FR3155059A1 - Inclinomètre pour mesurer l’inclinaison d’une structure et structure comprenant un tel inclinomètre - Google Patents
Inclinomètre pour mesurer l’inclinaison d’une structure et structure comprenant un tel inclinomètre Download PDFInfo
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Abstract
L’invention concerne un inclinomètre (1) pour la mesure d’une inclinaison d’une structure, l’inclinomètre comprenant : - un bâti (2) destiné à être assujetti rigidement à la structure ; - un pendule (8) librement suspendu au bâti, - un bras balancier (14) comprenant deux extrémités opposées, chacune des extrémités étant assujettie à translation et à rotation au bâti, - un mécanisme amplificateur, comprenant un organe entrainé assujetti au bras balancier entre lesdites extrémités, et un organe entraînant assujetti au pendule et configuré pour entraîner en mouvement l’organe entraîné, le mécanisme amplificateur étant configuré pour entraîner en pivotement le bras balancier lors d’une inclinaison relative entre le bâti et le pendule, selon un rapport de transmission entre l’organe entraînant et l’organe entraîné strictement supérieur à 1.
L’invention concerne également une structure, en particulier un engin sous-marin et plus particulièrement un véhicule sous-marin, équipé d’un tel inclinomètre.
figure pour l’abrégé : figure 2
Description
Le domaine de l’invention est celui des dispositifs de mesures physiques, en particulier de la mesure de l’inclinaison de structures.
Plus précisément, l’invention concerne un inclinomètre pour mesurer l’inclinaison d’une structure, et une structure comprenant un tel inclinomètre.
L’invention trouve des applications dans la mesure de l’inclinaison de structures notamment navales et aquatiques, et en particulier dans la mesure de l’inclinaison d’engins sous-marins, notamment de véhicules sous-marins tels que des submersibles.
Il est connu de l’art antérieur des techniques de mesure de l’inclinaison de structures de tout type.
Par exemple, on connaît des techniques d’inclinomètre liquide à bulle, qui comportent un tube contenant un liquide ainsi qu’une bulle d’air. La position de la bulle dans le tube est un indicateur de l’inclinaison de la structure, par rapport à une position de référence.
On connaît également des techniques d’inclinomètre liquide à bille, qui comportent un tube contenant un liquide ainsi qu’une bille immergée dans le liquide. Le tube est légèrement courbé, de sorte que la bille possède une position stable dans une position de référence de la structure, un écartement de la bille de la position stable indiquant une inclinaison de la structure.
De tels inclinomètres permettent généralement de mesurer de fortes variations d’inclinaison d’une structure, par exemple de +/- 40 degrés autour d’une position de référence de la structure.
Lorsqu’il est souhaitable de mesurer de faibles variations d’inclinaison d’une structure sans perte de précision, par exemple de +/- 10 degrés autour d’une position de référence de la structure, il est possible d’amplifier la précision de lecture d’un tel inclinomètre à bulle ou à bille en agrandissant la taille du dispositif.
La présente invention vise un inclinomètre qui est particulièrement simple, commode et compact, et qui permette une mesure précise de l’inclinaison d’une structure même dans le cas de faibles variations d’inclinaison.
L’invention concerne un inclinomètre pour la mesure d’une inclinaison d’une structure, l’inclinomètre comprenant :
- un bâti destiné à être assujetti rigidement à la structure ;
- un pendule librement suspendu au bâti,
- un bras balancier comprenant deux extrémités opposées, chacune des extrémités étant assujettie à translation et à rotation au bâti,
- un mécanisme amplificateur, comprenant un organe entrainé assujetti au bras balancier entre lesdites extrémités, et un organe entraînant assujetti au pendule et configuré pour entraîner en mouvement l’organe entraîné, le mécanisme amplificateur étant configuré pour entraîner en pivotement le bras balancier lors d’une inclinaison relative entre le bâti et le pendule, selon un rapport de transmission entre l’organe entraînant et l’organe entraîné strictement supérieur à 1.
