80 LA HOUILLE BLANCHE
Moulinet pour la détermination de la vitesse et de la direction des courants fluviaux ou marins
D a n s le d o m a i n e des constructions et t r a v a u x hydrauliques,, l ' é t u d e des c o u r a n t s , fluviaux e t m a r i n s , au p o i n t de v u e direc- t i o n c o m m e au p o i n t de v u e vitesse à u n e t r è s g r a n d e impor- t a n c e et différents c o n s t r u c t e u r s se sont appliqués à étudier et à construire pour les intéressés des i n s t r u m e n t s répon- d a n t a u x conditions d'emploi, parfois difficiles, q u i se présentent dans ce genre de m e s u r e .
P a r m i les appareils ainsi réalisés, il f a u t citer le moulinet avec i n d i c a t e u r de direction é t u d i é et c o n s t r u i t p a r la maison O t t , bien connue d a n s le d o m a i n e de l ' h y d r o m é t r i e .
L a vitesse et la direction d u courant, au point où est immergé le moulinet, sont t r a n s m i s e s sur le b a t e a u par l'intermédiaire
Fig. 1
déterminée à 2 m m . près par s e c o n d e ; ainsi, pour une vitesse de 1 m . par seconde, l'erreur r e l a t i v e est de 1/500, pour une vitesse de 3 m. ; 1/1500. Les directions sont déterminées à deux degrés près.
L a profondeur m a x i m a à laquelle p e u t ê t r e immergé l'ins- t r u m e n t est de cent m è t r e s , ce qui est très suffisant dans la p l u p a r t des cas.
L'ensemble de l ' i n s t r u m e n t a l'aspect d ' u n m o u l i n e t dit à suspension flexible. L a figure 1 i n d i q u e la m a n i è r e dont se c o m p o r t e un tel t y p e d ' a p p a r e i l d a n s l'eau et en dehors de l'eau. Les ailettes du gouvernail p e u v e n t ê t r e déplacées le long du corps du moulinet pour assurer l'horizontalité parfaite en cours d'immersion. U n tel m o u l i n e t se compose de trois parties :
1° L a p a r t i e a v a n t , constituée par le m o u l i n e t proprement d i t .
2° L a p a r t i e m é d i a n e avec le dispositif de suspension arti- culé et p o r t a n t , s'il y a lieu, la suspension du poids de lestage, m u n i d'un c o n t a c t électrique, destiné à déceler le moment où l ' i n s t r u m e n t arrive sur le fond.
3° Le gouvernail qui t i e n t également lieu de flotteur-équi- libreur.
U n tel agencement a fait ses p r e u v e s depuis longtemps;
il est très m a n i a b l e , s'oriente r a p i d e m e n t et avec précision d a n s le c o u r a n t , son d é m o n t a g e et son e m b a l l a g e s'effectuent d ' u n e m a n i è r e simple.
L ' a p p a r e i l d o n t il s'agit ici bénéficie de ces a v a n t a g e s . Il diffère seulement du m o u l i n e t r e p r é s e n t é figure 1 p a r le remplace- m e n t de la p a r t i e m é d i a n e , laquelle ne porte a u c u n organe de mesure, par une c h a m b r e é t a n c h e c o n t e n a n t le dispositif trans-
Fig. 2
de conducteurs électriques, formant, en m ê m e temps, le câble qui s u p p o r t e l'appareil. Il est alors possible de lire immédiate- ment sur des appareils récepteurs convenables, la vitesse et la direction, ceci sans r e m o n t e r l'appareil ; l'exploration des cou- r a n t s peut, ainsi, se faire d'une m a n i è r e t r è s rapide et avec o b t e n t i o n i m m é d i a t e des r é s u l t a t s .
