Dans la période
1939-1943 la société Dr Graw développa une
sonde, appelée couramment "Graw-sonde", qui fut
l'une des toutes premières radiosondes à être
produite en série.
La Grawsonde a été fabriquée en présérie
après 1939 par la société Dr JGraw fondée
en 1937 mais n'a pas été utilisée. C'est
seulement à partir de 1944 qu'elle a été
produite en grande série. Après la fin de la guerre
elle a été fabriquée et utilisée pendant
cinq ans dans le NW de l'Allemagne. Son système de codage
des données PTU utilise un principe qui annonce celui de
la H50.
La sonde décrite ici est une variante de la Graw-sonde
; elle a également un air de parenté marqué
avec la radiosonde type Graw fin des années
40 utilisant le même type de boîtier et le même
émetteur.
Description
Le boîtier en carton est protégé par une peinture
gris métallisé. La cheminée qui protège
le capteur de température est exceptionnellement longue,
elle se fixe sur une glissière en bois. Cette cheminée
en tôle d'aluminium mince formée en cylindre abrite
également l'hygromètre à cheveu. Son rôle
est de protéger les capteurs de l'influence du rayonnement
solaire, sa surface extérieure était polie pour
réfléchir les rayons du soleil tandis que sa face
intérieure est peinte en noir..
Sur la face inférieure de la boîte sont alignées
trois douilles bananes dans lesquelles vient s'enficher le bloc
pile.
Le mécanisme de codage est un système original s'appuyant
sur deux brevets déposés 1938/1939 et qui pourrait
bien avoir servi de base pour l'invention du tambour de la H50
(et par la suite celui de la M60 décrit dans cette page). Ce système, connu
sous la dénomination de Grawschen Sektor permet de coder
en morse les déformations d'un capteur de pression ou de
température à l'aide d'une marguerite dont un pétale
frotte sur une sorte de portion de cylindre en forme de secteur,
d'où son nom.
L'émetteur utilise un seul tube, il est semblable à
celui de la Lang-sonde citée plus haut et émettait
sur quelques MHz. Caractéristiques
Dimensions du boîtier : Longueur 170mm (350mm
hors-tout) ; largeur 70mm ; hauteur 180mm Masse : 466g sans piles Fréquence : entre 2 et 5MHz Alimentation : par piles et accus Capteurs : P : deux capsules de Vidie - T :bilame métallique
- U : hygromètre à cheveu
Le mécanisme de codage est fixé sous la platine,
bien protégé par le boîtier. Cette platine
ferme le boîtier et supporte la cheminée et les capteurs
sur sa face externe
L'émetteur est fixé contre la face interne de l'extrémité
du boîtier à l'aide des trois douilles banane
(M) Moteur électrique
(P) Capteur de pression
(S) Grawschen Sektor
(T) Capteur de température (bilame métallique)
(Tx) Emetteur
(P) Capteur de pression
(Tx) Emetteur
Principe du Grawschen-Sektor
(Voir la page consacrée au Grawsche-Sektor
)
Le but du système est de transformer le mouvement de translation
produit par l'élément sensible, ici un empilage
de capsules de Vidie, en un caractère du code Morse.
Pour cela :
- les capsules de Vidie se dilatent lorsque la pression diminue
avec l'altitude
- leur dilatation, mouvement de translation, est transmis par
un levier-bielle (rep. L sur les
photos ci-dessous)
- le levier provoque la rotation de l'axe d'un secteur denté
(rep. D) qui engrène sur un pignon denté
(non visible sur la photo)
- Le pignon denté est solidaire d'une marguerite (rep.
F) qui tourne en même temps que lui
(voir détails du fonctionnement dans la section "Capteurs"
ci-dessous)
- Les pétales de la marguerite comporte un téton
terminé par une aiguille qui frotte à la périphérie
du Grawschen-Sektor (rep. S)
Le Grawschen Sektor (ou Grawsche Sektor) a la forme d'une portion
de cylindre ayant l'allure d'un morceau de camembert. Il est composé
d'un empilage de tôles métalliques découpées
en forme de secteur et séparées par des plaques
minces d'isolant dont le rayon est un peu plus grand que celui
des tôles.
