l’axe en sens contraire. De plus chaque émission correspondant à une variation de niveau produit un déplacement correspondant à une dent. Si donc on place une aiguille sur l’axe 00', ses déplacements sur un cadran feront nécessairement connaître les variations du niveau.
Cet appareil peut aisément être transformé en instrument enregistreur : pour cela on installe sur l’axe 00' un pignon G qui
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
engrène avec une crémaillère horizontale IIK terminée par un crayon Kl dont la pointe se déplace parallèlement aux génératrices d’un cylindre enregistreur LM qui tourne d’un mouvement uniforme . Les déplacements de la crémaillère et de I sont proportionnels aux déplacements angulaires de l’axe 00' et par suite aux variations du niveau de l’eau; la courbe tracée renseigne donc d’une manière continue sur celles-ci.
L’appareil est en fonctions dans des réservoirs d’eau de la ville de Paris : il donne de bons résultats.
En changeant les dimensions de la roue et du pignon moteur, il serait facile d’enregistrer des variations de niveau moindre que celle de 5 centimètres qui a été adoptée dans ce modèle : on pourrait, paraît-il, aller jusqu’à enregistrer les variations par millimètres.
647. — Sans vouloir entrer dans le détail des appareils, nous dirons que certains inventeurs ont adopté une autre disposition générale : à des intervalles de temps déterminés à l’avance on produit un signal, variant suivant les appareils, et qui fait connaître, non les variations de niveau, mais la position du niveau actuel par rapport à un plan de comparaison invariable. Cette disposition présente l’avantage de rendre les observations indépendantes, de telle sorte que si l’une des indications a été faussée par une cause quelconque, l’erreur ne se reporte pas sur toute’s les indications ultérieures, comme il arrive nécessairement lorsque l’on enregistre seulement les variations de niveau.
Signalons encore les indicateurs de MM. Siemens et Halke : le flotteur, par l’intermédiaire d’une chaîne et d’une poulie, agit sur un ressort contenu dans un barillet de manière à le bander; mais suivant le sens du mouvement la poulie fait tourner soit l’axe, soit la boîte du barillet. Lorsque la tension a atteint une certaine valeur qui est en rapport avec l’étendue des variations que l’on veut signaler, il y a échappement et le ressort tourne rapidement entraînant la bobine d’une machine magnéto-électrique qui envoie un courant dans la ligne; suivant que la poulie a tourné dans un sens ou dans l’autre entraînant un contact, ce courant est envoyé dans l’un des deux fils qui constituent la ligne. Au récepteur le courant est envoyé dans l’un ou l’autre des deux électro-aimants qui s’y trouvent et qui, par suite de l’action d’un moteur à roue satellite, fait tourner l’aiguille dans un sens ou dans l’autre; cette aiguille se déplace ainsi d’une même quantité chaque fois que le niveau varie d’une quantité fixée à l’avance.
On remarquera que cet appareil n’exige pas l’emploi de piles, le courant étant produit par la machine d’induction.
Signalons encore un autre appareil des mêmes savants qui présente la particularité de ne pas fournir d’indication d’une manière constante, mais seulement lorsque l’observateur vient à presser sur un bouton. Après chaque observation, l’aiguille est ramenée au zéro, ce qui évite que les erreurs ne s’ajoutent.
648. — Dans un assez grand nombre de cas, il n’est pas nécessaire de connaître absolument le niveau d’un liquide dans un réservoir déterminé, et il peut suffire d’être averti lorsque ce niveau dépasse certaine limite soit lorsqu’il s’élève, soit lorsqu’il s’abaisse en dehors des plans fixés à l’avance. Les appareils de ce genre sont simples : un flotteur A (fig. 523) porte une tige B G guidée dans
Fig. 523. — Indicateur de niveau d'eau.
son mouvement vertical en D et dont l’extrémité supérieure vient fermer un circuit lorsqu’elle arrive à une hauteur déterminée; une sonnerie placée dans ce circuit entre alors en action. On conçoit que la disposition puisse être telle que la fermeture se produira dans des circuits différents suivant que le niveau parvient à sa limite inférieure F F' ou à sa limite supérieure E E' : des sonneries S, S4 n’avant pas le même caractère seront intercalées dans ces circuits de telle sorte que, d’après le son produit, on sera renseigné sur la circonstance qui se manifeste.
On a proposé d’utiliser les courants produits dans ces circuits, non seulement pour provoquer des sonneries annonçant le manque où l’excès d’eau dans une chaudière à vapeur; mais encore pour assurer l’alimentation régulière automatique. M. Achard, notam-
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
ment, a imaginé une disposition particulière; l’alimentation se fait d’une manière continue, mais le passage d’un courant a pour effet de provoquer l’ouverture plus large d’un robinet; celui d’un autre courant, d’en provoquer la fermeture. Les courants produits par la fermeture en E ou en F pourraient être ainsi utilisés; mais nous doutons que les résultats puissent dans la pratique, remplacer une surveillance attentive.
649. Indicateurs de température. — L’emploi des courants électriques permet d’être renseigné à distance sur la température d’un point déterminé ; on peut, par exemple, enregistrer d’une manière continue ou périodique, les indications d’un galvanomètre relié à une pile thermo-électrique. Dans un grand nombre de circonstances dans l’industrie, il est seulement nécessaire d’être informé lorsque la température s’abaisse au-dessous ou s’élève au-dessus de valeurs déterminées d’avance et qui correspondent aux limites entre lesquelles l’opération se produit dans les conditions convenables; on peut demander d’être averti seulement que ces limites sont atteintes et peuvent être dépassées, afin de prendre les mesures qui ramènent la température entre ces limites; on peut demander que le réglage se fasse automatiquement. Au point de vue de l’action de l’électricité, il n’v a pas de différences entre ces deux conditions : s’il s’agit d’un avertisseur simple, il faut que, lorsque la température aura atteint une des limites imposées, un courant prenne naissance dans un circuit et fasse marcher une sonnerie et que, lorsque l’autre limite sera atteinte à son tour, un courant prenne naissance dans un autre circuit et fasse fonctionner une autre sonnerie. Ces deux circuits fonctionnant séparément dans les circonstances opposées peuvent être reliés à des appareils autres que des sonneries; les courants qui les traversent animant des électro-aimants peuvent, par exemple, ouvrir une bouche de chaleur ou la fermer, ouvrir une prise d’air froid ou la fermer; s’il s’agit d’une étuve ou d’un appareil chauffé au gaz, ils peuvent ouvrir ou fermer le robinet d’arrivée de manière à augmenter ou à diminuer le débit du gaz. 11 y a là des dispositions mécaniques qui varient suivant les circonstances et sur lesquelles nous n’aurons pas à nous arrêter longuement ; il suffit de montrer comment les limites extrêmes donnent naissance à des courants différents, capables de produire des actions distinctes.
Nous ajouterons que, comme dans un grand nombre d’autres cas, il est bon, au moins pour les appareils industriels et toutes réserves faites pour les instruments de laboratoire, il est bon de ne pas
traité d’électricité.
demander aux courants l’énergie nécessaire à la mise en train des appareils de réglage, mais qu’il faut avoir un moteur distinct, poids ou ressort, et ne demander à l’électricité que le mouvement d’enclenchement ou de déclenchement qui permet ou arrête l’action du moteur.
Les avertisseurs d incendie rentrent dans la catégorie des appareils dont nous parlons avec cette simplification qu’ils ne doivent fournir d indication que lorsque la température aura atteint une limite supérieure ; dans quelques cas, on leur a demandé d’agir automatiquement et d’assurer l’arrivée et la projection de l’eau destinée à éteindre le feu. Nous reviendrons plus loin sur l’inutilité à notre avis de cette dernière disposition.
On désigne quelquefois à tort, croyons-nous, sous le même nom
Fig. 524 et 525. — Indicateurs de température.
d 'avertisseurs d'incendie , des appareils télégraphiques spéciaux qui sont utilisés pour prévenir les pompiers et les autorités d’un commencement d’incendie; mais ils n’ont rien de spécial pour le feu et pourraient tout aussi bien servir à la transmission d’autres indications convenues d’avance (593).
650. — Les indicateurs et régulateurs de température sont presque tous basés sur la dilatation des corps sous l’influence de la chaleur, dilatation des solides, des liquides ou des gaz.
Les solides paraissent donner des appareils pratiques ; voici une disposition qui est simple et rustique.
Une lame bimétallique A B (fig. 524), formée de deux métaux inégalement dilatables et soudés dans la longueur est fixée par une extrémité sur une lame isolante A et communique avec un des pôles d’une pile P; l’autre extrémité B, libre, est placée entre deux ta-
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
quels C, D également isolés et communiquant chacun avec une sonnerie Sn S2. A une température moyenne déterminée par construction cette extrémité sera également éloignée des deux taquets ; sous l’influence d’une élévation ou d’un abaissement de température elle se courbera dans un sens ou dans l’autre et viendra toucher l’un ou l’autre taquet, mettant en action par ce contact la sonnerie correspondante.
La limite de variation de la température dépend de la distance des taquets; si donc ces taquets sont montés sur des vis, il sera possible de faire varier à volonté les températures pour lesquelles les sonneries fonctionnent. Une disposition commode consiste à placer chaque taquet à l’extrémité d’une aiguille montée à frottement dur sur un axe isolant commun; l’autre extrémité se meut sur un cadran dont les divisions correspondent aux divers degrés de température, de telle sorte qu’il suffit de placer cette extrémité sur
une division pour que la sonnerie correspondante fonctionne lorsque cette température sera atteinte.
Une disposition différente de forme, mais identique en principe, consiste à donner à la lame bimétallique une disposition en spirale, cette courbe s’ouvre plus ou moins suivant la variation de la température (fig. 525).
La dilatation des liquides a été utilisée également : on peut concevoir par exemple un thermomètre à alcool AB (fig. 526) dont la colonne liquide est surmontée par un assez long index de mercure CD qui par l’intermédiaire d’un fil de platine EF est en relation avec un pôle d’une pile P. Deux autres fils de platine G,M soudés dans le verre de part et d’autre de l’index de mercure sont reliés chacun avec une sonnerie S,,S2; lorsque la température s’élève, l’index s’avance, finit par rencontrer le fil de platine M et la sonnerie Sj entre en action; si la température s’abaisse, l’index se
meut en sens contraire, vient rencontrer l’autre fil de platine G et l’autre sonnerie S2 fonctionne.
Cette disposition présente l’inconvénient de ne pouvoir faire varier les limites de température; on y obvie en employant des tiges pénétrant dans le tube et que l’on peut fixer à diverses hauteurs; il va sans dire que le fil qui correspond à la limite inférieure est alors recouvert d’une couche isolante sur la partie qui traverse le mercure et que sa pointe seule est libre.
L’emploi du mercure ne paraît d’ailleurs pas très satisfaisant; outre qu’il exige l’emploi de vases de verre, susceptibles de se briser assez facilement, sa surface se recouvre rapidement d’une couche d’impuretés, couche mauvaise conductrice qui gêne et retarde le passage du courant.
