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Balancier à mercure, fioles fêlées

On parle technique horlogère. Que huiler, comment fonctionne un mouvement, rhabillage horloger etc....

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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar tempus1 le 19 Nov 2016, 20:12

Maxime , je me souviens de ton histoire avec le "faux Berthoud". Ici c'est un peu le même problème, le mercure s'était pour faire joli et non scientifique. Le catalogue Manufrance de 1907 en propose pour un prix raisonnable. Voir:
www.casimages.com/i/161119082811644518.jpg.html"
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar SULREN le 19 Nov 2016, 21:16

Maxime,
Je n'ai pas de balancier à mercure chez moi et n'ai pas essayé d'en faire, bien que j'ai un gros flacon de mercure..... reliquat de vie professionnelle.
Par contre des faux gril, j'en ai quelques uns! Il y en avait plein en circulation!

Je n'ai pas encore approfondi la réponse au problème que tu as posé, mais intuitivement je pense que la lentille libre ne pivotera pas sur son axe, même si ce dernier est supposé sans frottement. Donc période inchangée.
A confirmer ou à infirmer par une démonstration.

Par contre, si on monte sur le balancier un petit démon de Maxwell, supposé sans aucune masse et que ce démon force la lentille à pivoter par rapport à la tige du balancier il influencera la marche du balancier. Si ses actions sont bien synchronisées avec les oscillations il en amplifiera l'amplitude, jusqu'à faire le looping (voir NB).
Ce qui me fait dire cela, c'est que je procédais comme cela quand j'était gamin et que je faisais de la balançoire, pour prendre de l'amplitude sans personne pour pousser. Etais-ce l'effet de l'oscillation de ma propre masse par rapport aux cordes, ou simplement l'effet du raccourcissement des cordes par les tractions?

NB: Cela n'a t-il d'ailleurs pas déjà été utilisé dans une pendule mystérieuse?
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar JDG le 20 Nov 2016, 09:58

Bonjour,
J'ai omis de donner une précision sur les ampoules de mercure : l'enveloppe de verre vide pèse =

23,75 gr soit 12,66 gr de Hg par fiole.
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar JDG le 07 Déc 2016, 11:54

Bonjour,

J'ai repris les essais sur le balancier mercure. Ces derniers sont effectués degrés par degrés avec une stabilité D'une heure à chaque fois.
Je constate une erreur secondaire mais qui ne nuit pas au bon fonctionnement dans l'ensemble.
Je me suis procuré un balancier gril d' Achille Brocot.
Même punition: aucune erreur secondaire. La compensation est parfaite mais l'ajustement n'est pas simple. De plus comme l'a mentionné notre ami Sulren la maintenance doit être parfaite.
Ensuite j'ai construit un balancier compensateur ou zinc:
Même punition :
La compensation est parfaite sans erreur secondaire et l'ajustement est très simple.

En conclusion le balancier mercure est fragile, le balancier gril est compliqué à mettre en œuvre , le balancier zinc est solide avec un prix de reviens peu cher par contre l' esthétique n'est pas bonne. A employer cacher.

.
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar JDG le 07 Déc 2016, 16:31

Je laisse à demonologue le soin de publier les résultats sur son nouveau balancier polyéthylène plomb
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar SULREN le 07 Déc 2016, 21:16

Bonsoir,
@JDG
Gros travail de mesure réalisé!

Si ma mémoire est bonne c'est la compensation par le zinc qui a été la première utilisée. Elle a été abandonnée ensuite parce que la structure cristallographique du zinc n'est pas stable dans le temps, et le coefficient de dilatation varie aussi dans le temps.
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar Maxime le 08 Déc 2016, 10:18

