Description du nouveau cathétomètre de M. Dumoulin-Froment

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Submitted on 1 Jan 1883

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Description du nouveau cathétomètre de M.

Dumoulin-Froment

A. Terquem

To cite this version:

A. Terquem. Description du nouveau cathétomètre de M. Dumoulin-Froment. J. Phys. Theor. Appl.,

1883, 2 (1), pp.496-503. �10.1051/jphystap:018830020049601�. �jpa-00238155�

496

On reconnaîtra dans cette

expression l’énergie

de deux aimants élémentaires.

On remarquera

qu’il

n’entre dans ces formules due les ^con-

stantes ~ et p (coefficient

^de

rigidité

^et

densité)

^ou

plutôt

leur rap-

port,

c’est-à-dire le carré de la vitesse de

propagation

^{des vibra-}

tions transversales. Mais cette

analyse

serait insuffisante si l’on

admettait,

^{comme dans le}

magnétisme,

^{des courants}

préexistants

dans le milieu et

capables

de s’orienter. Il faudrait alors introduire

un nouveau coefficient

dépendant

^{du nombre et} de l’in tensité de

ces courants.

DESCRIPTION DU NOUVEAU CATHÉTOMÈTRE DE M. DUMOULIN-FROMENT:

PAR M. A. TERQUEM.

La

plupart

des cathétomètres

présentent

certains défauts dans leur

construction, qui

^{en rendent}

l’emploi

^{incommode et même}

défectueux.

18 Leur

longueur

est souvent

plus grande qu’il

^n’est nécessaire,

quand

^{on veut} déterminer de faibles différences de

niveau,

^comme

dans les

expériences

^de

capillarité,

par

exemple;

2~ Le

glissement

^du curseur ne

peut

s’ef~’ectner sans occasionner

quelques trépidations, qui

^se

communiquent

^{à la}

^lunette,

^et

peuvent légèrement

altérer la lecture de la

longueur qu’on

^{veut t}

mesurer;

3° La lecture du vernier ^au 50e de millimètre est

toujours

^fati-

gante,

^{et dans les} cathétomètres actuels cette lecture ^ne

peut

^être effectuée que par le

déplacement

^de

l’ohservateur,

^{ou la rotation}

de

l’appareil

^de

go° ;

4° L’approximation

dans les lectures ne

peut

^donc

dépasser

^le

5,e de millimètre _par

l’emploi

^{du vernier.} Avec la vis micromé-

trique qui

réunit les deux

parties

^{du curseur, on}

pourrait

^obtenir

une

plus grande approximation,

^{à la} condition de donner

plus

^de

force à cette vis et de lui faire conduire ^un

poids

moindre que celui de la deuxième

partie

^{du curseur.} Ces divers inconvénients

ont été évités dans le nouveau cathétomètre que M. Dumoulin-

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018830020049601

497 Froment ^a

construit,

^{à ma}

demande,

pour ^la Faculté des Sciences de Lille.

L’échelle est

complètement indépendante

^{de la}

^lunette, qui

^n’est

plus,

^en

^réalité, qu’un

^{liseur très}

précis

^{tournant autour d’un axe}

parfaitement

^vertical. Gomme la construction de l’échelle est

plus simple

^et que celle du cathétomètre ^{est très}

analogue

^{à la}

première, je

commencerai par la

description

de l’écllelle.

ÉCHELLE DIVISÉE.

A. Pied et a.xe de rotation. ^- Le

pied

^en

^fonte,

^très

solide, AA’,

a la forme

habituelle ;

^{il se} compose ^d’un

disque

circulaire

central,

avec trois hranches terminées par des vis calantes

(~fib-.

^{i et}

3).

Sur le

disque

^{central est}

^fixée,

par des

vis,

^une

plate-forme

^{BI3‘ en}

fer,

bien dressée. Au centre s’élève la

tige

^{centrale en fer}

forgé

G G‘ D D’

( f g~. i ),

^{maintenue à} l’aide d’une

tige

^filetée traversant les

pièces AA,

^{I3B‘ et d’un écrou. A} la base de cette

tige

^{se trouve un}

tronc de cône

CC, parfaitement ^tourné,

^{et vers le haut un second}

tronc de cône DD’. Enfin

cette-tige

^est terminée par ^une

pièce

^d’acier

EE’, portant

^{au centre une}

pointer

^{et tout autour un} rebord sail-

lant ;

^la

partie cylindrique

inférieure de cette

pièce

^{est reçue dans}

une cavité de même forme creusée dans la

tige centrale,

^{et trois}

vis à têtes

noyées

rendent la

tige

GG‘D D‘ et la

pièce

^EE’

complè-

tement solidaires.