- un bâti destiné à être assujetti rigidement à la structure ;
- un pendule librement suspendu au bâti,
- un bras balancier comprenant deux extrémités opposées, chacune des extrémités étant assujettie à translation et à rotation au bâti,
- un mécanisme amplificateur, comprenant un organe entrainé assujetti au bras balancier entre lesdites extrémités, et un organe entraînant assujetti au pendule et configuré pour entraîner en mouvement l’organe entraîné, le mécanisme amplificateur étant configuré pour entraîner en pivotement le bras balancier lors d’une inclinaison relative entre le bâti et le pendule, selon un rapport de transmission entre l’organe entraînant et l’organe entraîné strictement supérieur à 1.
Dans l’inclinomètre selon l’invention, lorsque la structure s’incline, le bâti suit cette inclinaison tandis que le pendule suspendu au bâti reste sensiblement dans une même position, c’est-à-dire sensiblement orienté dans la direction du champ de gravitation local.
Cette différence de cinématiques que suivent le bâti et le pendule entraîne un pivotement du bras balancier, qui est mobile par rapport au bâti, grâce au mécanisme amplificateur dont l’organe entraînant assujetti au pendule entraîne l’organe entraîné assujetti au bras balancier.
En raison du rapport de transmission du mécanisme amplificateur qui est strictement supérieur à 1, le bras balancier est entraîné selon un mouvement de pivotement amplifié, démultipliant le mouvement d’inclinaison relatif entre le bâti et le pendule.
Le pivotement du bras balancier est représentatif de l’inclinaison relative entre le bâti et le pendule, et donc de l’inclinaison de la structure par rapport à une position de référence.
Il en résulte une mesure de l’inclinaison particulièrement précise grâce à cette démultiplication du mouvement d’inclinaison relatif entre le bâti et le pendule, et dont l’effet est particulièrement bénéfique en particulier lorsque l’angle d’inclinaison relatif entre le bâti et le pendule est faible.
De plus, l’inclinomètre selon l’invention permet une mesure de l’inclinaison particulièrement précise tout en étant particulièrement compact, la démultiplication du mouvement étant obtenu par le rapport de transmission strictement supérieur à 1, sans nécessiter l’agrandissement des composants de l’inclinomètre, et notamment du bras balancier.
L’inclinomètre permet également une lecture particulièrement commode, la plage d’indication de l’inclinaison correspondant sensiblement à l’amplitude de pivotement du bras balancier.
Enfin, l’inclinomètre selon l’invention est mécanique et entièrement passif énergétiquement, le bras balancier étant mû uniquement par le différentiel cinématique entre le bâti qui s’incline avec la structure et le pendule qui reste sensiblement orienté dans la direction du champ de gravitation local. Ceci permet d’obtenir une information quant à l’inclinaison de la structure même dans le cas où d’autres dispositifs de mesure de l’inclinaison de la structure, alimentés par une source d’énergie externe, sont défaillants.
L’inclinomètre selon l’invention est particulièrement adapté pour une utilisation dans un engin sous-marin, qui est une structure présentant des variations d’inclinaison, c’est-à-dire des accélérations, relativement lentes et progressives.
Des caractéristiques préférées, simples et commodes de l’inclinomètre selon l’invention sont présentées ci-après.
L’organe entraîné comprend un pignon fixe et l’organe entraînant comprend une denture configurée pour s’engrener avec le pignon fixe.
La denture et le pignon fixe forment ensemble un engrenage cylindrique intérieur.
Ladite denture est formée par une portion d’arc de roue dentée à denture interne.
Selon une alternative de réalisation, l’organe entraîné comprend un galet fixe assujetti au bras balancier entre lesdites extrémités et l’organe entraînant comprend une piste courbée, configurée pour entraîner le galet fixe en mouvement par frottement avec celui-ci.
De préférence, ledit rapport de transmission est supérieur à 3, préférentiellement supérieur à 4, et encore plus préférentiellement supérieure à 5.
L’inclinomètre peut en outre comprendre un dispositif indicateur destiné à indiquer l’inclinaison de la structure, le dispositif indicateur comprenant un organe d’identification visuelle relié mécaniquement à une première des extrémités du bras balancier, et une fenêtre agencée dans une paroi du bâti en regard de ladite première extrémité du bras balancier.