Pour le zinc, c'est dommage ! Pour l'esthétique, on aurait pu le cacher, par un revêtement (or, argent, cuivre ?) si c'est possible, ou sinon par un tube (laiton ?) libre d'un bout. On peut le faire fin, c'est largement assez solide s'il ne peut pas prendre de coups…
Mais si Sulren dit que le Zn ne tient pas dans le temps, il sait ce qu'il dit, dommage.
Avez-vous des idées sur les balanciers à levier, où un bras horizontal en bas amplifie la différence de dilatation ? J'ai vu ça quelque part réalisé, mais je ne retrouve pas (voir steyer viewtopic.php?f=2&t=5049)
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar JDG le 08 Déc 2016, 10:26

Dernière édition par JDG le 11 Jan 2017, 09:29, édité 1 fois.
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar Maxime le 08 Déc 2016, 11:01

Ben, c'est la même référence que la mienne, sorry !
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar SULREN le 08 Déc 2016, 19:37

Bonjour,
@ Maxime qui a écrit :
Pour le zinc, c'est dommage !

Il faut peut-revoir la chose en ce qui le concerne, d’autant qu’il a un coefficient de dilatation élevé.
Il a été abandonné dans la compensation des garde-temps anciens pour un certain nombre de raisons qui ont pu être résolues depuis. Il est moins cher, il est relativement facilement disponible et avec les progrès de la métallurgie il a pu devenir plus pur et plus stable dans le temps.

Mais avant de te lancer dans la réalisation d’un balancier compensé je te suggère de réfléchir aux difficultés, non pas de réalisation (tu en viendras vite à bout) mais de…….mesure, afin d’être sûr que tu en viendras à bout car c’est un écueil pour tout le monde.

Supposons qu’on fasse une variation de 1°C et qu’on laisse stabiliser suffisamment longtemps (2 à heures par exemple.
Ensuite on lit l’heure sur l’horloge en test et l’heure sur l’horloge de référence.
24 heures après on refait les deux lectures.
On calcule l’écart entre les deux horloges.
Comme bon physicien on n’annonce pas un résultat d’expérience sans donner la valeur de l’incertitude sur ce résultat.
Donc calcul d’incertitude :
- Sur l’horloge de référence elle-même. Aller,on dit 0 car on « décrète » qu’elle est parfaite.
- Sur les quatre lectures : si c’est en observant les cadrans à l’œil on trouve vite des secondes d’incertitude (l’appréciation des positions d’aiguilles, le temps de passer le regard d’une horloge à l’autre, le saut d’aiguille de l’horloge de référence à affichage numérique sauteur, etc).
- L’incertitude sur la position de l’aiguille. des secondes sur l’horloge en test à cause du jeu dans les rouages.
- L’incertitude en % sur la lecture de température. Il est extrêmement difficile de mesurer une température avec précision (influence des radiations infrarouges des corps proches, convection, etc).
- Incertitude sur la qualité de la stabilisation de la température pendant 24 h.

On fait la SOMME de toutes les incertitudes, comme c’est exigé en physique.
A votre avis on aboutit à combien de % de la valeur de l’écart lu entre les deux horloges ?
Réponse : ……….

Ensuite on calcule de combien de % la température peut fausser la marche d’un garde-temps sur une période de marche, même s’il n’est pas du tout compensé, c’est à dire le pire des cas.
Si le balancier est en acier, style comtoise ancienne à lame pliante.
Réponse : (à vérifier car je donne cela par calcul de tête, que je pourrais préciser si nécessaire
% de variation = 6 millionièmes = 0,0006 %
Ce qui correspond à environ 0,5 sec par 24 heures et par degré C.

Donc pour bien faire ces mesures il faut : une enceinte thermo-statée de laboratoire, un air ambiant contrôlé en masse volumique, un chrono-comparateur, l’absence de facteurs perturbateurs du balancier autres que la température, etc.
Sans ces moyens on peut toujours réaliser un balancier compensé, ne rien vérifier du tout, et dire aux amis qu’il est "parfait". :D
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar JDG le 08 Déc 2016, 19:53

@ Sulren

"Sans ces moyens on peut toujours réaliser un balancier compensé, ne rien vérifier du tout, et dire aux amis qu’il est "parfait"."