Les contacts solides sont également susceptibles de se recouvrir de substances étrangères, mais il est facile de les maintenir nets et on peut s’astreindre à ce soin pour un appareil dont le fonctionnement est constamment utile et qui fait partie de l’outillage industriel.
651. Avertisseurs d’incendie. — Ainsi que nous l’avons dit, les avertisseurs d’incendie proprement dits ne sont rien autre chose que des indicateurs de température destinés seulement à avertir lorsque la température a atteint une valeur supérieure que l’on admet ne pouvoir se produire, sauf des cas exceptionnels, que lorsqu’un incendie a commencé.
D’une manière générale, ces appareils ne semblent pas appelés à rendre de très grands services; on ne peut placer qu’un nombre restreint de ces appareils et il est possible que le feu commence en un point assez éloigné de chacun d’eux pour que leur fonctionnement ne se manifeste que lorsque le danger sera devenu réel ; nous signalerons, il est vrai, une disposition qui a pour but de parer à cet inconvénient; ajoutons que dans nombre de cas, dans certaines industries par exemple, c’est en des points déterminés que le feu a seulement des chances de se propager et que c’est en ces points seulement que l’avertisseur est utile et que son utilité peut être alors d’autant plus réelle qu’il sera possible de réunir en ces points un nombre suffisant d’appareils pour être assuré que l’un, au moins, fonctionnera à la moindre alarme.
Un autre inconvénient consiste en ce que ces appareils n’étant pas destinés à fonctionner d’une manière courante, les surfaces par lesquelles doit s’établir le contact métallique se- ternissent cà la longue et deviennent incapables de laisser passer l’électricité au moment où elles sont rapprochées l’une de l’autre.
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
L’entretien de la propreté de ces surfaces est un embarras, d’autant que, en général, ces avertisseurs sont placés à la partie supérieure des pièces où va s’accumuler naturellement l’air chaud et sont, en outre, peu accessibles. Pour parer à cet inconvénient très réel, on a imaginé diverses dispositions telles que l’appareil avertisseur est utilisé à un autre emploi, par exemple à servir comme sonnerie électrique, de manière que, par l’usage constant, les contacts sont toujours entretenus en état de propreté.
Enfin une autre difficulté provient du choix de la température considérée comme dangereuse, celle pour laquelle l’avertissement doit être donné. Si on la prend trop élevée, le danger peut être devenu réel avant que le signal soit donné ; si on ne la prend pas assez élevée, il peut arriver que, soit parles chaleurs de l’été, soit par l’accumulation d’air chaud à la suite d’un chauffage prolongé, la température limite soit atteinte sans que, en réalité, il y ait danger, incendie. On a également obvié à cet inconvénient en disposant des appareils qui ne fonctionnent que si l’élévation de température est brusque, mais non si elle se produit lentement.
D’autres raisons encore, indépendantes des appareils, sont invoquées contre l’emploi des avertisseurs d’incendie et expliquent au moins dans une certaine mesure que leur emploi ait été très restreint jusqu’à présent : c’est, d’une part, le fait que des incendies couvent et se propagent longtemps sans élévation de température apparente pour éclater brusquement et d’une manière grave, comme il arrive par exemple lorsque les poutres de plancher ou de cloisons viennent à se consumer lentement, ou à l’abri du contact de l’air, au moins à peu près : les flammes apparaissent alors inopinément sur plusieurs points lorsque, par une circonstance quelconque, l’air a accès à ces pièces qui jusque-là se consumaient lentement.
Il faut joindre encore à ces objections, l’opinion que les avertisseurs d’incendie en général sont dangereux en ce que, donnant une sécurité qui quelquefois n’est pas réelle, ils font négliger les précautions les plus simples et deviennent par là-même un péril. Mais, outre qu’on ne peut les considérer que comme un moyen d’avertissement qui ne doit pas faire négliger les autres, nous croyons qu’ils peuvent être réellement efficaces à la condition de s’assurer fréquemment qu’ils fonctionnent d’une manière régulière.
Aussi, nous le répétons, sauf dans quelques usines, les avertisseurs d’incendie sont peu utilisés jusqu’à présent. Nous ne signalerons donc que quelques modèles considérés comme types, ou présentant des dispositions spéciales et intéressantes.
652. — Les appareils dont nous avons indiqué les principes comme indicateurs de température peuvent évidemment servir d’avertisseurs d’incendie : il suffit de ne conserver que la partie du mécanisme qui correspond à la limite supérieure et à fixer celle-ci à 40° en général, quelquefois même à 35°; ces températures, la dernière surtout, nous paraissent un peu basses et peuvent être atteintes sans qu’il y ait incendie.
Parmi les modèles employés, nous signalerons celui de MM. Gaulne et Mildé qui assure le bon fonctionnement des contacts en faisant servir l’appareil comme sonnerie.
L’appareil (fig. 527) est constitué par deux lames thermométriques formées de zinc-cuivre-acier et placées presque parallèlement dans le voisinage l’une de l’autre de manière que le métal le plus dilatable, le zinc, soit placé en dehors ; ces lames sont fixées à leur partie inférieure sur un support isolant et sont reliées par des fils métalliques l’une à la pile et l’autre à la sonnerie ; à leurs parties supérieures elles sont terminées par des ressorts munis de contacts qui, lorsqu’ils viendront à se toucher, fermeront le circuit et mettront la sonnerie en action. Par l’action de la chaleur, la dilatation courbera les lames l’une vers l’autre et le contact arrivera à se produire ; si la distance des ressorts a été primitivement réglée, ce contact se produira précisément à la température regardée comme dangereuse pour laquelle par conséquent la sonnerie se fera entendre.
D’autre part, derrière les lames thermométriques se trouve une pièce cylindrique isolante qu’un ressort tend à soulever mais qui peut descendre d’une petite quantité lorsqu’on l’attire par sa partie inférieure ; ce cylindre porte à sa partie supérieure une cheville métallique et sa course est limitée par un arrêt placé de telle sorte que, lorsque le cylindre est abaissé, la cheville se trouve précisément entre les deux contacts et ferme ainsi le circuit. On place l’avertisseur à la partie supérieure de la pièce et on y adapte un cordon de tirage; la netteté des contacts sera entretenue par le frottement de la cheville chaque fois que l’on agira sur le cordon pour se servir de la sonnerie.
Dans cet appareil et dans d’autres modèles construits sur des principes analogues, l’appareil fonctionne dès que la température limile est atteinte sans qu’aucune distinction soit établie entre les cas où cette température est atteinte lentement ou brusquement; ce qui peut correspondre à des circonstances très différentes.
11 n’en est pas de même de l’avertisseur de M. Brasseur qui, bien
que basé sur le principe de la dilatation des solides répond ingénieusement à la nécessité d’établir une distinction entre réchauffement lent qui se produit normalement en été ou par l’action de l’appareil de chauffage et réchauffement brusque qui résulte d’un commencement d’incendie. Cet avertisseur se compose de deux
Fig. 527 et 523. — Avertisseurs d’incendie. (La Lumière électrique.)
cylindres creux en zinc dont la surface extérieure est noircie pour augmenter le pouvoir absorbant; les cylindres sont fixés inférieurement sur une base fixe ; l’un de ces cylindres est vide, l’autre est rempli de suif. A la partie supérieure, ils supportent une traverse de cuivre qui est en communication avec la pile et au-dessus de laquelle est une vis en relation avec la sonnerie. Lorsque survient
une élévation brusque de température; les deux cylindres se dilatent l’un et l’autre, la traverse de cuivre est soulevée et vient toucher la vis, ce qui ferme le circuit et met la sonnerie en action; la position de la vis est fixée d’après la température choisie comme limite. S’il se produit au contraire une élévation lente, le suif entre en fusion à partir de 33° et, de ce moment le cylindre vide se dilate seul, l’autre restant à la température de fusion du suif; la traverse de cuivre au lieu de s’élever horizontalement, s’incline donc et dès lors ne vient pas toucher la vis, le circuit reste ouvert, la sonnerie n’entre pas en action.
053. — H existe des avertisseurs basés sur le changement d’état des corps, fusion ou vaporisation.
Nous signalerons comme premier exemple l’avertisseur de M. Dupré dans lequel deux pièces métalliques AB, CD (fig. 558) dont le
Fig. 529 et 530. — Avertisseurs d’incendie Dupré. (Mors )
contact fermerait le circuit sont séparées par une boulette ou une pastille d’une substance isolante facilement fusible ; lorsque la température atteint le point de fusion de cette substance (suif, cire ou stéarine) elle passe à l’état liquide, les deux pièces métalliques arrivent au contact par l’action d’un poids E ou d’un ressort et le circuit étant fermé la sonnerie fonctionne.
Pour éviter l’inconvénient qui peut résulter de ce que les pièces métalliques se recouvrent d’une couche isolante par l’action du temps, M. Dupré a disposé son avertisseur de manière à servir en même temps de bouton d’appel pour une sonnerie. A cet effet, le bouton comprend comme d’ordinaire deux lames A et B (fig. 559) dont l’une est en communication avec la pile et l’autre avec la sonnerie; la pièce A forme ressort et est naturellement écartée de B qu’elle vient toucher lorsque on appuie sur le bouton qui presse sur elle.
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
Mais, de plus, la pièce B est une lame élastique pliée en forme d’U, qui par une branche viendrait toucher A, si elle n’était maintenue écartée par l’action d’une pastille fusible G enfilée sur une vis qui traverse la pièce B; quand la température atteint le point de fusion de cette pastille, température qui est ordinairement de 4-0°, la branche antérieure de la pièce B est rendue libre et venant toucher A ferme le circuit ce qui met la sonnerie en action. Il est évident que les contacts sont entretenus en bon état par l’usage continuel que l’on en fait et, en tout cas, s’ils cessent d’être conducteurs, on en est averti lorsque l’on veut faire un appel.
La figure 530 représente la même disposition appliquée à un bouton d’appel à tirage dont le fonctionnement se comprend aisément.
La vaporisation a été également utilisée; dans une des dispositions qui ont été proposées, l’appareil consiste en un tube en verre courbé en U et fermé à une extrémité; ce tube contient du mercure, mais du côté fermé on a introduit une certaine quantité d’un liquide volatil, un carbure d’hydrogène ; ce tube est placé au-dessus d’une petite cuvette à parois isolantes dans laquelle pénètrent les extrémités de deux fils de platine communiquant l’un avec la pile et l’autre avec la sonnerie; ces deux fils étant ainsi isolés, le circuit reste ouvert. Mais lorsque par suite de l’action de la chaleur la température atteint le point d’ébullition du liquide, celui-ci se réduit en vapeurs, augmente de volume, chasse une partie du mercure; ce liquide tombe dans la cuvette et réunit métalliquement les deux fils de platine ce qui ferme le circuit. Comme le mercure agit dans ce cas par sa continuité et non pas d’abord par sa surface, les souillures qui peuvent s’être produites dans le tube par l’action du temps sont sans inconvénient.