L a vitesse p e u t être mesurée à p a r t i r de 5 cm./sec. L'erreur r e l a t i v e se t r a d u i t d u fait que, lors d u t a r a g e , la vitesse est
m e t t e u r de direction. L'ensemble du m o u l i n e t est représenté figure 2. L a résistance du m o u l i n e t a u ' c o u r a n t est réduite au m i n i m u m par suite du profil de l'ensemble ce qui évite une t r o p g r a n d e inclinaison du câble p o r t e u r .
Voici la description des principales parties de cet instrument e t de ses accessoires :
Moulinet. — Il est du t y p e Mcnsing OU avec c o n t a c t en boîte Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1930014
LA HOUILLE BLANCHE 81 étanche e t e n t r a î n e m e n t m a g n é t i q u e . L a figure 3 donne la
coupe du m o u l i n e t .
Le m é c a n i s m e de contact se t r o u v e à l'inférieur d'une boîte métallique à fortes parois 15 fermée h e r m é t i q u e m e n t par un couvercle circulaire et est actionné de l'extérieur au moyen d'un couple m a g n é t i q u e . Le dispositif de fermeture du courant est vissé sur la face intérieure du couvercle m ê m e , de sorte, que
Fig. 3
par simple d é m o n t a g e de celui-ci, on p e u t visiter t o u t le méca- nisme. Sur la face e x t é r i e u r e de ce couvercle, qui se prolonge en forme, de cône est m o n t é le coussinet en agate, d a n s lequel tourne le tourillon postérieur de l'axe du moulinet. Sur ce der- nier et près d u couvercle, est fixé un a i m a n t en forme de cloche D auquel correspond à l'intérieur du couvercle, une ancre E.
Cette ancre suif l ' a i m a n t clans sa r o t a t i o n et u n e p e t i t e came F fixée sur son axe, qui est d'ailleurs t r è s fin, e n t r e en contact à chaque tour avec un ressort à lame et ferme ainsi le circuit électrique. E n dehors d u contact, à c h a q u e t o u r , un a u t r e dis- positif p e r m e t de n ' a v o i r un signal que t o u s les vingt-cinq tours, par une vis sans fin filetée sur l ' a x e qui e n t r a î n e une roue dentée G à vingt-cinq d e n t s sur laquelle est fixé le doigt de contact.
L ' a x e de l'ancre ainsi que la p e t i t e roue dentée G ne sont pas isolés é l e c t r i q u e m e n t de l'enveloppe et sont reliés p a r le fil fixé à la b o r n e 0 à l ' u n des pôles d ' u n e b a t t e r i e . Les ressorts à lame faisant contact à c h a q u e t o u r ou après vingt-cinq tours sont, au contraire, isolés p a r r a p p o r t à la boîte et réunis à l'autre pôle de la b a t t e r i e par les fiches enfoncées a u x j a c k s 1 et 25.
La boîte C de l'axe du m o u l i n e t constituée par une douille conique à parois épaisses, est vissée par son e x t r é m i t é arrière, d'une façon é t a n c h e sur la boîte de c o n t a c t B et fermée à son extrémité a v a n t par le bouchon fileté L, au t r a v e r s duquel l'axe du moulinet passe librement et qui forme le palier à billes (huit billes). L'inférieur n'est en communication avec l'extérieur que par le clapet K et le très mince intervalle entre, l'axe et l'alé- sage du b o u c h o n L. Cette douille, f o r m a n t enveloppe est rem- plie, a v a n t usage, d'eau pure ou de pétrole, en la t r e m p a n t verticalement, l'hélice enlevée, dans le liquide ad hoc qui y pénètre et la remplit de b a s en h a u t , lorsqu'on ouvre le clapet K. Si ce remplissage e.-.t opéré sans laisser de bulles d'air, le clapet étant ensuite fermé h e r m é t i q u e m e n t et le m o u l i n e t immergé dans l'eau, le liquide ne p e u t plus s'échapper et q u a n d on utilisera l'appareil, il sera impossible à l'eau dans laquelle on opère de Pénétrer d a n s l'enveloppe et, par conséquent, le sable ou les
d é t r i t u s de t o u t e s sortes ne p o u r r o n t venir détériorer le palier à billes.
