CHAPITRE V

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 ea mouvement une ou plusieurs sonneries, fera tourner une aiguille sur un cadran, ou provoquera par l'intermédiaire d'un style Tinscription 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.

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 I 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, bieR 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 celte 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 &, tandis qu'en un point la roue d'échappement présente une cheville d'or i 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-

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 C 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 <;ourant cesse. (En réalité le doigt n'est pas porté directement par la palette, mais par

Fig. 507. — TransmeUcur chronométrique Hi!dé.

Fig. 508.

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 dléchappement dépend du

nombre de dents de celte 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

Fiff. 509. — Horloffo Mildé : récepteur. (La Lumière éUctrique.)

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 apportes 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

à l'extrémité duquel est une traverse horizontale sur laquelle sont jQxées 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. Comme ce contact se produit vers l'extrémité de l'oscillation, sa durée est petite; on

Fjg. 510. — Horloge électrique Brdguct : 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 480% 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

Fi|f. 511. —Balancier do 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 (fig. 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'Obsen'atoire ; 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.

Les horloges réceptrices doivent avoir une marche accélérée et Ton a admis comme règle que l'avance devait atteindre 20 secondes

par jour; le battement de leur pendule devait donc être de ^g^jj- 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 do M. Thomas. {La Lumière électrique.)

'kboutissant l'un et l'autre à l'Observatoire et dont les fils passent dans les égouts.

632. — Nous signalerons le principe de Thorloge 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 0 entre les deux pôles A B d'un électro-aimant qui sont diamétralement opposés : cet électro-aimant est traversé toutes les trente secondes par le 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

39i TRAITÉ D'ÉLECTRICITË.

sont alors repoussés; l'aimant prend un mouvement de rotation qui s'arrête après un demi-tour parce que, alors, les pôles de Taimant sont en face des pôles de nom contraire de Téleclro-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 fm 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 r 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 ravance 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

Fig. 513. — RemUe à l'heure, système Henri Lepauto.

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 Theure 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 Texlrémilé D est dans la coche du limaçon, il est impossible quand elle est sur la partie faisant came. Orj 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 Ton 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 cessalions 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 aujmoment où Tamplitude a atteint la valeur minima fixée à l'avance.

635. — Nous indiquerons sommairement le principe de l'horloge 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 C 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

Fig. 514. ~ Principe de l'horloge de M. Hipp.

lame de ressort RR' fixée à une extj-émité 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.

rélectro-airaant 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 Toscillation 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.

Gomme 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'étudc dcs phénomènes de jnouvement 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 est une 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 rétude 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 Taide de régulateurs de vitesses (régulateurs à ailettes, régulateurs Foucault, régulateurs Yvon-Viliarceau 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 dé 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 Ton étudie n'est pas sans présenter des inconvénients; elle entraîne des frottements en divers points, frottements qui, non seulement amènent une discordance entre lé mouvement du style et celui du corps, mais qui, de plu», 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 celte durée; et, dans un certain nombre de cas, parvenir à la détermination de la loi du mouvement.

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 Ton 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 et s'éteint peu de 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

Àiïi TRAITE D'ÉLECTRICITÉ.

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 l'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 fil 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-aimant agit; 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, pai^ 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. Celte 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

les branches dont ils ralentissent le mouvement; on peut changer lerr position suivant qu'ils ont à produire un effet plus ou moins notable.

Enfin, en général, Télectro-aimant peut glisser parallèlement à Taxe 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

:=iP

*^:vr.T;

Flff. 516.

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 «, 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 1' 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.EHPLOIS DIVERS DES ÉLECTRO-DIAPASONS. — Disous quc Téleclro-

404 iTRAITÉ D'£L£GTR1CIT£.

diapason peut être utilisé pour produire dans un circuit des interruptions fréquentes et isochrones. À 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 delà 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 lil 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 fixe à la 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 deTamplitude des vibrations et qui est perpendiculaire à la droite précédente. Si les deux mouvements ont lieu simultanément le style trace

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 tra* car 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 â4, par exemple, lançant un projectile de 144 kilogrammes, la vitesse de l'affût est de S^^SO au moment où le projectile quitte la pièce; elle augmente et atteint un maximum de S'^jâO alors que le projectile est à 15 mètres de la pièce.

641. Des ghronographes. — 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 lesmodèles^ 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

4()fl TRAITÉ D'ÉLECTRICITÉ.

sinusoïde qui séparent ces deux crochets, ce nombre représenle en millièmes de seconde le temps qui a séparé les deux effets considérés (en supposant bien entendu que Ton 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 :

V 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 unécrou fixé; 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 hélicoïdal. 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 cl 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

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'enregistrement 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 qiie, 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 môme, 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 trticés fournis par deux enregistreurs difliérents 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. QM. — 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

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 l'évaluation des durées, indétermination qui, pour un même écart, dépend nécessairement de Ja vitesse du cylindre. M. Marcel Deprez, par des expériences directes, a rais 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 parait 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 Taimantation et de la désaimantation. Entre les pôles qui sont voisins est placée une lame de fer doux A pouvant tourner autour d'un axe C 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

ilO TRAITÉ 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 diflîculté comment la palette se meut lors du

Fijf. 517. — Signal électrique de Marcel Dcprez. Fi|f.5l8. — Signal ctectrique Marcel Deprei.