654. — Enfin, et sans que nous voulions dire que ce soient là les seuls principes susceptibles d’être appliqués, nous indiquerons encore deux systèmes dans lesquels l’action électrique résulte de la combustion de pièces spéciales.
L’avertisseur de M. Charpentier comprend deux pièces métalliques A et B montées sur une base isolante et communiquant l’une à la pile, l’autre à la sonnerie; elles sont séparées à la partie supérieure de telle sorte que le circuit est normalement ouvert. Entre ces deux pièces se trouve un cylindre isolant portant une bague métallique D; ce cylindre qu’un ressort à boudin tend à soulever est relié à une tige qui supporte un poids qui force la tige à rester abaissée; dans cette position, la bague métallique ne touche pas les ressorts A et B tandis
que, au contraire, elle arrive à leur hauteur et ferme par conséquent le circuit lorsque le cylindre est libre d’obéir à l’action du ressort.
Le poids qui maintient le cylindre ainsi abaissé est relié à la tige par un cordon très combustible; en cas d’incendie, le cordon brûle, le poids tombe, le cylindre remonte, le contact s’établit, la sonnerie fonctionne.
L’appareil est disposé de manière à pouvoir servir de bouton d’appel, afin d’assurer la netteté des contacts; il suffit de le relier à un cordon de tirage qui par l’intermédiaire d’un levier soulève le poids lorsque l’on veut faire agir la sonnerie.
La disposition de MM. Joly et Barbier présente l’avantage qu’il ne s’agit plus d’un petit nombre d’appareils placés en quelques points, mais d’un réseau aussi étendu que l’on veut et qui peut régner en tous les points qui semblent dangereux. L’avertisseur consiste en un câble composé de deux bis isolés communiquant l’un à la pile, l’autre à la sonnerie et n’ayant aucun contact; ils sont recouverts par de la gutta-percha, corps facilement fusible, combustible même, et fortement serrés l’un contre l’autre; lorsque, en un point quelconque, ils sont soumis à l’action d’une flamme ou seulement même d’une température élevée, la gutta-percha fond ou brûle et, disparaissant, laisse à nu les fils qui se trouvent mis en contact; ce qui ferme le circuit et met la sonnerie en action.
On peut évidemment sans difficulté et sans grande dépense établir comme nous l’avons dit un réseau de câble assez étendu pour que l’on puisse être assuré qu’il sera certainement atteint si l’incendie commence, et c’est là un avantage très réel. Malheureusement, il nous semble à craindre que la surface des fils ne se recouvre à la longue d’une couche d’oxyde ou de sulfure, couche isolante qui s’opposera au passage du courant lorsque les fils seront mis à nu et qui rendra par conséquent l’appareil inactif.
655. — Lorsqu’il s’agit d’une installation assez étendue, il ne suffit pas seulement d’être averti du début de l’incendie, il est au moins utile de savoir oû porter les secours. Une première disposition est fréquemment employée, elle consiste à avoir un tableau avertisseur analogue à celui qui sert pour les sonneries, de telle sorte que l’on voit immédiatement où est l’appareil qui est entré en action.
Une autre disposition ingénieuse, imaginée par MM. Gérard et Germot, dispense de l’emploi de ce tableau; au point où se produit l’annonce, les fils des divers circuits 1, 2, 3, 4... arrivent à un commutateur à cadran A B, (flg. 531) chaque circuit communiquant à une case ; de plus tous ces circuits se réunissent pour aboutir à la case
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
où se place la manette au repos. Dans cette situation, aussitôt qu’un appareil fonctionnera, en un point quelconque, la sonnerie S entrera en action. Pour déterminer quel est l’appareil qui agit, on tournera la manette; aussitôt qu’elle aura quitté la position de repos, la sonnerie s’arrêtera et reprendra seulement lorsqu’elle sera placée sur la case qui correspond au circuit sur le parcours duquel a lieu l’incendie, puisque c’est le seul qui soit parcouru par un courant.
656. Régulateurs automatiques de température. — On peut utiliser les courants électriques pour maintenir une température constante dans une enceinte, dans un réservoir; des dispositions très variées ont été proposées, nous en signalerons quelques-unes seulement.
L’organe régulateur proprement dit consiste presque toujours en un réservoir à air ou à liquide placé dans l’enceinte ou le réservoir et communiquant avec un tube en U placé en dehors et contenant
une certaine quantité de mercure dans lequel aboutit un fil de platine qui est relié à l’un des pôles d’une pile. Dans la branche ouverte est un fil métallique que l’on peut enfoncer plus ou moins, à volonté, d’après la température qu’il s’agit d’obtenir; ce fil est relié d’autre part à la pile. Lorsque la température dépasse la valeur prévue, le mercure touche le fil et le courant s’établit, il cesse dès que la température est tombée au-dessous de cette valeur.
Sur le trajet du fil se trouve l’appareil qui est chargé de produire les variations de température et qui diffère suivant les systèmes adoptés.
M. d’Arsonval a disposé un régulateur à gaz de la façon suivante : AB (fig. 532) est le tube d’arrivée du gaz, il passe au centre d’une bobine dont il constitue le noyau et qui est intercalée sur le trajet du courant. La bobine est placée dans une boîte cylindrique présentant en G l’orifice de sortie du gaz qui se rend aux brûleurs qui
produisent le chauffage de l’enceinte. Le fond supérieur D est élastique et présente au centre une plaque de fer doux qui lorsqu’elle est abaissée obture plus ou moins l’orifice B d’arrivée du gaz. Tant que la température n’a pas atteint la limité fixée, le courant ne passe pas, le gaz s’écoule librement, la température s’élève peu à peu; quand la limite est atteinte le mercure touche le fil G, le courant passe, la plaque D est attirée, le courant de gaz est sinon arrêté complètement, du moins ralenti, la quantité de chaleur fournie diminue. Si par suite de cette action la température s’abaisse, toute action du régulateur cesse, le gaz passe de nouveau, la quantité de chaleur produite augmente, ce qui élève la température, et ainsi de suite.
657. — On peut obtenir un résultat analogue par l’emploi de lampes, comme des lampes à essence. Voici la disposition adoptée par M. d’Arsonval : il y a comme précédemment le thermomètre à
Fig. 532 et 533. — Régulateurs de température.
air régulateur qui, de la même façon, envoie un courant dans la bobine ou l’interrompt. Au-dessus de cette bobine on trouve un levier AB (fig. 533) mobile autour du point G ; à l’extrémité B, ce levier supporte un tube D qui entoure le porte-mèche de la lampe L placée audessous du réservoir ou du vase dont on veut régler la température. Lorsque le courant ne passe pas, le tube D est abaissé, la mèche est à découvert, la flamme est au maximum; quand la température est trop élevée, le tube B s’élève, recouvre la flamme en partie, diminue la combustion et par suite la quantité de chaleur fournie. Le réglage se fait donc comme dans le cas précédent.
M. Ranque utilise dans le même but sa lampe à extinction et allumage. Le tube à siphon MN (fig. 534) qui est en communication avec le régulateur porte deux fils placés de part et d’autre de la colonne mercurielle dont l’un H est au niveau du mercure et dont l’autre J est un peu au-dessus. La lampe étant allumée, la tempéra-
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
ture s’élève; le contact s’établit en J par suite de l’élévation de la colonne mercurielle, le courant passe, la lampe s’éteint, la température s’abaisse alors progressivement.
Le courant à d’ailleurs cessé, car le mercure est descendu audessous de H ; mais par suite du refroidissement, il se rétablit pour cesser aussitôt en J; par son action la lampe se rallume, et ainsi de suite.
Lorsque l’on ne tient pas à avoir un réglage très parfait, on peut prendre comme régulateur un thermomètre à mercure au lieu d’un thermomètre à air.
658. — Les dispositions que nous venons indiquer sont surtout convenables pour des appareils de laboratoire; mais, dans l’indus-
trie, elles ne sauraient convenir pour maintenir une température sensiblement constante dans de grandes pièces, dans des ateliers. Dans ce cas, on n’agit pas directement sur la source de chaleur, mais plutôt sur les orifices d’admission de l’air chaud qui est envoyé par le calorifère; le principe général est analogue, le courant passe quand la température s’élève trop, et le passage du courant fait fermer complètement ou non l’orifice d’arrivée de l’air chaud. Quand la température s’abaisse, le courant cesse de passer et l’orifice d’arrivée s’ouvre.
Il peut se présenter des circonstances diverses qui sont exigées par les conditions de l’industrie et auxquelles il est possible de satisfaire par des dispositions variées.
Voici, par exemple, la disposition que M. Du Moncel avait adoptée pour obtenir l’auto-régulation de la température d’une salle où se trouvaient une bouche d’air chaud et une bouche d’air froid et dans laquelle on cherchait seulement à éviter une trop grande élévation de température ; deux fils isolés DE, GH (fig. 535) étaient placés dans le tube d’un thermomètre à mercure AB et leurs pointes nues étaient très voisines l’une de l’autre. Ordinairement la bouche de chaleur était ouverte et la bouche d’air froid était fermée : lorsque la température s’élevait, le mercure montait et à un certain niveau rencontrait le premier fil, un courant s’établissait alors et permettait le mouvement de pièces qui produisait la fermeture de la bouche de chaleur I; si la cessation de l’arrivée de l’air chaud suffisait, la température s’abaissait, le courant cessait de passer et la bouche de chaleur s’ouvrait; mais si, malgré la cessation de l’arrivée de l’air
chaud la température continuait à monter, le mercure rencontrait le second fil en D et le courant s’établissant dans le second circuit, la bouche d’air froid F s’ouvrait.
On conçoit, sans qu’il soit nécessaire d’insister, que l’on peut utiliser des dispositionstout analogues dans lesquelles on emploierait la dilatation de l’air, ce gaz étant renfermé dans une enveloppe à laquelle est adaptée un tube cylindrique où se meut un index de mercure. A cause de la grande dilatabilité des gaz ce dispositif est trop sensible en général pour les applications industrielles.
659. Indicateur de pressions. — Pour les pressions, comme pour les niveaux, les températures, les indications peuvent être obtenues d’une manière continue ou, seulement, on peut produire des signaux lorsque ces pressions dépassent certaines limites fixées d’avance. La question peut-être résolue d’ailleurs par des procédés
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
tout analogues : la pression est mesurée par un manomètre à mercure et les variations du niveau de la colonne liquide peuvent être évaluées ainsi que nous l’avons dit précédemment; on peut aussi, comme précédemment, indiquer par l’action de sonneries que la surface de la colonne mercurielle a dépassé certains niveaux fixés à l’avance et qui correspondent aux limites entre lesquelles la pression doit rester maintenue.
Nous indiquerons plus loin une méthode qui a été appliquée à l’enregistrement de la pression barométrique, mais qui pourrait servir également à l’enregistrement des pressions quelconques.
Lorsqu’il s’agit d’indiquer seulement que les pressions limites sont atteintes, on peut employer une disposition tout analogue à l’une de celles que nous avons décrites pour les températures. On fait usage d’un manomètre métallique, système Bourdon ; l’aiguille reliée à une pile se déplace entre deux taquets métalliques montés sur des supports isolants et reliés à la pile par deux circuits comprenant chacune une sonnerie. Le courant passera dès qu’une pression limite sera atteinte et la sonnerie correspondante entrera en action.