~3.1-Ylccncltort et échelle. ^- Autour de cet axe tourne un manchon de laiton

(fig. 3)

FFF‘F‘. A celui-ci sont fixées intérieurement deux viroles de

bronze, ayant

^{la forme de troncs de}

cônes,

^et

qui s’appuient

^{sur les troncs de cônes CC’ et DD’ de la}

tige centrale ;

^la

partie

inférieure du manchon de laiton

s’appuie

^aussi

légèrement

sur la

plaque

^I3B’.

Pour diminuer les frottements ^sur les cônes CC’ et DD‘ et sur

la

plaque BB’,

^et rendre la rotation

plus ^facile,

^{à la}

partie ^supé-

rieure du manchon est vissée la virole GG’

(~b~. 2

^et

3).

^Celle-ci

est formée d’ un

disque

G‘ Gr‘ évidé ^au centre, ^{d’une sorte} d’alidade G et d’une

pièce rectangulaire dirigée tangen tiellermen t

^{à la cir-}

conférence extérieure de G‘ G‘. Dans l’évidement central G~G~ est

reçu le rebord de la

pièce

d’acier EE’

(.fig. 1).

Sur l’alidade est

fixé un fort ressort d’acier HH’

portant

^{à son} extrémité Htin ^ren-

498

forcement dans

lequel

^{est creusée une cavité}

conique qui s’appuie

sur la

pointe

~n de la

pièce

EE’. Le manchon est ainsi maintenu

en

place

^{et ne} peut recevoir d’autres

déplacements du’un

^inouve-

Inent de rotation autour de l’axe commun de la

pointe /?

^{et des}

deux cônes CC’ eL DD’. Sur la

plaque rectangulaire tangentielle

^est

placé

^{un niveau à bulle}

d’air, qu’on peut régler

^{par le retournc-}

ment, ^{comme on} le fait habituellement.

Pour faire tourner le

manchon,

^celui-ci

porte

^{à la}

partie

^infé-

rieure un

disque

^KK’

qui

passe ^entre les mâchoires d’une

pince ^II’,

que

porte

^une des branches du

pied

^de

l’appareil.

La

division,

^en

millimètres,

^est

gravée

^{sur une surface}

plane

^LL’

obtenue en rabotant

longitudinalement

le manchon

cylindrique.

VISEUR A VIS lI1CR01ZÉTI~IQLE.

Le

pied

^{et la}

tige

^{centrale sont}

identiques

^{aux mêmes}

pièces

^de

l’échelle,

sauf que les dimensions en sont

plus grandes (ainsi

que le fait voir la

/~. ~~ );

les mêmes lettres

désignent

^{les mêmes}

pièces;

toutefois la virole GG’ ^ne

porte plus

^{de niveau.}

A. Mfinclion. - Dans le manchon

cylindrique

^{sont creusés}

deux sillons ou rainures

longitudinales

diamétralement oppo- sées bb’

(~~°. 4 et 5)

^{en forme de}

^V, qui

^{servent de}

guides

^{au cur-}

seur.

B. Cu~~sezc~~. - Le _curseur, en

grande partie cylindriques,

^ne

touche pas le

manchon,

^{dont il est}

séparé

par ^un espace vide d’en- viron 011l ,02. ^Il

porte

intérieurement deux lames de laiton biseautées

et

verticales, qui glissent

dans les rainures du manchon. La lanie antérieure est

fi~e ;

^{la lame}

postérieure peut

^être

pressée par la

vis _c~; elle est

guidée

par deux

goupilles, qui

^{ne lui}

permettent

que le ^mouvement

antéro-postérieur.

^Le

glissement

s’effectue ainsi très

facilement,

ainsi que l’arrêt du ^{curseur à toute} hauteur.

La

partie

antérieure du curseur est

plane,

^{et il}

S’)7

^{trouve vissée}

une

plaque rectangulaire

^MMM’M’

(f’z~~. ^{4, 5,} 6) parfaitement

dressée et biseautée ^{sur ses} bords. C’est sur cette

plaque

que

glisse

la monture de la

lunette ;

^elle

_porte

^en outre, ^{fixée à la}

partie

^infé-

rieure de la

pièce

^N

( fâ . !