L ' i n s t r u m e n t peut être en quelques i n s t a n t s facilement dé- m o n t é pour le n e t t o y a g e et r e m o n t é , sans q u ' o n puisse craindre a u c u n e détérioration ou aucun c h a n g e m e n t des constantes de l'appareil.
Dispositif indicateur de direction. — L a direction de l'écou- l e m e n t est déterminée p a r la mesure progressive de l'angle que forme l'axe de l ' i n s t r u m e n t avec le méridien m a g n é t i q u e , c'est-à-dire avec l'aiguille d'un compas à fluide. Dans ce b u t , sous une boussole ou rose B (voir figure 4) nageant sur le pétrole qui r e m p l i t la c h a m b r e
Fig. i
é t a n c h e formant la partie m é d i a n e de l ' i n s t r u m e n t (voir fig. 2), se t r o u v e une roue dentée C de 180 dents, d a n s laquelle s'engage un cliquet E, actionné p a r un électro- a i m a n t D . A c h a q u e envoi de courant d a n s l'électro-aimant, la roue dentée t o u r n e d ' u n e dent, soit de 2° j u s q u ' à ce q u ' u n
doigt de contact F , m o n t é sur elle, vienne t o u c h e r un doigt G sur la boussole de position fixe dès le premier envoi de c o u r a n t . P a r suite du contact e n t r e ces deux doigts, un deuxième électro- a i m a n t H e n t r e en jeu et dégage la roue de la rose, en r e l e v a n t le doigt de retenue et le cliquet de la roue dentée. Celle-ci est r a m e n é e dans sa position initiale p a r u n ressort et se t r o u v e p r ê t e pour une nouvelle mesure.
Les d e u x électro-aimants sont actionnés au m o y e n d ' u n câble isolé qui relie chacun d'eux à l'observateur, c'est-à-dire au con- t a c t e u r et au récepteur pour le signal final, et, de là, v a a u x éléments de pile. U n conducteur de retour non isolé a b o u t i t à la borne 0 du moulinet ; il sert aussi p o u r les circuits d u t a c h y - m è t r e (et du contact de fond) du moulinet. Comme c o n t a c t e u r , on p e u t employer n ' i m p o r t e quel appareil m a n œ u v r é à la m a i n , un m a n i p u l a t e u r Morse par exemple, et comme récepteur de signaux, u n timbre ou un téléphone. D a n s ce cas, il faut c o m p t e r m e n t a l e m e n t le n o m b r e de c o n t a c t s nécessaires, j u s q u ' à la réception du signal de terminaison.
On n'utilisera cependant ce moyen q u e l q u e peu primitif qui d e - m a n d e une a t t e n t i o n soutenue p e n d a n t t o u t e la durée de l'opéra- tion, q u ' e n cas de nécessité, et on emploiera p l u t ô t l'appareil enre- gistreur Volturno, construit spécialement à cet effet, et qui fonc- t i o n n e d'une façon complètement a u t o m a t i q u e . Cet a p p a r e i l est absolument semblable en ce qui concerne la roue de c o m - m a n d e et les deux électro-aimants à l'indicateur de direction p r o p r e m e n t dit, mais la rose de la boussole est remplacée p a r un c a d r a n fixe à g r a d u a t i o n en double-degrés, sur lequel la direction du courant p e u t être lue grâce à u n e aiguille m u e p a r la roue dentée. De plus, il c o m p o r t e un i n t e r r u p t e u r a u t o m a - t i q u e K , actionné par un p e t i t m o u v e m e n t d'horlogerie.