L’organe d’identification visuelle peut comprendre un curseur mobile et le dispositif indicateur peut comprendre en outre une échelle graduée juxtaposée à la fenêtre ou appliquée sur celle-ci.
Le bâti peut comprendre une base et la paroi du bâti dans laquelle est agencée la fenêtre peut être inclinée et projetée par rapport à ladite base.
L’inclinomètre peut comprendre une première piste de guidage et une deuxième piste de guidage agencées sensiblement parallèlement sur le bâti, et comprendre un premier chariot et un deuxième chariot respectivement assujettis à rotation à des extrémités opposées du bras balancier et respectivement guidés en translation sur la première piste de guidage et sur la deuxième piste de guidage.
Le premier chariot et le deuxième chariot peuvent être en outre respectivement assujettis à translation auxdites extrémités opposées du bras balancier, selon une direction de translation qui est sensiblement orthogonale auxdites pistes de guidage.
Le pendule peut comporter une première extrémité par laquelle il est assujetti à rotation au bâti, et une deuxième extrémité opposée à la première extrémité, le pendule pouvant comprendre en outre une masse de balourd à sa deuxième extrémité.
L’invention a également pour objet, selon un deuxième aspect, une structure comprenant un inclinomètre tel que décrit ci-avant, dans lequel le bâti de l’inclinomètre est assujetti rigidement à la structure.
Préférentiellement, la structure est un engin sous-marin, et plus préférentiellement un véhicule sous-marin.
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention, en regard des dessins annexés.
LaFIG. 1 illustre en perspective un inclinomètre selon un mode de réalisation, dans une configuration d’inclinaison nulle d’une structure.
LaFIG. 2 illustre, selon une vue en coupe en élévation et vu de côté, l’inclinomètre de laFIG. 1 .
LaFIG. 3 illustre, selon une vue en coupe en élévation et vu de côté, l’inclinomètre de laFIG. 1 , mais dans une première configuration d’inclinaison négative de la structure.
LaFIG. 4 est similaire à laFIG. 3 , montrant l’inclinomètre selon une vue en coupe en élévation et vu en perspective.
LaFIG. 5 illustre, selon une vue en coupe en élévation et vu de côté, l’inclinomètre de laFIG. 1 , mais dans une deuxième configuration d’inclinaison positive de la structure.
LaFIG. 6 est similaire à laFIG. 5 , montrant l’inclinomètre selon une vue en coupe en élévation et vu en perspective.
La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.
On note, dès à présent, que les figures ne sont pas nécessairement à l’échelle.
LaFIG. 1 illustre en perspective un inclinomètre 1 conforme à l’invention, selon un exemple de réalisation.
Un inclinomètre est un dispositif de mesure destiné à indiquer l’inclinaison, ainsi que la variation d’inclinaison, d’une structure, par rapport à une position de référence.
Par exemple, la structure est un engin sous-marin, et plus particulièrement un véhicule sous-marin, tel qu’un submersible ou encore un drone sous-marin.
L’inclinomètre 1 comprend un bâti 2 destiné à être assujetti rigidement à une structure (non représentée), c’est-à-dire de sorte à ce qu’une inclinaison donnée de la structure corresponde à une même inclinaison de l’inclinomètre.
Le bâti 2 peut comporter une base 3 par laquelle il est assujetti rigidement à la structure, par exemple par vissage.
En particulier, lorsque la structure est un véhicule sous-marin, le bâti 2 peut être assujetti rigidement à un élément de structure d’un poste de pilotage d’un tel véhicule.
L’inclinomètre 1 comprend un dispositif indicateur 4 visuel permettant d’indiquer visuellement l’inclinaison de la structure par rapport à un référentiel.
Préférentiellement, l’inclinaison de la structure est indiquée en degrés, par exemple sur une plage de +/- 10 degrés, autour d’une position de référence (correspondant ici à une inclinaison de 0 degrés).