^et

6)

^dans

laquelle

^tourne le renflement

sphérique,

^la

tige

de la vis

PP~, qui produit

^le

déplacement

^lent

499 de la

lunette;

^{cette vis est}

indispensable

^{dans ce}

cathétomètre,

puisque,

par suite de la

suppression

^du

^vernier,

^{elle sert à la lec-}

ture des divisions du millimètre. Sur cette

pièce

^{N est fixée laté-}

ralement la

plaque portant

le trait de

repère

pour la lecture des divisions du tambour divisé de la vis PP’.

C. Lui2ette. - Elle ^ne

présente

^{rien de}

particulier.

^{Les réti-}

cules sont

mobiles,

de manière à

permettre

d’établir la coïncidence de l’axe

géométrique

^{et de l’axe}

optique.

D. Fourchettes et .szc~po~°t ^cle la lunette. ^- Sur la

plaque

^bi-

seautée

M31’,

^{solidaire du curseur,}

peut glisser

^la

plaque QQ’ ( fi~,-. ~, 5,

y

6) qui porte :

^{10 1«’écrou} RR’ de la vis

micrométrique ^PP’,

2° l’axe de rotation des fourchettes et de la lunette. Cette

plaque

est

prolongée

latéralement par la

pièce ^SS’, qui porte

l’écrou de la vis

T,

^{servant au}

réglage

de la lunette.

Les fourchettes

U, U, U’, U’, qui supportent

^la

lunette,

sont traver- sées par ^une

tige d’acier,

terminée par deux

pointes

^{reçues dans}

deux

petites

^cavités

coniques

dont l’une est creusée à l’extrémi té de la vis V. Celle-ci est

portée

par ^{une sorte} d’étrier

XX’,

^{fixé sur la}

pièce QQ’

et traversant le

système

^des

fourchettes, grâce

^{à une}

entaille

pratiquée

^{dans la}

partie

horizontale.

Les fourchettes

s’appuient

^{donc sur} l’extrémité de la vis

T,

et, d’un autre

côté,

^{un fort ressort}

d’acier Y, s’appuyant

^{sur une gou-}

pille,

maintient le contact.

Le niveau à bulle d’air est fixé ^sur la traverse horizontale

qui

réunit les

fourchettes,

^{et non sur la}

lunette,

^{comme cela se fait}

habituellement. Le

réglage

^du

parallélisme

^{de l’axe}

géométrique

de la lunette et du niveau

peut

^néanmoins

s’opérer

par le ^retour- nement ; l’écartement du niveau et de la lunette rend les lectures du niveau

plus ^faciles;

^{évidemmen t le niveau}

^peut

^{basculer au tour}

d’une de ses extrémités par l’action d’une vis ^et d’un ressort. Du reste, la coïncidence de l’axe

optique

^{et de l’axe}

géométrique

^{de la}

lunette,

^ainsi _{que le}

parallélisme

^{de ce dernier avec le}

^niveau,

^ne

sont pas

indispensables

si l’axe de rotation du cathétomètre estbien vertical et si les

plans

liorizontaux

visés,

_{ainsi que}

l’c~chelle,

^{sont à}

la même distance de la

lunette;

mais évidemment le

parallélisme

est

préférable.

500

La

lunette, placée

^{dans les}

fourchettes,

^est maintenue dans ^une

position

invariable à l’aide des deux vis de

pression ^Z,

^Z’

qui

^tra-

versent les deux lames 1-i ssées ^sur les montants verticaux des four- chettes.

E. Vis

mic~°ojnétntc~ice.

^{- La vis}

micrométrique

^{PP’ a un} pas de o III ,001 ; ^{son diamètre est de i i mm. Elle}

porte

^un tambour divisé

en cent

parties,

^ce

qui permet

^{de lire} facilement le millième de millimètre. Elle

porte

^un renflement

sphérique

^{reçu dans une}

cavité de même forme creusée dans la

pièce ^{N; celle-ci,}

^{fixée en}

bas de la

plaque ^M,

^est formée de deux

parties qu’on peut

^serrer

à l’aide devis. La

plaque

^mobile

U ~Q’~’ S S’ porte

^{l’écrou creusé} dans la

pièce ^RR’,

^formée

également

^{de deux}

parties

^serrées par des vis. Cette

pièce

^est

fixée,

^{non au bas de cette}

plaque,

^{mais au}

milieu,

^{comme le montre la}

ftg. ^4.

^Cette

disposition produit

^un

glissement plus régulier

^{de la}

plaque QQQ Q

^{sur la}

plaque

^1_VIM’.