P o u r opérer une mesure, il suffir d ' a p p u y e r sur le b o u t o n P
82 LA HOUILLE BLANCHE du récepteur, ce qui dégage la roue dentée C de sou cliquet E '
et. r a m è n e , au m o y e n d ' u n ressort, l'aiguille au 0 . l i n même t e m p s , l ' a r m a t u r e de l'électro-aimant I I ' se t r o u v e dégagée et le circuit électrique fermé en a. Les électro-aimants D ' et 1) entrent alors en jeu et, traversés par des c o u r a n t s d o n t la suc- cession est réglée par l ' i n t e r r u p t e u r K, font t o u r n e r les roues dentées d'une façon synchrone. Quand la roue C a atteint l'ai- guille a i m a n t é e , les deux électro-aimants H ' e t H e n t r e n t éga- lement en fonctionnement ; le premier i n t e r r o m p t le circuit eu «, l ' a u t r e r a m è n e le mécanisme du t r a n s m e t t e u r dans sa position initiale. L'aiguille du récepteur demeure dans sa posi- t i o n finale j u s q u ' à ce q u e , une nouvelle opération d e v a n t être effectuée, on la r a m è n e au zéro. La durée d'une, opération est proportionnelle à l'angle cherché et s'élève, t o u t au plus, le m o u v e m e n t d'horlogerie d o n n a n t q u a t r e c o n t a c t s par seconde, à 45 secondes. E n ce qui concerne la g r a d u a t i o n du cadran, nous ferons r e m a r q u e r qu'elle est établie s u i v a n t la façon nor maie, du N o r d à l ' E s t , et d o n n e la direction du point où va le c o u r a n t .
Il faut noter que l'appareil continuera à fournir des indica- tions certaines, m ê m e d a n s le cas d'un défaut d'isolement (auquel cas l'aide d'un relais a été prévue à cet effet) puisqu'il emploie seulement les i n t e r r u p t i o n s du courant sans que la constance de celui-ci et son intensité j o u e n t un rôle i m p o r t a n t dans le fonc- t i o n n e m e n t .
Poids de lestaeje. Contact de fond. — Q u a n d on v e u t opérer à de très grandes profondeurs, il faut, pour éviter la t r o p grande inclinaison du câble s u p p o r t a n t le moulinet, surcharger celui-ci.
P o u r cela, on suspend à la p a r t i e inférieure de la pièce pivotant a u t o u r de l'axe D (fig, 1), une surcharge de poids et de for- m e déterminés, appelée « poids de lestage ». L e poids est m u n i d ' u n c o n t a c t électrique p e r m e t t a n t de déceler, au m o y e n d'une sonnerie, le m o m e n t où l ' i n s t r u m e n t t o u c h e le fond.
Treuil. — La figure 5 représente le treuil utilisé pour les mesures à profondeur m o y e n n e . L a circonférence du t a m b o u r est de 1 m è t r e ; pour une couche de câble (8 millimètres de diamètre), la capacité d'enroulement est de 30 m è t r e s , et le m é t r a g e déroulé peut être lu sur un c a d r a n . Il est possible de laisser le câble se dérouler de lui-même ; un régulateur de vitesse à palettes inter- vient alors. Les c o n t a c t s circulaires m o n t é s sur le t a m b o u r assurent la transmission des indications données par le moulinet.
Afin de déterminer e x a c t e m e n t la position en profondeur du moulinet, m ê m e q u a n d le câble de suspension est plus ou moins fortement cintré par la pression de l'eau, le treuil p e u t être m u n i d'un dispositif spécial de mesure de p r o f o n d e u r ; le mou- linet est alors relié, outre le câble de suspension, à un fil d'acier
Fig. 5
de 0,6 millimètres de d i a m è t r e , à tension a u t o m a t i q u e , dont la longueur et l'inclinaison sur la verticale sont mesurés au moyen d ' u n c o m p t e u r spécial. Le p r o d u i t de la longueur mesurée par le cosinus de l'angle d'inclinaison donne la distance ver- ticale du moulinet à son point de suspension.