En particulier, lorsque la structure est un véhicule sous-marin, le dispositif indicateur 4 permet d’indiquer l’angle d’assiette du véhicule par rapport à une position de référence horizontale du véhicule, c’est-à-dire une position sensiblement orthogonale à la direction du champ de gravitation local.
LaFIG. 2 montre l’inclinomètre 1 représenté sur laFIG. 1 selon une vue en coupe en élévation, de côté, dans une configuration d’inclinaison nulle de la structure.
Les figures 3 et 4 montrent en coupe, respectivement de côté et en perspective, l’inclinomètre 1 dans une première configuration d’inclinaison négative.
Les figures 5 et 6 montrent en coupe, respectivement de côté et en perspective, l’inclinomètre 1 dans une deuxième configuration d’inclinaison positive.
Le bâti 2 comprend ici un boîtier de forme sensiblement prismatique droit, comprenant deux faces principales 5 opposées et une pluralité de parois latérales 6 reliant les faces principales 5 opposées, et dont l’une des parois latérales 6 forme la base 3 et une autre des parois latérales 6 comporte au moins en partie le dispositif indicateur 4.
De manière optionnelle, les faces principales 5 et/ou les parois latérales 6 peuvent comporter une ou plusieurs nervures de renfort, ce qui permet d’augmenter la rigidité du bâti 2.
Les faces principales 5 et les parois latérales 6 définissent ensemble un boîtier fermé délimitant une cavité 7.
L’inclinomètre 1 comprend en outre un pendule 8, qui est ici librement suspendu au bâti 2 à l’intérieur de la cavité 7.
Dans l’exemple illustré, le pendule 8, qui comporte une première extrémité 9 et une deuxième extrémité 10 opposée à la première extrémité 9, est suspendu par sa première extrémité 9 au bâti 2. A cet effet, le pendule 8 peut comprendre une première ouverture 11 (visible sur les figures 4 et 6 notamment) et le bâti 2 peut comporter un doigt 12 saillant d’une des faces principales 5 du bâti 2 et sur lequel le pendule 8 est inséré par sa première ouverture 11.
Le pendule 8 peut en outre comprendre, au niveau de sa deuxième extrémité 10, une masse de balourd 13, qui permet d’augmenter l’inertie du pendule 8.
Le pendule 8 est destiné à conserver sensiblement la même orientation quelle que soit l’inclinaison du bâti 2 auquel il est assujetti librement en rotation, sous l’effet du champ gravitationnel local à la structure.
L’inclinomètre 1 comprend également un mécanisme amplificateur, permettant d’amplifier mécaniquement un mouvement d’inclinaison de la structure pour obtenir un mouvement amplifié au niveau du dispositif indicateur 4.
Il en résulte un inclinomètre de précision accrue, même en cas de faibles variations d’inclinaison de la structure.
L’inclinomètre comprend un bras balancier 14, qui est mobile par rapport au bâti 2, et qui est configuré pour être entraîné notamment en pivotement par le pendule 8.
Le bras balancier 14 est assujetti à translation et à rotation au bâti 2.
Dans l’exemple illustré, le bras balancier 14 est mobile en translation dans un plan, ici sensiblement parallèle aux faces principales 5, et mobile en rotation autour d’un axe sensiblement orthogonal à ce plan.
A cet effet, l’inclinomètre 1 peut comprendre une première piste de guidage 15 et une deuxième piste de guidage 16 qui sont agencées sensiblement parallèlement l’une à l’autre sur le bâti 2 et assujetties mécaniquement à celui-ci.
Dans l’exemple illustré, la première piste de guidage 15 et la deuxième piste de guidage 16 sont sensiblement parallèles à la paroi latérale 6 comportant le dispositif indicateur 4.
L’inclinomètre 1 peut en outre comporter un premier chariot 17, guidé en translation sur la première piste de guidage 15, et un deuxième chariot 18, guidé en translation sur la deuxième piste de guidage 16.
Le bras balancier 14, qui comporte une première extrémité 19 et une deuxième extrémité 20 opposée à la première extrémité 19, est assujetti à rotation au premier chariot 17 par sa première extrémité 19 et au deuxième chariot 18 par sa deuxième extrémité 20.