660. Compteur de tours ; loch électrique. — L’électricité se prête fort aisément à enregistrer à distance le nombre des tours d’un arbre, soit à l’aide du déplacement d’une aiguille sur un cadran, soit à l’aide d’une inscription graphique : il suffit évidemment d’avoir sur l’arbre une partie constituée par une matière isolante présentant seulement une languette métallique et sur laquelle pressent deux frotteurs reliés à un circuit comprenant une pile et un récepteur. A chaque tour, lorsque les deux frotteurs appuieront simultanément sur la languette le circuit sera fermé et un courant s’établira.
Le récepteur pourra être constitué sur le principe du télégraphe à cadran et être disposé de sorte que l’aiguille avance d’un cran à chaque émission de courant : il faudra d’ailleurs que l’axe de l’aiguille mette en mouvement des aiguilles mobiles sur d’autres cadrans et enregistrant les unités supérieures, mille, dizaines de mille, etc., comme il arrive dans tous les appareils qui doivent servir à enregistrer de grands nombres.
Le récepteur pourra être analogue à un récepteur Morse et donner un point ou un trait sur un papier se déroulant d’une manière continue, de telle sorte que le nombre des traits indiquera le nombre des tours.
Il va sans dire que si la vitesse était très grande et qu’il ne fût pas
GARIEL. u. 28
nécessaire d’enregistrer le nombre des tours à une unité près, on pourrait utiliser le mouvement d’un arbre relié à l’arbre moteur par des engrenages, et tournant, par exemple, dix fois ou cent fois moins rapidement.
Des dispositions de ce genre ont été adoptées par M. Le Goarant de Tromelin et par M. Fleuriais pour enregistrer électriquement sur un cadran les indications d’un loch. Ce loch est conslitué par une hélice dans l’appareil de M. Le Goarant de Tromelin (fig. 539) et par un moulinet dans celui de M. Fleuriais : on avait déterminé au préalable par des expériences directes les relations qui existaient entre les nombres de tours de l’arbre de rotation et la vitesse du navire.
11 n’est pas nécessaire de disposer l’interrupteur dans une partie étanche comme on l’avait cherché tout d’abord, et on peut laisser
cette pièce en contact avec l’eau sans inconvénient ; certainement alors, en réalité, le circuit est toujours fermé, mais il existe une différence d’intensité très notable suivant que le courant passe par les pièces métalliques ou que le circuit se complète par le liquide ambiant; cette différence est suffisante pour permettre le fonctionnement du récepteur après qu’il a été convenablement réglé.
661. — Compteur totalisateur de M. Dumoulin-Froment. — Il peut arriver que l’on veuille enregistrer sur un même compteur les nombres de tours totalisés exécutés par divers arbres, comme il est arrivé à l’usine à gaz de la Yillette ou il s’agissait de tenir compte des tours de dix compteurs distincts.
Les mouvements des arbres étant complètement indépendants, on ne pouvait essayer d’opérer simultanément avec les divers appareils, car s’il s’était produit des coïncidences entre les émissions de cou-
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
rants dues à deux, trois arbres, le compteur n’eût enregistré qu’un tour au lieu de deux ou trois qu’il eut dû marquer. M. Dumoulin- Froment parvint à lever la difficulté en utilisant l’existence du magnétisme rémanent dans les noyaux des électro-aimants.
L’appareil comprend autant d’électro-aimants qu’il y a d’arbres et chaque électro-aimant EE' (fig. 537) est relié par deux fils au commutateur de l’un des arbres. Devant chacun d’eux est une lame de fer doux BG qu’un faible ressort F écarte du noyau et appuie contre des vis de butée : cette lame fait partie d’un circuit local qui contient un compteur dont l’aiguille avance d’une unité à chaque émission de courant; le circuit ne peut être fermé qu’au moment oû cette lame s’écarte de l’électro-aimant : il faut pour éviter toute erreur s’arranger pour que les diverses lames de fer doux ne puissent quitter les électro-aimants correspondants que successivement. A cet effet,
lorsque l’un des arbres a exécuté un tour complet et a envoyé un courant dans l’ électro-aimant, celui-ci a attiré la lame de fer doux et, à cause du magnétisme rémanent et par suite de la faiblesse du ressort antagoniste, celle-ci reste maintenue contre le noyau malgré que le courant ait cessé. Elle ne quittera cette position que sous l’influence d’une action extérieure : celle-ci provient de la rencontre d’une came H montée sur un arbre horizontal I et d’une pièce G liée à la lame de fer doux ; l’arbre tourne régulièrement sous l’influence d’un poids moteur et d’un pendule conique ; à chaque tour, la came que nous considérons passe devant la pièce G, mais elle ne la touche que lorsque la lame de fer doux est appliquée contre l’électroaimant. Si nous ajoutons que les diverses cames (qui sont en nombre égal à celui des électro-aimants) sont placées dans des plans diamétraux qui sont angulairement équidistants et que,
d’autre part, l’arbre des cames tourne notablement plus vite que les arbres des compteurs, on pourra se rendre compte aisément du fonctionnement de l’appareil.
On voit en effet que quel que soit l’instant où les compteurs auront effectué chacun un tour complet et auront mis en action les électro-aimants correspondants, l’enregistrement ne pourra se faire que successivement pour chacun d’eux au moment où la came correspondante arrivera au contact de la pièce G ; il y aura donc pour un tour autant d’unités notées au compteur qu’il y aura eu d’électroaimants actifs et cela quand même tous ces électro-aimants auraient fonctionné simultanément. Comme d’autre part, les compteurs tournent moins vite que l’arbre des cames, un électro-aimant ne peut recevoir deux courants successifs sans que, dans l’intervalle, la lame de fer doux n’ait été ramenée à la position du repos et n’ait produit, par suite, l’enregistrement d’une unité au compteur.
Nous passons sur quelques détails qui n’ajouteraient rien d’important à l’explication du principe de cet ingénieux appareil.
662. Anémométrographes. — Les anémométrographes sont des appareils destinés à enregistrer la vitesse et la direction du vent : en réalité ils sont presque absolument toujours formés de deux appareils réunis : un enregistreur de la vitesse du vent et un enregistreur de la direction du vent.
Les enregistreurs de la vitesse sont presque exclusivement des oompteurs de tours : le récepteur est un moulinet à hélice ou mieux un moulinet à ailettes hémisphériques de Robinson que l’on place au sommet d’un mât; le nombre des tours de l’arbre est enregistré mécaniquement sur un compteur à cadran : un commutateur est disposé sur l’un des axes de manière à fermer un circuit après cent tours par exemple. Le courant ainsi établi traverse le récepteur et fait avancer une aiguille sur un cadran, ou fait inscrire une marque sur un papier qui se déroule, absolument comme nous l’avons dit pour les compteurs de tours en général. Si le papier porte des divisions qui indiquent le temps et si le moulinet a été étalonné au préalable, le nombre des marques recueillies permettra de conclure aisément la vitesse moyenne des vents pendant le temps considéré.
Les enregistreurs de la direction du vent présentent en général une assez grande analogie : ils consistent en une girouette dont la forme est quelconque d’ailleurs et qui s’oriente sous l’action du vent : elle entraîne dans son mouvement une tige métallique qui est reliée à une pile et qui portée par un pied isolant, présente à la
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
partie inférieure un commutateur. Dans l’anémométrographe de M. Hervé Mangon, ce commutateur (fig. 538) est constitué par un frotteur métallique BA qui tourne sur un plan isolant dans lequel sont enchâssés quatre arcs métalliques N, E, S, W séparés par un faible intervalle et communiquant chacun par un fil avec un électro-aimant du récepteur. Ces arcs métalliques sont orientés de telle sorte que le frotteur se trouve au milieu de chacun d’eux quand la girouette est dirigée vers Tun des points cardinaux exactement; il restera donc sur le même arc tant que la direction du vent ne sera pas écartée de plus de 45° du point cardinal correspondant. Au-dessus de chaque électro-aimant du récepteur se trouve un levier porteur d’un style qui peut s’appuyer sur une bande de papier qui se déroule uniformément : les fils des électro-
aimants sont mis à la terre simultanément à des intervalles de temps déterminés, toutes les dix minutes par exemple. Le courant s’établit dans celui des électro-aimants qui correspond à l’arc métallique sur lequel s’appuie le frotteur du commutateur; le style correspondant tracera donc un trait; après dix minutes, ce sera le même style qui fonctionnera si le vent n’a pas changé de direction, ou du moins s’il n’est pas sorti du rumb où il se trouvait ; si la direction a varié, le frotteur s’appuie sur un autre arc, un autre électro-aimant entre en action et un autre style marque un trait; le changement de direction est facile à apprécier, parce que les quatre styles décriraient quatre droites parallèles à la direction du mouvement de papier et que la position des traits successifs montre immédiatement quels sont les styles qui ont fonctionné.
Si la girouette se trouvait. exactement à 45° de l’un des points cardinaux, le frotteur dirigé vers une ligne de séparation des arcs
métalliques appuierait à la fois sur les extrémités des deux arcs et les deux styles correspondants entreraient en action; deux traits seraient donc tracés simultanément sur le papier.
Dans l’appareil de M. Mangon, les styles sont constitués par des crayons ; pour qu’ils laissent une trace bien marquée, on leur adapte une disposition identique à celle des marteaux des sonneries, de telle sorte qu’ils exécutent des vibrations qui assurent la production du signal.
Un mouvement d’horlogerie est employé à faire dérouler uniformément la bande de papier sur laquelle s’inscrivent en même temps les indications relatives à la vitesse du vent et qui sont transmises par un cinquième électro-aimant ; ce mouvement d’horlogerie détermine également la fermeture des circuits d’une manière régulière et périodique.
663. — M. du Moncel a fait construire un appareil analogue, seulement les indications étaient continues ce qui exige un travail de la pile sans interruption, condition qui n’est pas satisfaisante ; il serait possible d’avoir des indications très fréquentes au lieu de' ne les recueillir que toutes les dix minutes, sans pour cela les avoir continuement. Le commutateur comprenait huit arcs métalliques pour permettre d’obtenir une plus grande précision dans l’indication du vent, ce qui exigeait huit fds conducteurs et huit électroaimants. Enfin l’enregistrement se faisait sur un cylindre.
Dans un anémométrographe de M. Salleron, on retrouve l’enregistrement périodique, mais sur un cylindre et non sur une bande de papier : en outre, point intéressant, c’est que, à l’aide de 4 fils et de 4 électro-aimants, on enregistre 8 directions distinctes pour le vent.