Cette remarque est elle pour moi ?
Dernière édition par JDG le 11 Jan 2017, 09:30, édité 1 fois.
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar SULREN le 08 Déc 2016, 20:50

Re,
Je me permettrais, et seulement si c'est dans un domaine que je connais et que cela en vaille la peine, de faire des commentaires sur un compte rendu d'expérimentation qui nous est présenté en étant dûment documenté: mode opératoire détaillé, conditions précises de l'expérience, moyens mis en œuvre, présentation des mesures avec leur marge d'incertitude, etc.
Je n'en ai pas vu ici. On ne commente pas ce qu'on n'a pas vu.

Cela n'empêche pas d'indiquer les difficultés à ceux qui sont tentés par une expérience (comme réaliser un balancier compensé), sachant qu'on a soi-même lu de tels rapports, soit dans ce domaine, soit dans des domaines voisins, ou qu'on a dans sa vie professionnelle participé à de telles expériences de mesure et vu les difficultés rencontrées, même dans des labos.

J'ai déjà signalé dans des posts antérieurs que les pendules compensées "grand public " n'avaient probablement pas été vérifiées sérieusement individuellement, étant donné le coût de cette vérification difficile à répercuter sur l'acquéreur, et qu'elles avaient probablement du se contenter d'une vérification "de type".
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar JDG le 08 Déc 2016, 21:33

L'élévation de température s'est faite dans une pendule de "notaire" car son cabinet en marbre épais se prête bien à ce genre d'expérience.
Les résistances chauffantes commandées par un VM 148 suffisamment précis pour ce genre de "petite expérience" à 0,5 degré Celsius avec fonction étalon.
Un chrono comparateur m'a permis de vérifier la marche.
La température de la pièce était de 19°Celsius .

Voilà c'est tout.
Je ne suis pas un homme de discours. En toutes circonstances, j'essaie d'être le plus concis possible.

Ps J'ai oublié un point fondamental: l'atelier d'horlogerie est recouvert murs et plafond de frisettes, le sol de Botticelli.
Dernière édition par JDG le 09 Déc 2016, 13:39, édité 2 fois.
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar JDG le 09 Déc 2016, 11:55

@Sulren

J'ai déjà signalé dans des posts antérieurs que les pendules compensées "grand public " n'avaient probablement pas été vérifiées sérieusement individuellement, étant donné le coût de cette vérification difficile à répercuter sur l'acquéreur, et qu'elles avaient probablement du se contenter d'une vérification "de type"

On a besoin de vérifier très soigneusement uniquement "LE" balancier model. Ensuite chaque client est obligé de régler sa pendule: g est différent en chaque lieu entre autres...

Il n'y a aucun coût sup de vérification à répercuter sur l'acquéreur: le coût des essais du model fait partie du prix de revient du balancier répercuté sur le prix de vente fixé pour chaque balancier suivant la marge désirée en fonction du chiffre d'affaire annuel HT envisagé.
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Re: Balancier à mercure, fioles fêlées

Messagepar SULREN le 09 Déc 2016, 13:50

Bonjour,
@ JDG
On a besoin de vérifier très soigneusement uniquement "LE" balancier model

Tu ne fais que redire ce que j’ai dit en parlant d’essai "de type".

On est au XIXe siècle : on crée un type de balancier. On le passe au « local de test » et par essais successifs (longs et couteux) on ajuste les dimensions de toutes ses pièces pour obtenir la meilleure compensation de température possible. On repartit comme on peut l’erreur secondaire.

Ensuite on fabrique en série des balanciers identiques (mais qui ne le sont pas à 100%) et on le monte sur les pendules de série. Le coût des essais de type est reparti sur l’ensemble de la production, donc indolore…..mais les clients ont une compensation « approximative ».

Mais pour les clients fortunés on aurait pu faire des essais thermiques de SA pendule et lui livrer un gril ajusté « pile poil » qui ne comporterait plus que l’erreur secondaire, bien repartie de surcroît sur la plage d’utilisation. Le client devait payer le coût des essais, loin d'être négligeable par rapport au coût de production de la pendule.
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