En outre, le bras balancier 14 peut également être assujetti à translation au premier chariot 17 par sa première extrémité 19 et au deuxième chariot 18 par sa deuxième extrémité 20.
En particulier, la direction de translation du bras balancier 14 par rapport aux chariots est sensiblement orthogonale à la direction de guidage des première piste de guidage 15 et deuxième piste de guidage 16.
Par exemple, le bras balancier 14 peut comporter un premier pion 21 et un deuxième pion 22, et le premier chariot 17 et le deuxième chariot 18 peuvent chacune comporter une rainure 23, sensiblement orthogonale à la direction de guidage des chariots 17 et 18, et dans lesquelles rainures 23 les pions 21 et 22 peuvent respectivement coulisser (visible sur les figures 3 à 6 notamment).
Dans l’exemple illustré, l’organe entraîné comprend un pignon fixe 24.
Le pignon fixe 24 est assujetti mécaniquement au bras balancier 14, sans degré de liberté en rotation, entre la première extrémité 19 et la deuxième extrémité 20 du bras balancier 14.
Ici, le pignon fixe 24 est plus proche de la deuxième extrémité 20 du bras balancier 14, que de la première extrémité 19.
Dans l’exemple illustré, l’organe entraînant comprend une denture 25 configurée pour s’engrener avec le pignon fixe 24.
La denture 25 est assujettie mécaniquement au pendule 8, sans degré de liberté en rotation, de préférence à proximité de la première extrémité 9 du pendule 8.
Dans l’exemple illustré, la denture est une portion d’arc de roue dentée à denture interne.
Le pignon fixe 24 est ici une roue dentée à denture externe.
Dans cet exemple, le pignon fixe 24 et la denture 25 qui sont en prise forment ensemble un engrenage cylindrique intérieur.
Lorsque le bâti 2 s’incline relativement au pendule 8, le pendule 8 entraîne notamment un pivotement du bras balancier 14 relativement au bâti 2, autour du pignon fixe 24.
De façon avantageuse, le rapport de transmission entre la denture 25 et le pignon fixe 24 est strictement supérieur à 1.
Autrement dit, le mécanisme amplificateur est configuré pour entraîner en pivotement le bras balancier 14 lors d’une inclinaison relative entre le bâti 2 et le pendule 8, selon un rapport de transmission entre l’organe entraînant et l’organe entraîné strictement supérieur à 1.
Le rapport de transmission d’un engrenage peut être déterminé par le rapport du nombre de dents de la roue dentée entrainante (ici, la denture 25 – dans le cas d’une portion d’arc de roue dentée il convient de considérer fictivement le nombre de dents de la roue dentée entière) avec le nombre de dents de la roue dentée entraînée (ici, le pignon fixe 24). Dans le cas de roues dentées de même module, ce rapport correspond de façon équivalente au rapport des diamètres de la roue dentée entrainante et de la roue dentée entraînée.
De manière inverse, le rapport de transmission indique le nombre de tours effectués par la roue dentée entraînée lorsque la roue dentée entraînante effectue un tour.
Dans l’exemple illustré, le rapport de transmission est strictement supérieur à 1, de sorte que, lors d’une inclinaison relative entre le bâti 2 et le pendule 8 d’un premier angle prédéterminé, le bras balancier 14 pivote d’un deuxième angle supérieur au premier angle prédéterminé.
De préférence, le rapport de transmission peut être supérieur à 1,5 ; supérieur à 2 ; supérieur à 3 ; supérieur à 4 ; supérieur à 5 ; supérieur à 6 ; supérieur à 7 ; supérieur à 8 ; supérieur à 9 ; ou encore supérieur à 10.
De préférence, le rapport de transmission est inférieur à 20.
De façon avantageuse, le dispositif indicateur 4 peut comprendre un organe d’identification visuelle 26, ainsi qu’une fenêtre 27 transparente ou translucide.
La fenêtre 27 est par exemple agencée dans la paroi latérale 6 qui est en regard de la première extrémité 19 du bras balancier 14.