A cet effet le commutateur (fig. 539) est formé de 4 arcs de cercle nomme celui de M. Mangon; mais le frotteur A B G qui reçoit le courant par le centre est bifurqué en fourche dont les pointes sont à 45° l’une de l’autre. La direction de la manette passe par le milieu de l’arc lorsque la girouette est sur le point cardinal correspondant; les deux pointes touchent alors le même arc et ne mettent en action qu’un seul électro-aimant. Il en sera de même tant que la manette et, par suite, la girouette auront tourné d’un angle moindre que 22°30' ; mais si la rotation a dépassé cette valeur, les pointes se trouveront sur deux arcs voisins et deux traits apparaîtront, apprenant ainsi que le vent a une direction intermédiaire à celle des points cardinaux.
Lorsque le récepteur n’est pas éloigné de la girouette la multi-
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
plicilé des fils a peu d’inconvénients; il n’en est pas de môme lorsque la distance est grande, aussi a-t-on cherché à construire des appareils dont la transmission se fasse par un fil unique. M. Hardy a donné une solution du problème dont nous allons exposer le principe. La girouette et le commutateur (fig. 540) sont disposés comme dans l’appareil de M. Mangon, le récepteur également, mais la communication entre les deux appareils n’est pas directe, mais a lieu par l’intermédiaire d’un transmetteur relié au commutateur par 4 fils et au récepteur par un fil unique LL'. Les 4 arcs métalliques du commutateur communiquent à 4 frottoirs F, G, H, K fixes devant lesquels toutes les 10 minutes passe un butoir OMmû par une horloge et relié au fil de ligne ; un courant s’établit dans la ligne quand ce butoir touche le frotteur correspondant au vent qui souffle. Le récepteur présente une distribution analogue : un butoir O'M' relié au fil de ligne se meut devant 4 frotteurs correspondant aux 4 électro-aimants; les mouvements des deux butoirs sont absolument synchrones de telle sorte qu’ils passent au même instant devant
les pièces qui se correspondent. A chaque tour du butoir de départ, il y a donc un courant qui est émis au moment du contact avec l’un des frotteurs et, à l’arrivée, le butoir envoie le courant dans l’électroaimant dont il rencontre le frotteur, électro-aimant qui dès lors fonctionne seul.
Il va sans dire que les indications ne sont bonnes que si le synchronisme existe entre les mouvements des butoirs; on ne peut compter sur les mécanismes d’horlogerie pour produire et maintenir cette identité de mouvement. C’est l’électricité qui, par une disposition analogue à celle de la remise à l’heure (633), ramène les deux butoirs dans la même position à chaque période de 10 minutes avant que le contact avec les frotteurs ne commence à s’établir, corrigeant ainsi les petites différences qui auraient pu prendre naissance entre la marche des deux horloges pendant cette période.
Nous signalerons plus loin (667) une autre solution du même problème.
Fig. 540.
TRAITÉ D’ÉLECTBICITÉ.
664. Météorographe universel de MM. Van Rysselberghe et Schubart. — Cet appareil a été imaginé pour produire à distance l’enregistrement graphique des diverses données météorologiques, la méthode et la disposition générale adoptées pour cet usage particulier peuvent d’ailleurs être utilisées dans un assez grand nombre de cas différents.
Le météorographe universel a figuré à l’Exposition d’électricité de 1881 et a été remarqué; il a été installé également entre Ostende et Bruxelles ; il est complexe dans son ensemble parce qu’il représente la superposition d’instruments divers, chacun de ceux-ci étant simple en réalité. Indiquons d’abord le principe tel qu’il est appliqué au baromètre, par exemple.
Le baromètre dont on fait usage est un baromètre à siphon à branches de même diamètre, de telle sorte qu’il suffit d’enregistrer les variations de niveau de la branche ouverte pour avoir, en les doublant, les variations de la pression barométrique. Une tige d’acier, une sonde S mobile verticalement est placée au-dessus de cette branche, elle est reliée mécaniquement à un appareil moteur, comme nous allons le dire ; électriquement elle communique au pôle + d’une pile N tandis que le mercure du baromètre est relié au pôle — par un circuit qui comprend divers appareils; ce circuit reste ouvert tant que la sonde ne touche pas le mercure, il est fermé et le courant s’établit quand le contact a lieu.
Une horloge, à des instants déterminés, communique un mouvement uniforme à un cylindre enregistreur G sur l’axe duquel sont montées deux demi-roues dentées B2 qui engrènent successivement avec une roue conique D à laquelle est relié un pignon qui fait mouvoir une crémaillère E qui porte la sonde S. Au repos, la sonde est en haut de sa course; lorsque le cylindre commence à se mouvoir elle descend, rencontre le mercure à une certaine hauteur, ce qui établit un courant, et continue sa descente; mais au bout d’une demi-révolution le sens de la rotation de la roue D change et la crémaillère remonte entraînant la sonde. Le temps qui s’écoule entre l’instant où la sonde commence à descendre et celui ou le courant s’établit dépend de la position du niveau du mercure et par conséquent de la valeur de la pression atmosphérique.
Parallèlement à l’axe du cylindre enregistreur est une vis le long de laquelle se meut un écrou qui ne peut tourner et qui porte un électro-aimant M qui fait partie du circuit ; la palette de l’électroaimant mobile autour d’un axe porte une pointe P placée près du cylindre et qui s’appuie contre sa surface lorsque le courant
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
passe; lorsqu’il cesse, un ressort l’en éloigne d’une petite quantité.
L’écrou reste immobile pendant que le cylindre enregistreur se meut et se déplace d’une petite quantité entre deux mouvements de celui-ci, afin que les tracés successifs ne se superposent pas.
Le fonctionnement de l’appareil est facile à concevoir: à l’instant où commence le mouvement du cylindre, la sonde commence à descendre, le style n’appuie pas sur le cylindre ; après un certain temps la sonde rencontre le mercure, le courant passe, l’électro-aimant agit, la palette est attirée et la pointe commence à marquer un trait.
Le commencement de ce trait occupe par rapport à la génératrice initiale une position qui caractérise la hauteur barométrique puisqu’elle dépend de la position du niveau du mercure.
Le trait se continuerait jusqu’à la sortie de la sonde, il y aurait production d’une étincelle qui amènerait une oxydation du mercure; pour l’éviter on interrompt le courant, toujours au même instant, à l’instant où la sonde est au point le plus bas de sa course. On obtient facilement ce résultat par l’interposition sur le trajet du circuit de deux frottoirs F2 qui sont reliés par un commutateur demi-circulaire H dont le fonctionnement se comprend immédia-
t.ement. Il résulte de là que tous les traits doivent se terminer après une demi-révolution du cylindre, exactement par conséquent sur une même génératrice, ce qui fournit une vérification du bon fonctionnement de l’appareil.
Quand la révolution estterminée, tout mouvement s’arrête, l’écrou descend d’une quantité égale au pas de la vis, puis la même action se reproduit après une période d’arrêt qui est de 10 minutes, par exemple. On a donc ainsi une série de traits dont la longueur est déterminée par la pression barométrique.
En réalité, les traits sont d’autant plus longs que le niveau du mercure est plus élevé, c’est-à-dire que la hauteur barométrique est plus faible : comme ce serait là une disposition inverse de celle qui est généralement adoptée, le tracé ne se fait pas directement comme il a été indiqué. En réalité, le courant établi par le contact de la sonde et du mercure agit non sur l’électro-aimant du style, mais sur un relais qui rompt le circuit d’une pile locale quand le courant général s’établit, et inversement, ce qui renverse naturellement les indications du tracé.
Ajoutons encore que le commutateur est moins simple que nous ne l’avons dit: il comprend deux roues concentriques sur chacune desquelles s’appuie un frottoir. La jante de l’une d’elle est lisse, celle de l’autre présente des entailles régulièrement espacés, le frottoir correspondant est terminé par une arête vive et le courant s’interrompt quand cette arête pénètre dans une entaille; il y a alors une interruption dans le trait. Les entailles ont été disposées de manière que ces interruptions correspondent à une hauteur déterminée, 1 millimètre par exemple. Par l’action du relais ce sera l’inverse qui se produira, il y aura seulement un point de tracé à chaque millimètre.
Disons, bien que cela soit sans intérêt au point de vue électrique, que M. Van Rysselberghe ne se proposait pas seulement d’obtenir un enregistrement au crayon mais qu’il employait un style pointu, un burin, qui agissait sur une feuille métallique recouverte d’un vernis de manière à avoir, après attaque par l’eau-forte, une planche gravée servant à l’impression.
665. — Indiquons les dispositions qui ont été adoptées pour l’enregistrement des autres données météorologiques en se basant sur le même principe général, mais avec des modifications nécessitées par la diversité des appareils.
Thermomètre et psychromètre. — En employant des sondes plongeant dans des thermomètres à mercure, l’un à boule sèche, l’autre
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
à boule humide, on aurait la température par les indications fournies par le premier appareil et l’état hygrométrique par la comparaison des deux indications.
Mais on ne peut laisser pénétrer la sonde dans le mercure parce que, à cause du faible diamètre du tube, la colonne mercurielle serait
promptement divisée : il faut donc arrêter le mouvement de la sonde au moment où elle touche le mercure. D’autre part, pour établir aisément la comparaison entre les deux températures, le thermomètre sec T' et le thermomètre mouillé qui marque toujours une température plus faible, on dispose l’appareil de manière qu’un
AU
trait se produise tant que la sonde S n’a pas rencontré le mercure, que le trait cesse alors jusqu’à ce que la sonde S' rencontre le mercure, puis qu’il se reproduise jusqu’à la cessation complète du courant : il y a donc un intervalle blanc qui représente la différence de température.
Voici la disposition (fig. 542) qui permet d’obtenir ces résultats : les tiges des thermomètres, d’abord horizontales, se redressent verticalement. A chacun de ces thermomètres correspond une sonde, S et S', portée par une tige verticale, BEF et B'E'F', présentant une fine denture vers sa partie inférieure. Ces tiges indépendantes l’une de l’autre s’appuient chacune sur une pointe de vis adaptée à la tige à crémaillère A mise en mouvement par la roue D. Ces deux sondes sont reliées au pôle -f- tandis que le mercure des thermomètres est relié au pôle — par l’intermédiaire d’un fil qui passe sur deux électro-aimants qui entrent en action respectivement lorsque la sonde correspondante touche le mercure.
Ces électro-aimants ont deux fonctions distinctes : lorsque l’électro-aimant R agit, il attire son armature dont l'extrémité bute contre une pièce mobile K qui bascule aussitôt et dont l’extrémité supérieure en forme de doigt pénètre entre deux dents de EF ce qui empêche cette tige et la sonde correspondante de descendre davantage; la tige ET' et la sonde continuent à descendre jusqu’à ce que cette dernière pièce soit venue au contact du mercure de T qui est à un niveau inférieur à celui de T. A cet instant, le même effet se produit absolument et le mouvement de la seconde tige est arrêtée; la crémaillère continue seule à descendre jusqu’à ce que change le sens de la rotation de D, elle remonte alors et revient nécessairement repousser les deux tiges EF, ET' qui remontent également jusqu’à leur position extrême; avant que cette position soit atteinte, deux taquets J et J; portés par ces tiges ont agi sur les pièces basculantes K et K' et les ayant ramenées à leur position primitive, le système se trouve disposé dans les conditions où il se trouvait avant l’observation.