Le

jeu

du renflement

sphérique

dans la cavité de la

pièce

^{N et du}

filet de la vis PP’ dans son écrou est tellement

faible,

que le

poin-

tage ^{se fait avec la même}

précision

^{.en montant}

qu’en descendant,

et atteint environ

+. de millimètre, approximation qui peut

^être

encore

dépassée.

si les traits de l’échelle sont suffisamment fins.

l’tÉGLAGE ET EMl)LOI DU CATH ’~TO~1 LTHE.

Quand

^{on veut} déterminer la distance verticale de deux

plans

horizontaux à l’aide de ce

cathétomètre,

par

exemple

l’ascension d’un

liquide

^{dans un tube}

capillaire,

^on

place

l’ins trumen t à exa-

miner de telle sorte que les deux niveaux ^à viser soient vus nette- ment tous les

deux; puis

^on

déplace l’échelle,

^{en la mettant dans}

le

voisinage

^du

premier instrument,

^{de telle sorte} que les traits de l’échelle soient vus

également

^{avec la}

plus grande

^{netteté. On}

règle

alors le cathétomètre à l’aide du niveau de la

lunette,

^{en se}

servant des vis calantes du

pied

^et de la vis

T,

^{comme on le fait}

d’habitude

(c’est

^{à dessein}

qu’on

n’a pas mis de niveaux ^sur le

pied).

On rend de même verticale la

règle

^{divisée à} l’aide du niveau fin’. Les fractions de millimètre se déterminent évidemment en

déplaçant

la lunette à l’aide de la vis

micrométrique, jusqu’à

^ce

que le croisement des réticules coïncide ^avec le trait immédiate-

DESCRIPTION 1)1-

x u ~ E’ i-x i 1’ - 1 °Î’ i 1 Ji ’i’ ( ) 31 iÉ ’i’ ili DE -Nl~’ ^PAH~t’.A

TKJ~O~KM

ⁱ

501 ment inférieur ou

supérieur

de l’échelle et constatant, ^a l’aide du trait de

repère,

^de

quelle quantité

^{on a fait tourner} la vis pour établir cette coïncidence. En tournant la vis dans le même _sens, de manière à faire descendre la

lunette,

^{on évite}

complètement

toute

espèce

^de

temps perdu

^{dans les contacts à} l’intérieur des

pièces

^{N et RR’.}

On

pourrait,

^{en outre,} modifier le cathétométre de manière à tracer la division ^sur le manchon et se passer d’échelle

séparée

^et

de vernier. Il suffirait de faire dans le curseur une sorte de fenêtre

rectangulaire ( fig~. 6)

^{et de fixer sur la}

pièce QQ’

^{un bras}

qui glisserait

^sur l’échelle dans l’intérieur de la

fenêtre;

la coïncidence

avec un trait de l’échelle serait encore obtenue avec la vis micro-

métrique.

Ce mode de lecture serait

plus

^{commode et}

plus précis

que dans les cathétomètres

actuels,

^{à cause de la}

plus grande

^force

de la vis

micrométrique,

^du

poids

^moindre

qu’elle

^{a à}

déplacer

^et

du peu de frottement

qui

existe dans le

glissement

^{des deux}

plaques

^{MM’ et}

QQ’.

Le

réglage

^{du niveau et de l’axe}

optique

^{de la} lunette s"effec-

tuent de la manière suivante, :

Après

avoir rendu verticale l’échelle

divisée,on règle

le viseur à l’aide des vis calantes et de la vis

T,

^{comme si le}

parallélisme

existait.

On

pointe

^{alors la lunette sur un} des traits de l’échelle :

il La coïncidence de l’axe

optique

^{et de l’axe}

géométrique

^de

la lunette est obtenue en faisant tourner la lunette dans ^ses colliels

et

déplaçant

^le croisement des

réticules, jusqu’à

^ce que le

poin-

tage

^{continue à se faire sur le même trait}

pendant

^la

^rotation;

~° Pour établir le

parallélisme

^{du niveau et de l’axe}

géométrique,

on enlève les traverses

supérieures

des fourchettes et on retourne

la lunette bout pour

bout;

ayant ^{fait tourner} le manchon

cie ~ So°,

on

pointe

^de nouveau sur l’échelle. Si le

pointage

^n’a pas lieu ^sur le même

traita

^on rétablit la coïncidence moitié ^{à l’aide} de la vis

T,

moitié par ^{la vis}

micrométrique ^PP’,

^{et en même}

temps

^{on ramène} la bulle ^au zéro à l’aide de la vis ¹ du

niveau ; après quelques

^retour-

nements de la

lunette,

^{on arrive à} établir le

parallélisme.

502

LÉGENDE DES FIGURES.

FIGURE 1.

Tigre centrale de l’échelle.

AA’... ^{Base de} l’appareil.