L’organe d’identification visuelle 26 comprend ici un curseur, qui est assujetti au premier chariot 17, et donc indirectement assujetti à la première extrémité 19 du bras balancier 14, permettant ainsi d’indiquer son mouvement.
Le curseur est agencé de sorte à faire face à la fenêtre 27, et peut être par exemple être de couleur vive et/ou être luminescent, afin de permettre une identification visuelle de la position du curseur particulièrement aisée.
Selon une alternative, la fenêtre 27 peut être agencée sur une des faces principales 5, et l’organe d’identification visuelle peut être agencée sur le premier chariot 17 face à ladite face principale 5.
Le dispositif indicateur 4 peut en outre comprendre une échelle graduée 28 juxtaposée à la fenêtre 27, par exemple peinte ou collée sur la paroi latérale 6 qui comporte la fenêtre 27.
Selon une alternative, l’échelle graduée 28 peut être appliquée sur la fenêtre 27, par exemple par peinture ou collage.
L’échelle graduée 28 peut comprendre des graduations et le curseur peut par exemple être en forme de flèche dirigée vers les graduations, pour permettre une identification visuelle plus aisée.
De manière avantageuse, la paroi latérale 6 qui comporte la fenêtre 27 peut être inclinée et projetée par rapport à la paroi latérale 6 formant la base 3.
Autrement dit, la paroi latérale 6 qui comporte la fenêtre 27 et la paroi latérale 6 formant la base 3 forment un angle obtus à l’intérieur de la cavité 7, et la paroi latérale 6 qui comporte la fenêtre 27 est en surplomb de la structure à laquelle l’inclinomètre 1 est assujetti.
Notamment lorsque la structure est un véhicule sous-marin, ceci permet une meilleure lecture du dispositif indicateur 4 en particulier lorsque l’angle d’assiette du véhicule est négatif.
On va maintenant brièvement décrire le fonctionnement de l’inclinomètre 1 lorsqu’il est utilisé pour mesurer l’inclinaison d’une structure, qui est par exemple un véhicule sous-marin.
Lorsque le véhicule sous-marin est immergé à l’horizontale, par exemple en déplacement, son angle d’assiette est sensiblement nul, c’est-à-dire égal à 0 degré.
Le bras balancier 14 est dans une position angulaire de référence par rapport au bâti 2, et le dispositif indicateur 4 de l’inclinomètre indique une inclinaison de 0 degré.
Une telle configuration de l’inclinomètre 1 est illustrée sur les figures 1 et 2.
Lorsque le véhicule sous-marin plonge, son angle d’assiette devient négatif, le véhicule sous-marin étant alors incliné par rapport à l’horizontale.
Par conséquent, le bâti 2 est également incliné par rapport à l’horizontale. Toutefois, le pendule 8 reste sensiblement à la verticale, dans la direction du champ gravitationnel local.
La différence de cinématique entre le bâti 2 et le pendule 8 entraîne un pivotement du bras balancier 14 dans un premier sens, et la première extrémité 19 coulisse vers le bas sur la première piste de guidage 15, et la deuxième extrémité 20 coulisse vers le haut sur la deuxième piste de guidage 16.
Le bras balancier 14 coulisse également légèrement dans les rainures 23 de chacun des chariots 17 et 18.
Dans l’exemple illustré sur les figures 3 et 4, le véhicule sous-marin a un angle d’assiette négatif de 10 degrés, et le curseur de l’organe d’identification visuelle 26 se situe en regard d’une graduation de l’échelle graduée 28 indiquant une inclinaison négative de 10 degrés.
A l’inverse, lorsque le véhicule sous-marin remonte, son angle d’assiette devient positif, le véhicule sous-marin étant alors incliné par rapport à l’horizontale mais dans une direction opposée.
De manière similaire à ce qui est décrit ci-avant, le bâti 2 est alors incliné par rapport à l’horizontale et le pendule 8 reste sensiblement à la verticale, dans la direction du champ gravitationnel local.