D’autre part les électro-aimants R et R' agissent comme relais. Il y a en effet un circuit local comprenant une pile N et dont fait partie l’électro-aimant du style P, circuit formant dérivation d’un côté par un fil aboutissant à la palette de l’électro-aimant R, de l’autre par un second fil aboutissant à la palette de R'. La première dérivation est fermée en I quand R n’est pas en action et ouverte quand il est traversé par un courant; c’est l’inverse qui a lieu pour RL
Ceci posé, on voit que dès que la roue D commence à tourner, le
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courant de N passe par la première dérivation en I et le style fait un trait. La sonde S rencontre le mercure de T, le courant de Q passe en R, la tige EF est immobilisée, il y a rupture de la dérivation en I,
le style s’écarte du cylindre ; quelques instants après, la sonde S' rencontre le mercure de T', le courant de Q passe en R', la pièce K' bascule, la tige E'F' est immobilisée; en même temps le courant s’établit par F dans la deuxième dérivation et le style s’applique
contre le cylindre pour faire un trait qui se prolonge jusqu’au moment où tout courant est interrompu.
666. Udomètre. — L’eau provenant de la pluie est recueillie dans un udomètre ou pluviomètre formé par un entonnoir U (fig. 543) qui amène l’eau au-dessus d’une bascule à augets G qui s’incline alternativement dans un sens et dans F autre, chaque fois qu’il est tombée une couche d’eau de 1 millimètre (qui d’après les dimensions de l’entonnoir représente 10 grammes). Chaque oscillation ferme un circuit comprenant une pile et un électro-aimant X qui agit sur une palette terminée par un doigt qui est en contact avec une roue à rochet Y qui avance d’une dent pour chaque millimètre d’eau tombée. La roue à rochet est solidaire d’un cylindre vertical H présentant en relief à sa surface une pièce métallique terminée en hélice, qui est en communication avec le pôle — de la pile tandis que le pôle + est relié à une tige verticale S mise en mouvement par la roue D et portant à son extrémité supérieure un doigt métallique. La tige est placée de manière à rencontrer la surface du cylindre H et le courant s’établit tant que le doigt S touche une partie métallique; à ce moment le courant passe et le style fait un trait qui cesse lorsque le courant est interrompu. La longueur du trait est proportionnelle à la longueur de la partie de génératrice métallique parcourue par le doigt fixé en S; cette longueur est elle-même proportionnelle à l’angle dont a tourné le cylindre et, par suite, à la quantité d’eau tombée.
667. Girouette. — On se propose de déterminer la direction du vent d’après la position de la girouette; la disposition adoptée permet de préciser 8 directions principales et les 8 directions intermédiaires. Elle pourrait s’appliquer à un nombre quelconque de directions.
Un disque métallique PQ (fig. 544) est lié invariablement à l’axe A de la girouette de manière à tourner avec celle-ci; il porte un secteur de verre N' correspondant à 1/8 de la circonférence et dont le milieu donne précisément la direction de la girouette; d’autre part une couronne isolante fixe, en bois, placée au-dessous du disque métallique porte neuf frottoirs dont les extrémités viennent s’appuyer sur le disque métallique; huit d’entre eux correspondent aux directions des points cardinaux (N., N.-0.,0.,S.-0., etc.); lorsque le disque tourne, le secteur de verre vient passer nécessairement sous chacun d’eux; ses dimensions sont telles évidemment qu’il est toujours en prise au moins avec l’un de ces frottoirs et qu’il peut être en contact avec deux consécutifs au plus.
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
Chacun de ces frottoirs correspond par un fil avec une pièce métallique incrustée dans une tige isolante sur laquelle vient frotter un ressort F' porté par une tige CD qui reçoit de l’horloge un mouvement comme toutes les sondes déjà décrites; cette tige est en rapport avec le pôle + de la pile.
Le neuvième ressort R qui est relié au pôle — s’appuie sur le disque métallique de manière à ne pas rencontrer le secteur de verre.
Fig. 544.
Lorsque le ressort F passe sur la tige fixe et rencontre successivement les pièces métalliques, le courant s’établit et par suite un trait se produit sur le cylindre pour chacune de ces pièces qui ne touche pas le secteur de verre. Il y a au contraire interruption du trait lorsque le ressort F passe sur la pièce qui correspond à la direction d’où souffle le vent, puisque le contact correspondant est alors sur le secteur de verre. S’il s’agit d’une position intermédiaire,
deux frottoirs voisins touchent le secteur de verre et le trait manque sur une longueur double.
668. Anénomètre. — La vitesse du vent est déterminée à l’aide d’un anémomètre de Robinson, c’est-à-dire que l’appareil inscrit le nombre de tours effectués dans l’intervalle de 10 minutes.
L’anémomètre, à chaque tour, envoie un courant dans un circuit qui comprend un électro-aimant dont nous expliquerons tout à l’heure l’action. A cet effet, l’axe A (fi g. 543) passe au centre d’un disque isolant sur lequel est une pièce KL pressée par un ressort contre une roulette isolante R; ce levier porte une pièce de verre I qui le sépare à l’état de repos d’un ressort Ri qui correspond au
Fig. 545.
Fig. 545 bis.
pôle + d’un circuit comprenant une pile tandis que le levier KL est relié au pôle — . A l’état de repos le courant ne passe donc pas.
D’autre part, l’axe A entraîne dans sa rotation une sorte de marteau MN qui, par l’action d’un ressort r agissant sur un galet N est appliqué contre la roulette R lorsque l’anémomètre tourne : la roulette agissant sur NM l’écarte de sa position d’équilibre, en tendant le ressort r jusqu’à ce que l’extrémité M dépasse la roulette, le ressort r se débande brusquement, il y a choc de M sur l’extrémité L du levier KL et, par suite de ce choc, un contact instantané s’établissant entre L et le ressort P, le circuit est fermé et le courant passe.
Cette disposition a dû être employée alîn d’éviter que l’anémo-
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
mètre restant au repos dans une position particulière le courant ne passât d’une manière continue ; tandis que, ainsi, il ne peut y avoir de courant qu’après chaque tour réellement effectué, et le courant cesse aussitôt, quelle que soit la position de l’anémomètre.
Le courant ainsi envoyé par l’anémomètre passe dans un électroaimant M (fig. 545 bis) qui, par l’intermédiaire de la palette A, agit surune roue à rochet qui avance ainsi d’une dent à chaque tour de l’anémomètre. La roue à rochet, à l’aide d’une vis sans fin et de roues dentées, fait monter une tige C dont le déplacement est ainsi proportionnel au nombre de tours de l’anémomètre pendant le temps considéré : cette tige porte un doigt qui correspond au pôle + de la pile placée dans le. circuit qui contient l’électro-aimant du style inscripteur.
A côté de cette tige se meut, sous l’action du système moteur une tige L portant également un doigt 0 qui est relié au circuit. Celuici n’est pas fermé au repos, ni lorsque cette tige commence à descendre; il l’est seulement, et alors commence l’enregistrement, au moment où le doigt 0 rencontre la pièce C. La tige L dans son mouvement descendant entraîne la crémaillère C et la ramène à sa position initiale, parce que la roue qui commande la crémaillère est montée à frottement doux sur son axe. Le trait produit se continue pendant tout le temps de la descente, sa longueur est donc proportionnelle à l’élévation de la crémaillère C et par suite au nombre de tours de l’anémomètre.
669. — Nous avons supposé tout d’abord que l’enregistrement pour chaque appareil de mesure, y compris le retour à la position de repos correspondait à un tour du cylindre enregistreur. En réalité, il n’en est pas ainsi, et chaque enregistrement correspond seulement à une fraction de tour de manière que la série des tracés d’une même observation se fait sur une même ligne qui se déroulera en ligne droite. Au commencement de chaque tour, c’est-à-dire toutes les 10 minutes, le style descend d’une quantité déterminée et aussitôt après commencent les enregistrements qui se succèdent dans un ordre déterminé qui ne présente rien de particulier cà signaler.
La régularité des mouvements qui est désirable est maintenue par l’action d’un régulateur : elle n’est pas cependant indispensable, comme cela serait si les grandeurs à mesurer étaient données directement par les longueurs des traits puisque, sur chaque tracé, des interruptions permettent d’évaluer les grandeurs par le nombre même des interruptions.
11 est à remarquer qu’il n’est pas nécessaire que l’enregistrement se fasse à l’endroit où sont les appareils de mesure; il faut et il suffit pour que le météorographe puisse fonctionner à une distance quelconque :
1° Que le mouvement du cylindre enregistreur et celui des sondes des divers appareils de mesure soient dépendants les uns des autres comme s’ils étaient reliés matériellement ;
2° Que les courants établis par le fonctionnement de chaque appareil parvienne à l’électro-aimant de l’enregistreur.
Cette dernière condition est aisément réalisée par l’établissement d’un fil conducteur reliant le système des mesureurs à l’enregistreur.
La première est obtenue par l’établissement de mouvements synchrones à l’aide de deux horloges munies de régulateurs ; le départ se produisant au même instant par l’action de l’émission d’un courant qui produit le déclenchement des organes mobiles.
670. Météorographes d’Olland, deThéorell. — Nous ne pouvons entrer dans des détails sur les divers météorographes qui ont été imaginés et nous nous bornerons à quelques rapides indications sur deux appareils intéressants.
Dans le météorographe d’Olland les indications des appareils sont données par le déplacement d’une aiguille sur un cadran : baromètre à poids agissant sur le fléau d’une balance, thermomètre métallique, etc. Le cadran porte une série de dents en relief et fait partie du circuit : à l’heure de l’observation, un index chercheur parcourt le cadran en appuyant sur les dents et envoyant dans la ligne et au récepteur un courant à chaque dent qu’il rencontre ainsi qu’un au moment où il rencontre l’aiguille indicatrice. Au récepteur, la position de cette aiguille sera donc déterminée par la position occupée par la trace du courant qui lui correspond par rapport aux traces des courants envoyés successivement par les dents.
Dans le météorographe de Théorell, on emploie des sondes comme dans l’appareil de M. Yan Rysselberghe ; seulement le mouvement de ces sondes est lié dans l’appareil enregistreur à celui de roues qui portent à leur périphérie des caractères d’imprimerie représentant des chiffres, de manière que les chiffres qui se trouvent au point le plus bas, lorsque la sonde rencontre le mercure et arrête le mouvement en établissant le courant représentent précisément le nombre qui correspond à l’observation. Il existe autant de systèmes de roues qu’il y a d’instruments observés et, à l’instant de chaque observation, ces diverses roues sont amenées successivement à la po-
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
sition qu’elles doivent occuper; puis l’impression se fait pour toutes les roues en même temps, après quoi elles sont ramenées à leur position de repos.
671. Contrôleurs des disques pour chemins de fer. — L’électricité a été appliquée dans un grand nombre de circonstances pour assurer l’exploitation des chemins de fer, non seulement, comme nous l’avons indiqué déjà, en permettant à un agent de transmettre des signaux déterminés, mais aussi en rendant possible la production automatique de signaux ayant un caractère conventionnel. Nous ne saurions indiquer tous les cas ou ces signaux peuvent être utiles, non plus que toutes les solutions qui ont été proposées ou adoptées, et nous nous bornerons à quelques exemples.