BB’... Disque ^{de fer} poli ^{vissé sur ~1A’.}

CC’... Tronc de cone tourné à la base de la colonne.

DD’... ^{Tronc de cône terminal.}

EE’... - Pièce terminale en acier fixée par trois vis ^sur la colonne porla n ⁱ

au centre une pointe p.

FIGCRL 2.

Virole supérieure fixée ^sur le jz2anclzozz de l’échelle, ^vu par dessus, G’G’... Disque ^{évidé au} centre recevant la pièce ^EE’.

HH’ ... Ressort d’acier s’appuyant ^{sur la} pointe p.

nn’... Niycau à bulle d’air.

FIGURE 3. ^’

Échelle divisée.

AA’... Base ^avec vis calantes.

BB’... Plaque ^{de fer} poli ^{vissée sur la base.}

KK’ ^... Disque destiné à faire tourner le manchon FFF’F’.

II’... Pince pour maintenir fixe le disque ^et le manchon.

F F F’ F’ ... Manchon de laiton.

LL’... Surface plane ^sur laquelle ^est gravée ^{l’échelle.}

GG’... Virole supérieure.

HH’ ... Ressor t d’acier s’appuyant ^{sur la} pointe p.

FIGURE 4.

Catlzéton2ètl~e vu de face. ^..

AA’... Base avec vis calantes.

BB’ ... Disque ^{de fer} poli ^{vissé sur la base.}

KK’ ... Disque, ^{fixé au} manchon, ^{destiné à le faire tourner.}

II’... Pince pour fixer le manchon ^et le disque ^KI~’.

I1 FF’F’... Manchon cylindrique ^dans lequel ^sont creusées les deux raiuures

longitudinales ^bb’.

GG’ ... Virole supérieure.

HH’ ... Ressort d’acier s’appuyant ^{sur la} pointe ^centrale ~~.

Curseur.

M 1VI IVI’M’.... Plaque ^{fixée sur} le devant du curseur.

Q Q Q’ Q’ S S’ . Plaque ^mobile glissant ^{sur la} pr emière ^{et conduite par la v is} micrométrique.

503 PP‘... Vis micrométri lue ^dont l’écrou RR’ est porté par la plaque

Q Q Q’Q"

~ ... Pièce fixée sur la plaque 3I3I et dans laquelle ^tourne le renflement t

sphérique ^{de la} tige de la vis PP’.

SS’ ... Prolongen1cl1tcle ^la plaque Q Q ~’Q’ portant ^{à son extrémité l’écrou} de la vis T.

1~’~’l’... Parties de l’étrier qui reçoitles extrémités du pivot des fourchettes.

T... Vis servant à faire tourner le système ^des fourchettes.

L L l ’c’, .... Fourchctte supportant ^{la lunette et le niveau..}

... Vis dans l’intérieur de laquelle pénètre l’une des extrémités de l’axe de rotation des fourchettes.

l’... Vis de réglage ^{du niveau.}

ZZ’... Vis de pression pour établir la fixité de la lunette.

FIGURE 5.

Coupe ^du ccet7zétométz~e el la hauteur dit curseur.

Les mêmes lettres désignent ^{les mêmes} parties.

FIGURE 6.

.. Curseur vit de côté.

Les nlèmes leltre~ désignent ^{les mêmes} parties.

INFLUENCE DE LA PRESSION SUR LA DIFFÉRENCE ÉLECTRIQUE

ENTRE UN LIQUIDE ET UN MÉTAL EN CONTACT;

PAR MM. E. BICHAT ET R. BLONDLOT.

Nous nous sommes

proposé

de rechercher si la différence de

potentiel

^{entre un}

liquide

^{et un métal en contact}

dépend

^{de la}

pression ^supportée

par l’ensemble du

liquide

^{et du métal.}

On rencontre dans cette recherche une difficulté

qui paraît

d’abord insurnlon table.

Si,

^en

effet,

pour ^mesurer les variations de la différence élec-

trique

^{entre un}

liquide

^{et un}

^métal,

^on

emploie

^une seconde élec- trode

plongeant

^{dans le}

liquide,

^la

pression

^se transmettant dans toutes les

portions

^du

liquide,

^la seconde électrode ^sera sournise à la même influence que la

premières,

^{et l’on ne} pourra observer que ^{la somme}

algébrique

^{des actions sur les deux élec-}

trodes. Si celles-ci étaient formées du même

métal,

^{cette somme}

serait

nulle,

bien que l’effet de la

pression puisse

^{exister sur}

chaque

^électrode

séparément.