La différence de cinématique entre le bâti 2 et le pendule 8 entraîne un pivotement du bras balancier 14 dans un deuxième sens, et la première extrémité 19 coulisse vers le haut sur la première piste de guidage 15, et la deuxième extrémité 20 coulisse vers le bas sur la deuxième piste de guidage 16.
Le bras balancier 14 coulisse également légèrement dans les rainures 23 de chacun des chariots 17 et 18.
Dans l’exemple illustré sur les figures 5 et 6, le véhicule sous-marin a un angle d’assiette positif de 10 degrés, et le curseur de l’organe d’identification visuelle 26 se situe en regard d’une graduation de l’échelle graduée 28 indiquant une inclinaison positive de 10 degrés.
Dans les exemples illustrés sur les figures 3 à 6, l’angle de pivotement du bras balancier 14 par rapport à sa position de référence illustrée sur laFIG. 2 est d’environ +/- 40 degrés, tandis que l’angle d’assiette du véhicule sous-marin est d’environ +/- 10 degrés.
De manière générale, l’angle de pivotement du bras balancier 14 par rapport à sa position de référence, pour un angle d’assiette du véhicule sous-marin d’environ +/- 10 degrés, peut avantageusement être compris entre d’environ +/- 15 degrés à +/- 100 degrés.
Il convient de préciser que le mouvement du bras balancier 14 est un mouvement composé, comprenant notamment le pivotement, c’est-à-dire la rotation, décrite ci-dessus, ainsi qu’une translation dans le plan orthogonal à l’axe de rotation. Toutefois, c’est un particulier la composante rotative du mouvement du bras balancier 14 qui sert d’indicateur de l’inclinaison de la structure.
L’inclinomètre tel que décrit ci-avant de façon non limitative permet une indication particulièrement précise de l’inclinaison de la structure, tout en étant particulièrement compact et entièrement passif énergétiquement.
D’autres variantes de réalisation non illustrées sont décrites ci-après.
– Dans le mécanisme amplificateur, l’organe entraîné peut comprendre un galet fixe assujetti au bras balancier entre ses extrémités, et l’organe entraînant peut comprendre une piste courbée, configurée pour entraîner le galet fixe en mouvement par frottement avec celui-ci. Autrement dit, le galet fixe et la piste courbée sont en contact avec friction, une rotation relative du pendule par rapport au bâti entraînant un roulement du galet fixe sur la piste courbée, entraînant ainsi un pivotement du bras balancier. Le rapport de transmission entre la piste courbée et le galet fixe correspond sensiblement au rapport du rayon de courbure de la piste courbée et du rayon du galet fixe.
– Le boitier formant le bâti de l’inclinomètre peut être d’une autre forme que celle représentée, et peut être notamment cylindrique circulaire ou encore parallélépipédique rectangle.
– En particulier, la paroi latérale comportant le dispositif indicateur, et notamment la fenêtre, peut être courbée.
– En alternative, la paroi latérale comportant le dispositif indicateur peut être plane sans toutefois être inclinée par rapport à la base ni projetée par rapport à la base, et peut par exemple être orthogonale à la base.
On rappelle plus généralement que l’invention ne se limite pas aux exemples décrits et illustrés.
Claims (14)
- Inclinomètre (1) pour la mesure d’une inclinaison d’une structure, l’inclinomètre comprenant :
- un bâti (2) destiné à être assujetti rigidement à la structure ;
- un pendule (8) librement suspendu au bâti,
caractérisé en ce quel’inclinomètre comprend en outre :
- un bras balancier (14) comprenant deux extrémités (19, 20) opposées, chacune des extrémités étant assujettie à translation et à rotation au bâti,
- un mécanisme amplificateur, comprenant un organe entrainé assujetti au bras balancier (14) entre lesdites extrémités (19, 20), et un organe entraînant assujetti au pendule (8) et configuré pour entraîner en mouvement l’organe entraîné, le mécanisme amplificateur étant configuré pour entraîner en pivotement le bras balancier (14) lors d’une inclinaison relative entre le bâti (2) et le pendule (8), selon un rapport de transmission entre l’organe entraînant et l’organe entraîné strictement supérieur à 1. - Inclinomètre (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’organe entraîné comprend un pignon fixe (24) et en ce que l’organe entraînant comprend une denture (25) configurée pour s’engrener avec le pignon fixe (24).