Les gares et certaines sections de la voie sont protégées par des signaux avancés , disques ronds ou carrés qui peuvent se placer parallèlement à la voie, indiquant alors que les trains peuvent
Fig. 546 et 547. — Contrôleur des disques.
passer; ou perpendiculairement à la voie, commandant un arrêt ou tout au moins un ralentissement. Ces disques sont manœuvrés à distance par l’intermédiaire de tiges métalliques ou de fils de fer qui peuvent atteindre une grande longueur, 1200 mètres et quelquefois plus : il est indispensable que lorsque, à la gare, on a agi sur le levier dont le mouvement doit entraîner la rotation du disque, on soit assuré que ce mouvement s’est effectivement produit et qu’il n’a pas été empêché par une rupture du fil ou un obstacle quelconque. Si la distance est grande et surtout si la voie présente une courbe, le disque ne peut être vu de la gare ; on a alors recours à l’électricité pour donner l’indication de la position du disque.
A cet effet, on établit à la gare une sonnerie S (fig. 546 et 547) communiquant d’une part avec une pile P dont l’autre pôle est à la terre et d’autre part avec un fil porté par des supports isolés qui vient se terminer près du disque D. Celui-ci porte un commutateur C relié à la terre êt qui lorsque le disque indique l’arrêt (fig. 547)
vient compléter le circuit : le courant s’établit alors et la sonnerie tinte tant que le disque conserve cette position, mais lorsque le disque tourne, rendant la voie libre (fig. 546), le commutateur C rompt la communication, la ligne reste isolée et la sonnerie cesse.
Dans quelques cas on utilise le courant qui se produit pour mettre en mouvement à lagareun appareil, répétiteur optique, dans lequel par un signal déterminé on est renseigné à chaque instant sur la position du disque.
11 y a des différences assez grandes sur la manière dont le contact s’établit : tantôt c’est une lame de ressort montée sur l’arbre du disque et qui, en tournant, s’écarte ou s’approche d’un contact relié à la ligne et porté par un isolateur; ce peut être un ressort frottant sur une pièce circulaire mobile avec l’arbre du disque et comprenant un secteur isolant et un secteur métallique relié à la ligne, ce qui assure un meilleur contact.
On peut évidemment varier beaucoup les moyens d’établir la communication qui ferme le circuit et provoque le tintement de la sonnerie ; mais d’une manière générale, l’appareil fonctionne toujours de même.
672. Contrôle de l’éclairage des disques ; photoscope. — Pendant la nuit le disque est invisible ou à peu près, mais sa position est indiquée par une lanterne qui présente un feu blanc quand la voie est libre et donne un feu rouge lorsque la voie est fermée, parce que le disque porte une ouverture garnie d’un verre rouge qui vient se placer devant la lanterne. Pour que le signal soit vu, il ne suffit pas alors que le disque ait la position convenable, il faut encore évidemment que la lanterne soit allumée. On le voit directement de la gare quand le disque n’est pas trop éloigné et que la voie est rectiligne ; mais on n’est plus renseigné dans le cas contraire. On peut être averti si la lampe s’éteint par l’emploi d’un appareil électrique appelé photoscope. Il consiste essentiellement en une spirale bimétallique A (fig. 548) de cuivre et d’acier placée à la partie supérieure de la cheminée C de la lampe ; l’extrémité centrale est invariablement fixée, l’extrémité périphérique D qui se prolonge rectilignement en dehors de la cheminée est placée dans le voisinage de deux lames de ressort E F formant contact. Lorsque la lampe n’est pas allumée, le contact n’existe pas, le courant ne peut passer; mais quand la lampe brûle, la chaleur dégagée fait courber la spirale et son extrémité libre D presse contre les ressorts et les amène au contact, établissant ainsi la communication qui met la sonnerie en mouvement à la gare.
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
En réalité, l’appareil est disposé de manière à ce qu’il ne faille pas un fil spécial pour son fonctionnement , il utilise le fil meme qui indique la position du disque. Mais il se présentait une difficulté résultant de ce que, pendant la journée la sonnerie doit fonctionner sans que la lampe soit allumée : on y a obvié par l’emploi du disjoncteur. Le fil L (fig. 549) qui, partant de la sonnerie, aboutit au commutateur G du disque est interrompu à la hauteur où doit se fixer la lanterne et porte deux ressorts A B qui s’appuient 1 un contre l’autre et laissent normalement passer le courant. La lanterne porte d’autre part un coin isolant D portant une lame métallique E F sur chaque face, chaque lame étant reliée aux contacts du photoscope P et P'; lorsqu’on monte la lanterne, le coin vient passer entre les deux ressorts et rompt le circuit qui ne peut se compléter que par les lames du photoscope. Pour que la sonnerie fonctionne il faudra
donc que le disque soit tourné à l’arrêt, ce qui établit la communication à la partie inférieure et que la lanterne soit allumée; c’està-dire que lorsque le tintement se produira, on pourra être assuré que le disque est dans des conditions qui garantissent effectivement la gare.
Il peut arriver qu’un disque puisse être manœuvré de divers points, ou que, pour une cause quelconque, on doive être averti en plusieurs points de la position du disque. On pourra établir sur le mât de manœuvre autant de commutateurs qu’on le désirera, ou on pourra utiliser des dispositions variées plus ou moins analogues à celles que nous avons indiquées en parlant des sonneries en général.
673. Sifflet électromoteur; manœuvre automatique des freins. — Il ne suffit pas évidemment qu’un disque soit à la position convenable et que, pendant la nuit la lanterne soit allumée, il faut
encore que les agents l’aient vu avant le moment où ils l’atteignent ou à ce moment même. Il serait bon qu’ils fussent avertis de la position qu’avait ce disque s’ils l’avaient dépassé sans le voir ; il serait avantageux aussi que, dans le cas où ce disque commande l’arrêt absolu, les freins du train fussent actionnés automatiquement, sans l’intervention des agents; on réduirait ainsi dans une grande mesure les causes d’accidents.
Le Chemin de fer du Nord a établi sur certains points de son réseau des appareils imaginés par MM. Lartigue, Forestet Digney et qui satisfont à ses diverses conditions. Ces appareils présentent à considérer les organes situés sur la locomotive et ceux qui servent à établir le courant.
L’orifice A (fig. 550) qui amène la vapeur dans le sifflet est fermé par une soupape B reliée à une tige BC dont l’extrémité est articulée à un levier DE ; à son extrémité celui-ci porte une autre tige F qui sous l’action d’un ressort puissant K tend à incliner le levier et à déboucher l’orifice; mais cette tige est reliée d’autre part à une palette de fer doux HI mobile en H et qui s’appuie contre un électro-aimant Hughes L; elle est maintenue en place par l’attraction du noyau qui est fortement polarisé par un aimant permanent M qui l’immobilise et maintient ainsi la fermeture de la prise de vapeur. Mais si un courant de sens convenable vient à traverser le fil de l’électro-aimant, il annulera l’action du noyau, la tige FG sera rendue libre et le système tout entier obéissant à l’action du ressort K, l’orifice de la prise de vapeur sera ouvert et le sifflet entrera en action : le sifflement continuera tant que, à l’aide d’une manette N, le mécanicien n’aura pas ramené le levier DE à sa position primitive et le fer doux en contact avec le noyau où il restera fixé si le courant a cessé d’agir.
On conçoit, sans qu’il soit nécessaire d’insister, qu’une disposition entièrement analogue pourrait être adaptée à une soupape ou un robinet qui commanderait l’action d’un frein automatique (à vide ou à air comprimé).
674. — Le fonctionnement de ces appareils se produit donc simplement dès qu’un courant vient à les traverser : il faut que ce courant s’établisse lorsque la locomotive arrive en face du signal ou à quelque Mstance. Pour cela, on établit au milieu de la voie une pièce de bois de 2 mètres de longueur environ, un peu au-dessus du sol, mais au-dessous du niveau de toutes les pièces de la machine ; cette pièce porte un enduit isolant et une plaque métallique reliée par un fil au pôle + d’une pile placée près du disque; cette pièce est précédée d’une autre appelée bouclier et formant plan incliné. Le cen-
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drier de la machine porte une brosse métallique qui aborde sans choc la feuille métallique, à cause de la présence du bouclier, et qui est reliée à l’électro-aimant dont le fil par l’autre extrémité communique au sol par l’ensemble de la machine et les rails. Le pôle — de la pile locale est reliée au commutateur fixé sur l’arbre du mât et de là à la sonnerie et de la terre. Lorsque la voie est libre le disque est effacé, la locomotive passe, le courant ne s’établit pas, rien ne fonctionne. Mais si le disque est à l’arrêt, le commutateur agit et quand la locomotive passera le courant s’établira, traversera l’électro-aimant et fera fonctionner le sifflet ou le frein automatiquement.
675. Enclenchement électrique des signaux et des aiguilles. — Il arrive fréquemment que divers appareils ne doivent fonctionner
Fig. 550. — Sifflet électromoteur.
Fig. 551. — Verrou électrique.
que suivant un ordre déterminé; un disque permettant le passage à une bifurcation ou un croisement ne devant, par exemple, se manœuvrer que si l’on a fermé la voie sur les autres lignes, ou bien encore la manœuvre d’une aiguille ne devant avoir lieu que si l’on a amené à la position convenable les disques qui se trouvent sur les diverses voies qui y aboutissent. On a résolu le problème de diverses façons et notamment en établissant des liaisons mécaniques entre les leviers qui font mouvoir les aiguilles et les disques. Mais on peut avoir recours à l’électricité pour établir ces liaisons nécessaires ; pour cela, on munit les pièces mobiles de verrous électriques ou serrures électriques dont on a imaginé de nombreuses formes. Nous en décrirons un modèle appliquée par M. Régnault à son appareil de block-système.
Une boîte en fonte A (fig. 551) porte latéralement une coulisse B dans laquelle pénètre la tige L d’un levier de manœuvre lié à l’aiguille
ou au disque dont il s’agit. Un pêne C, que l’on fait mouvoir à l’aide d’une poignée extérieure D, repoussé par un ressort R s’oppose, à l’état de repos, au mouvement du levier qui n’est possible que quand ce pêne est effacé malgré l’action du ressort. Mais ce mouvement n’est pas toujours possible, parce qu’un levier IG vient buter par son extrémité contre le pêne et empêche tout déplacement : ce levier est immobilisé dans cette position parce que son autre bras IH est maintenu contre un électro-aimant Hughes. Quand celui-ci est traversé par un courant de sens convenable, le levier obéissant à un ressort antagoniste r s’écarte de l’électro-aimant, son extrémité opposée libère le pêne que l’on peut alors repousser, ce qui permet le mouvement du levier. Celui-ci n’est donc possible que si un courant traverse l’électro-aimant : on dispose cet électro-aimant dans un circuit comprenant une pile et où existent autant d’interruptions qu’il existe d’appareils qui doivent être liés à celui qui dépend de la serrure ; ces interruptions se trouvent fermées par le jeu même de ces appareils lorsqu’ils sont dans une position favorable. Il suffit alors, évidemment, qu’un seul appareil ne soit pas dans cette position pour que le mouvement du levier ne puisse pas avoir lieu.