Les tôles métalliques ont leur bord circulaire partiellement
denté, chaque dent représentant un point (dent étroite)
ou un trait (dent large) du code morse. Chaque tôle porte
donc un caractère morse unique. On peut distinguer les
points et les traits sur le repère S
de la photo de droite.
L'aiguille d'un pétale de la marguerite a pour rôle
de frotter contre les dents de l'une ou l'autre tôle, selon
sa position. Lorsque le Grawschen-Sektor tourne, les points et
les traits sont émis par l'émetteur dont la fréquence
de la porteuse est shiftée par ce manipulateur original.
Comme la marguerite tourne d'un angle bien supérieur à
celui formé par deux pétales, dès qu'un pétale
a parcouru toute la largeur du Grawschen-Sektor, le pétale
suivant prend le relais. Ainsi, le même caractère
est utilisé à plusieurs reprises pendant la montée
pour coder des pressions (donc des altitudes) différentes.
Comme la vitesse de montée est constante, une interruption
de transmission n'est pas trop gênante car les mesures suivant
la reprise peuvent être positionnée sur la courbe
de variation d'altitude sans ambiguïté.
(F) Marguerite à
12 pétales du capteur de pression
(Ft) Marguerite du capteur de température
(L) Levier-bielle
(M) Moteur électrique
(P) Capteur de pression (deux capsules de Vidie)
(D) Secteur denté
(F) Marguerite à 12 pétales du capteur
de pression
(Ft) Marguerite du capteur de température
(L) Levier-bielle
(S) Grawschen-Sektor
Capteurs
Pression
La photo de gauche montre en détails le mécanisme
de transformation du mouvement de déformation des capsules
de Vidie (rep. P) en un mouvement de rotation de la marguerite
(rep. F) par l'intermédiaire du couple
d'engrenages secteur (rep. D) et pignon
dentés (rep. B). Température
Le bilame métallique cylindrique a tendance à s'enrouler
ou à se dérouler lorsqu'il est soumis à des
variations de température. Ses déformations sont
transmises par un levier L qui agit comme une bielle sur un secteur
denté absolument semblable à celui équipant
le mécanisme du capteur de pression de la photo de gauche.
La marguerite du capteur de température (rep. Ft sur les photos ci-dessus) tourne dans un plan différent
de celle du capteur de pression, le Grawschen-Sektor entre en
contact avec le pétale concerné environ un sixième
de tour plus tard. Humidité
Le capteur d'humidité est un hygromètre à
cheveu placé dans la cheminée, à côté
du capteur de température. Le principe de codage des variations
de longueur du cheveu soumis à l'air circulant dans la
cheminée est semblable à celui des mesures de température
et de pression, à ceci près qu'il ne comporte qu'un
simple "pétale", la finesse de la mesure est
donc nettement moins bonne.
Capteur de pression
(B) pignon denté entraînant la marguerite
F
(D) Secteur denté
(F) Marguerite à 12 pétales
(L) Levier-bielle
(P) Capteur de pression (deux capsules de Vidie)
Capteur de température
(L) Levier-bielle transmettant les déformations
du bilame
(T) Capteur de température (bilame métallique)
L'émetteur
C'est un Hartley utilisant une pentode RV2,4P700 montée
en triode. Un condensateur de faible valeur relié à
la connexion d'anode est mis à la masse par le Grawschen-Sektor
lorsque le contact entre un pétale de marguerite et une
dent d'un des secteurs est établi. La fréquence
est alors shiftée.
Comme le connecteur de pile est identique à celui de la
Lang-Sonde il est vraisemblable que
l'alimentation de la sonde soit assuré par le même
modèle de pile Thor-Füll fournissant une tension d'anode
de 45V et une tension de chauffage (utilisée également
pour faire tourner le moteur) de 2,1V.
Platine de l'émetteur
(L) Self
(T) Tube
Platine de l'émetteur
(A) Douilles banane d'alimentation électrique
(C) Condensateur ajustable de la fréquence
Sources
- examen de l'exemplaire RSM-004 de la collection de Payerne.
- Die Entwicklung der deutschen Radiosonden
Dans la période
1939-1943 la société Dr Graw développa une
sonde, appelée couramment "Graw-sonde", qui fut
l'une des toutes premières radiosondes à être
produite en série. 