- Inclinomètre (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la denture (25) et le pignon fixe (24) forment ensemble un engrenage cylindrique intérieur.
- Inclinomètre (1) selon l’une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite denture (25) est formée par une portion d’arc de roue dentée à denture interne.
- Inclinomètre (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’organe entraîné comprend un galet fixe assujetti au bras balancier entre lesdites extrémités et en ce que l’organe entraînant comprend une piste courbée, configurée pour entraîner le galet fixe en mouvement par frottement avec celui-ci.
- Inclinomètre (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit rapport de transmission est supérieur à 3, préférentiellement supérieur à 4, et encore plus préférentiellement supérieure à 5.
- Inclinomètre (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif indicateur (4) destiné à indiquer l’inclinaison de la structure, le dispositif indicateur comprenant un organe d’identification visuelle (26) relié mécaniquement à une première des extrémités (19) du bras balancier (14), et une fenêtre (27) agencée dans une paroi (6) du bâti en regard de ladite première extrémité (19) du bras balancier (14).
- Inclinomètre (1) selon la revendication 7, dans lequel l’organe d’identification visuelle (26) comprend un curseur mobile et le dispositif indicateur (4) comprend en outre une échelle graduée (28) juxtaposée à la fenêtre (27) ou appliquée sur celle-ci.
- Inclinomètre (1) selon l’une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le bâti (2) comprend une base (3) et en ce que la paroi (6) du bâti dans laquelle est agencée la fenêtre (27) est inclinée et projetée par rapport à ladite base (3).
- Inclinomètre (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend une première piste de guidage (15) et une deuxième piste de guidage (16) agencées sensiblement parallèlement sur le bâti (2), et en ce qu’il comprend un premier chariot (17) et un deuxième chariot (18) respectivement assujettis à rotation à des extrémités (19, 20) opposées du bras balancier et respectivement guidés en translation sur la première piste de guidage (15) et sur la deuxième piste de guidage (16).
- Inclinomètre (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le premier chariot (17) et le deuxième chariot (18) sont en outre respectivement assujettis à translation auxdites extrémités (19, 20) opposées du bras balancier, selon une direction de translation qui est sensiblement orthogonale auxdites pistes de guidage (15, 16).
- Inclinomètre (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le pendule (8) comporte une première extrémité (9) par laquelle il est assujetti à rotation au bâti (2), et une deuxième extrémité (10) opposée à la première extrémité (9), le pendule comprenant en outre une masse de balourd (13) à sa deuxième extrémité (10).
- Structure comprenant un inclinomètre (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle le bâti (2) de l’inclinomètre est assujetti rigidement à la structure.
- Structure selon la revendication 13, la structure étant un engin sous-marin, et préférentiellement un véhicule sous-marin.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR2312042A FR3155059B1 (fr) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | Inclinomètre pour mesurer l’inclinaison d’une structure et structure comprenant un tel inclinomètre |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2312042A FR3155059B1 (fr) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | Inclinomètre pour mesurer l’inclinaison d’une structure et structure comprenant un tel inclinomètre |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR3155059A1 true FR3155059A1 (fr) | 2025-05-09 |
| FR3155059B1 FR3155059B1 (fr) | 2025-10-31 |
Family
ID=90053892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2312042A Active FR3155059B1 (fr) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | Inclinomètre pour mesurer l’inclinaison d’une structure et structure comprenant un tel inclinomètre |
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| FR (1) | FR3155059B1 (fr) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR479703A (fr) * | 1915-09-09 | 1916-05-03 | Cesar Develay | Appareil pour la mesure des angles pouvant aussi servir de niveau |
-
2023
- 2023-11-06 FR FR2312042A patent/FR3155059B1/fr active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR479703A (fr) * | 1915-09-09 | 1916-05-03 | Cesar Develay | Appareil pour la mesure des angles pouvant aussi servir de niveau |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3155059B1 (fr) | 2025-10-31 |
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