[La Lumière électrique.) {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 pri&me 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 -jjjôjjô" de seconde et que l'effet se produit avec

un retard de -^^jjjjp (je 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

ils TRAITÉ D'ËLECTRIGITÉ.

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. Parenthou, 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 a une 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, difl'érence entre les longueurs des deux brins suspendus, est constante.

La poulie R (flg. 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 in versos 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

le pignon moteur et Torgane 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 rindication 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 ce (ûg. 519 et 520) fixée à une pièce qui peut tourner autour de l'axe 00' qui coïncide en direction avec Taxe du pignon mais qui en est indépendant. Au repos cette pièce FH est verticale et la cheville G est sur la verticale du centre 0, 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-

G'-ji'i-'H Ml' 'm'

Fiç. 519.

Fie. 520.

ville, le basculeur FH reste par suite immobile. Gelui-ci ne commence à se mettre en mouvement que lorsque la cheville est rencontrée 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 Thorizontale 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 FH ne se déplace pas au ne s'in-

AU

cline que peu» mais qu'il exécute une demi-révolution complète dès que le pignon a tourné de plus de 480'. 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 0 et 0^ (flg. 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 0, est parallèle à un ressort Nj 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

Fiff. 521.

la ligne, courant direct si le contact a lieu entre 0 et N, courant inverse si le contact a lieu en 0, et N^.

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 FHj ; le ressort N, est en arrière, au niveau de la face postérieure de cette pièce mobile ; de telle sorte que le courant 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 res: sort Ni .

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.

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'^ est à gauche. Sur l'axe du basculeur se trouvent deux chevilles l'une en avant i', l'autre en arrière, F, (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, Tautre s' appuyant sur la cheville correspondante restera parallèle à l'axe du basculeur ; ce sera M' (II) ou M', (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

Ftg. 593.

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 sontmontées djeux 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 AB,A'B' mobile autour du centre D et D'. L'extrémité B, 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 Tinfluence

du poids B, le doigt pénètre dans les dents et entraine 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 Ton 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 correspondante 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

1J4D1GATEURS, ENREGISTREURS, RÉGULATEURS. 4t7

engrène avec une crémaillère horizontale HK terminée par un crayon Kl dont la pointe se déplace parallèlement aux génératrices d'un cylindre enregistreur LM qui toume d'un mouvement uniforme . Les déplacements de la crémaillère et de I sont proportionnels aux déplacements angulaires de l'axe OCX 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 rései*voirs 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'enr^istrer 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 toutes 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 boite 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 iils 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.

GAKIBL. H. — 27

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. 533) porte une tige BC guidée dans

hi-

Pi^. 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, Si n'ayant 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-

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'y 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. II 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

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'éleclricité 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

/yl s-pp»

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 AB (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-

quels G, D également isolés et communiquant chacun avec une sonnerie Si, Sj. 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

ta

Si

TE

Pîg. 5M.

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 pai* un assez long index de mercure CD qui par l'intermédiaire d'un fil de. platine ËF 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^jS^; lorsque la température s'élève, l'index s'avance, finit par rencontrer le fil de platine M et la sonnerie Si entre en action; si la température s'abaisse, l'index se

meut en sens contraire, vient rencontrer Tautre fil de platine G et l'autre sonnerie S, 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 à la longue et deviennent incapables de laisser passer l'électricité au moment où elles sont rapprochées l'une de l'autre.

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 par les 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, Topinion 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 suffît 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. 537) 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 Ton agira sur le cordon pour se servir de la sonnerie.

Dans cet appareil et dans d'autres modèles constniits sur des principes analogues, l'appareil fonctionne dès que la température limite est atteinte sans qu'aucune distinction soit établie entre les cas ou cette température est atteinte lentement ou brusquement; ce qui peut correspondre à des circonstances très différentes.

Il 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 Tappareil de chauffage et réchauffement brusque qui résulte d'un commencement d'incendie. Cet avertisseur se compose de deux

Fig. 527 et 52^ — 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

426 TRAITE D'ÉLEGTRIGITË.

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.

653. — Il 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. 528) dont le

Fig. 520 et 530. — Avertitteur* d'incendio 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. 529) 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.

Mais, de plus, la pièce B est une lame élastique pliée en forme d'Ù, qui par une branche viendrait toucher A, si elle n'était maintenue écartée par l'action d'une pastille fusible C enfilée sur une vis qui traverse la pièce B; quand la température atteint le point de fusion de cette pastiUe^ température qui est ordinairement de ^O"", 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 ligure 530 représente la même disposition appliquée à un bouton d'appel à tirage dont le fonctionnement se comprend aisé*ment.

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 im poids qui force la tige à rester abaissée; dans cette position, la bague métallique ne touche pas les ressorts A et B tandis

4i8 TRAITE D^ÊLEGTRIGITÊ.

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 suffît 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 iils 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 où 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, (fig. 531) chaque circuit communiquant à une case ; de plus tous ces circuits se réunissent pour aboutir à la case

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.