676. Disques électriques. — La manœuvre des disques à grande distance, au delà de 1200 mètres par exemple, est peu aisée; on a proposé d’employer les courants pour provoquer le mouvement de ces signaux. On ne demande pas au courant le travail mécanique nécessaire à la manœuvre, maison l’utilise seulement pour produire l’enclenchement et le déclenchement d’un rouage d’horlogerie au moment opportun. On peut disposer le circuit de manière que lorsque le mouvement s’est produit un signal spécial soit fait à la station qui commande la manœuvre. On comprend qu’il est aisé, dans ce système, de relier le disque considéré à d’autres disques ou à des aiguilles, en s’arrangeant comme nous l’avons expliqué pour que le circuit ne soit fermé et par conséquent que la manoîuvre ne puisse s’effectuer que lorsque tous les autres appareils sont dans la position convenable.
En général les appareils sont disposés de manière à mettre le disque à l’arrêt automatiquement par la rupture du circuit; il en résulte, que si, pour une cause quelconque, il y a un dérangement dans le circuit et que le courant cesse de passer, le disque se mettra à l’arrêt, il ne pourra donc résulter aucun inconvénient autre qu’un retard dans la marche des trains. D’autre part, les courants qui pourraient prendre naissance par suite de l’action atmosphérique sont sans inconvénient; ils ne peuvent agir si le disque indique
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
l’arrêt, puisque alors le circuit est ouvert; quand le circuit est fermé, ils ne modifient pas la position du disque qui indique voie libre, s’ils sont dans le même sens que le courant de l’appareil; s’ils sont en sens contraire et suffisants pour l’annuler, ils produisent il est vrai le mouvement du disque, mais celui-ci se met à l’arrêt, ce qui ne peut amener aucun accident.
En France les disques manœuvres par l’électricité n’ont pas été employés, si ce n’est à l’état d’essai; nous ne croyons donc pas utile d’insister davantage.
677. Contrôle des aiguilles manœuvrées a distance. — Il est utile, lorsqu’une aiguille est manœuvrée à distance par l’intermédiaire de tiges et de leviers, de s’assurer qu’elle a bien pris absolument la position qu’elle doit occuper et qui amène le passage du train sur la voie convenable; si le mouvement de l’aiguille était
gêné plus ou moins complètement par une cause quelconque, il en pourrait résulter un déraillement; s’il ne s’était pas produit, le train s’engagerait sur une voie qu’il ne doit pas suivre. L’emploi de courants électriques permet de fournir à cet égard des renseignements certains à une distance quelconque. On conçoit, en effet, qu’il suffit de relier les pièces mobiles à des appareils, à des commutateurs par exemple qui fermeront un circuit comprenant une sonnerie seulement quand l’aiguille a pris exactement la position qu’elle doit occuper.
Le contrôleur de M. Chaperon (fig. 552 et 553) consiste en un secteur isolant S présentant une partie métallique E et contre lequel frottent deux ressorts R R'; le fil de la ligne L qui comprend la pile et la sonnerie est reliée à l’un de ces ressorts, tandis que l’autre T est mis à la terre. Le circuit est ouvert et le courant ne passe pas
Fig. 552 et 553. — Contrôleur d’aiguille; coupe et plan.
tant que les ressorts frottent sur la partie isolante; le courant s’établit, et par suite la sonnerie entre en action, lorsque les ressorts sont en contact avec la pièce métallique E.
Le secteur isolant est monté sur un arbre horizontal 00' qui porte une mani velle OC dont l’extrémité est articulée avec une tige horizontale CD qui traverse le rail B et dont la tête vient buter contre la lame de l’aiguille A, pièce mobile. Quand celle-ci est appliquée exactement contre le rail pour le passage d’un train, elle repousse la tige qui entraîne la manivelle et fait tourner l’axe, la pièce métallique arrive alors au contact des ressorts, le courant s’établit. Lorsque l’aiguille s’écarte du rail, un contrepoids P monté sur l’arbre le fait tourner en sens contraire ainsi que le secteur et le courant est rompu.
678. — M. Lartigue a imaginé une disposition très différente et qui permet de vérifier simultanément et avec un seul circuit si les parties mobiles des deux côtés de la voie ont bien les dispositions qu’elles doivent avoir. L’organe essentiel est une boîte en ébonite
B(fig. 554) montée sur une pièce métallique mobile autour de sa partie supérieure G et reliée à une tringle horizontale DE qui traverse le contre-rail : cette pièce est sur le côté extérieur de celui-ci. La boîte entièrement fermée est partagée en deux a a' par une cloison percée d’une petite ouverture; deux fils de platine H K pénètrent dans la boîte dans le compartiment externe. Quand la boîte est horizontale, ils sont baignés dans le mercure et s’ils font partie d’un circuit, le courant peut s’établir; quand la boîte est inclinée, une partie du mercure est dans le compartiment interne, l’un des fils est en dehors de ce liquide, il y a interruption de circuit, le courant ne peut passer. Lorsque la boîte passe de la position horizontale à la position inclinée, le courant ne cesse pas immédiatement, parce que, à cause de l’étroitesse de l’orifice, le mercure met un certain temps à s’écouler.
Les tringles qui traversent les rails ont une longueur telle que les boites sont horizontales quand l’aiguille est écartée du rail
INDICATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS
correspondant et qu’elles sont inclinées quand l’aiguille est arrivée au contact.
Enfin à l’une des boîtes un fil de platine Ul est à la terre, l’autre Ki est relié par un conducteur à l’un des fils de platine H de la seconde boîte et l’autre fil K de celle-ci communique avec le circuit qui comprend la sonnerie S et la pile.
Dès lors on reconnaît que lorsque les aiguilles occupent exactement l’une ou l’autre des positions extrêmes qu’elles peuvent avoir, l’une d’elles étant en contact exact avec le rail correspondant, le circuit est interrompu, la sonnerie ne peut fonctionner. Lorsque l’on passe d’une position à l’autre la boite qui était inclinée devient horizontale, les deux fils sont au contact du mercure et le courant peut passer ; la boîte qui était horizontale et dans laquelle le courant pouvait passer s’inclinera, mais, à cause de l’écoulement lent du mercure, il n’y aura pas instantanément rupture du circuit; pendant un certain temps, le circuit ne présentera pas d’interruption, le courant s’établira, la sonnerie tintera; mais cette action sera passagère, car le mercure passant dans le compartiment interne de la boîte qui s’est inclinée un des fils de platine se trouvera hors du liquide.
Si, pour une cause quelconque, les aiguilles occupent une position intermédiaire, les deux boîtes restent horizontales, il ne se produit pas d’interruption de circuit, la sonnerie tinte constamment. Cette sonnerie annonce un dérangement, tandis que, au contraire, on est averti que tout est en bon état lorsque la manœuvre des leviers qui commandent l’aiguille est accompagnée d’un tintement qui n’a qu’une durée limitée. S’il n’y avait pas de tintement, c’est qu’il y aurait un dérangement dans un des organes, et il y aurait lieu de procéder à une vérification.
Si un poste commande plusieurs aiguilles, on peut n’avoir qu’une seule sonnerie ; mais un galvanomètre est placé dans chaque circuit et permet de reconnaître quelle est l’aiguille dont la manœuvre a provoqué la mise en action de la sonnerie.
679. Protection électro-automatique des trains. — On a cherché enfin à ce que les trains sur leur passage même fournissent à distance des indications sur la position qu’ils occupent ou qu’ils fassent manœuvrer automatiquement les appareils destinés à les protéger.
En principe, l’idée est simple : il suffit que le passage du train en un point déterminé provoque l’établissement d’un courant dans un circuit. Ce courant peut être utilisé à faire à la gare prochaine
un signal annonçant l’arrivée du train; il peut servir à faire mouvoir des disques électriques qui couvriront le train.
Si l’on a établi une disposition de ce genre en plusieurs points limitant des .sections, on conçoit que, dans les gares entre lesquelles circule le train, on pourra être renseigné sur la marche du train, sur le point où il se trouve à chaque instant. On pourra utiliser le courant produit en un point à manœuvrer des signaux dont l’un bloque la section dans laquelle le train entre et dont l’autre débloque la section précédente, etc.
On comprend aisément la sécurité absolue que procureraient ces dispositions si l’on pouvait compter sur le fonctionnement certain des appareils; il ne saurait alors y avoir d’erreurs provenant d’omissions de la part des employés ou d’ordres mal compris, mal exécutés, surtout si l’on y joignait le sifflet électromoteur et le déclenchement automatique des freins continus (673). Seule la communication télégraphique ou téléphonique entre les trains en marche et les gares ou entre deux trains en marche pourrait amener une aussi grande sécurité.
La réalisation de cette idée est beaucoup moins simple qu’elle ne paraît et la fermeture d’un circuit par*le passage d’un train présente des difficultés très réelles dans la pratique.
L’idée la plus simple consiste évidemment à disposer une pédale qui soit abaissée par le passage des roues et dont le mouvement provoque la fermeture du circuit et par suite l’établissement du courant.
Une première difficulté consiste dans la multiplicité des chocs que reçoit la pédale qui est rencontrée par chaque roue du train. On est parvenu à lever cette difficulté en soustrayant la pédale au choc des roues autres que la première : à cet effet, par exemple, la pédale AB (fig. 555) est reliée à un levier dont l’extrémité soulève un soufflet; ce soufflet est muni d’une soupape qui, dans ce mouvement, laisse librement pénétrer l’air, mais qui se ferme dès que le mouvement descendant commence : l’air s’écoule alors seulement par un petit orifice calculé de manière que le soufflet n’arrive au bas de sa course et que, par suite, la pédale ne soit relevée qu’après un temps plus considérable que celui qui correspond au passage d’un train.
Bien que le procédé soit appliqué en un certain nombre de points, on peut craindre que le choc même d’une seule roue ne puisse amener des dérangements dans l’appareil, aussi son emploi ne s’est-il pas généralisé.
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On obtient un meilleur résultat en n’utilisant pas l’action des roues sur une pièce mobile, et en se servant pour fermer le circuit de la flexion que subissent les rails au moment où passe le train.
080, — Enfin une solution simple, qui paraît entièrement pratique et qui, dans les premiers essais qui durent depuis près d’un an a donné des résultats satisfaisants, a été indiquée par M. de Baille-
Fig. 555.
hache. Elle n’exige l’adjonction d’aucune pièce à la voie; seulement un rail G (fig. 556) est monté d’une manière spéciale au point où le passage du train doit produire l’établissement du courant dans le circuit. Ce rail est isolé de la terre et des rails voisins A B : pour atteindre ce résultat, il est séparé des coussinets sur lesquels il repose par une feuille de cuir recouverte d’une lame de gutta-percha.
