Correction de l'erreur secondaire de compensation des chronomètres - Note sur le tropomètre

CORRECTION DE L'ERREUR DE COMPENSATION DES CHRONOMETRES

NOTE SUR LE TOPOMETRE

CORRECTION

de

l’erreur secondaire de compensation des chronomètres

par l’emploi du

BALANCIER SYSTÈME GUILLAUME

Résultats relevés à l'Observatoire astronomique de Neuchâtel sur une série de six chronomètres pour torpilleurs (Deck Watches) construits par Paul Ditisheim à La Chaux-de-Fonds et présentés à la Société française de Physique. (Paris 5 Avril 1902.)

Lorsqu’un chronomètre a été réglé pour deux températures, au moyen du balancier compensateur ordinaire, sa marche est soumise aux lois suivantes énoncées en 1833 par le célèbre horloger anglais Dent: 1° entre les deux températures pour lesquelles il a été réglé, le chronomètre avance ; 2° au-dessus et au-dessous de ces températures, il retarde. De sorte que la marche du chronomètre, au lieu d’être représentée par une droite, l’est par une courbe de forme parabolique coupant la droite théorique en deux points correspondant aux deux températures de réglage.

L’écart entre le sommet de la parabole et la droite théorique est ce qu’on appelle l’erreur secondaire.

Atténuer cet écart et rapprocher le plus possible l’arc parabolique de sa corde théorique a été le but de nombreux efforts. Mais, bien qu’on ait eu pour cela recours à une foule de procédés ingénieux, l’erreur secondaire résistait énergiquement. Durant les cinq dernières années elle a été à l’Observatoire de Neuchâtel, de 2,34 secondes pour la moyenne des chronomètres observés.

Les spiraux de palladium donnent une erreur secondaire sensiblement atténuée et sont beaucoup employés aujourd’hui en raison des facilités qu’ils offrent pour le réglage approché à toute température. Mais ces spiraux conservent moins bien leurs marches que ceux d’acier.

Pour obtenir des marches parfaites il a été reconnu préférable de s’en tenir au spiral d’acier et d’ajouter au balancier compensateur des organes modifiant la loi de son action.

Toutefois ces organes compliqués et difficiles à réaliser en pratique constituent une cause fréquente de dérangement des marches.

L’emploi judicieux des aciers au nickel dans la construction du balancier a permis à M. Ch^s-E^d Guillaume, directeur-adjoint du bureau international des Poids et Mesures, de résoudre le problème par un moyen très simple, sans l’adjonction d’aucun système de compensation auxiliaire.

Je n’entrerai pas dans les détails du calcul et de la construction du nouveau balancier.*) [en note de bas de page : *) Comptes-rendus de l’Académie des sciences 6 Mai 1901. Voir aussi Congrès international de Chronométrie de 1900 (en préparation chez Gauthier-Villars) renfermant le mémoire de Mr Ch^s-E^d Guillaume : Les aciers au nickel et leurs applications en chronométrie.] Les premières applications en ont été présentées par M. Nardin et par moi-même à l’Exposition universelle de Paris.

Cependant, les chiffres publiés jusqu’ici, tout en confirmant les savantes recherches de M. Guillaume, ne concernaient guère que des pièces isolées.

Les résultats présentés aujourd’hui à la réunion de la Société française de Physique comprennent une série complète de six chronomètres de ma fabrication (N° 20307 à 20312). Tous, sans exception, se sont comportés d’une manière remarquable pendant deux périodes d’épreuves, s’étendant actuellement à 4 mois environ.

Les chiffres qui vont suivre sont extraits des bulletins de marche de l’Observatoire astronomique de Neuchâtel. La régularité de la marche est absolue et ne dépasse pour aucun cas la limite de 0^s,30, fixée par le règlement pour l’obtention des prix dans la classe des chronomètres de marine à suspension.

La moyenne des erreurs secondaires, réduite â un chiffre insignifiant, se trouve en légère avance ; elle est un peu meilleure dans la première série que dans la seconde ; mais ici encore nous sommes arrivés à la limite de perfection.

La marche s'est tout-à-fait maintenue entre les deux séries d'épreuves ; le N° 20307 a été retouché dans l'intervalle.

RESULTATS

Extrait des bulletins de marche de l'Observatoire de Neuchâtel.

N° 20307/20312

Fabricant : M. Paul Ditisheim à la Chaux-de-Fonds.

Echappement à ancre, spiral acier à double courbe Phillips,

balancier Guillaume.

1^re série d'observations (42 jours).

(Programme de la 1^er classe des chronomètres de poche)

Dépôt : 20307 du 12 octobre au 28 novembre 1901.

20308/20312 du 20 novembre 1901 au 2 janvier 1902.

2^e série d'observations (65 jours)

Dépôt du 3 janvier 1902.

Suivant le nouveau règlement (1902) du service chronométrique de l'Observatoire de Neuchâtel.

Classe des montres de bord (Deck Watches).

Avec observation à cinq températures descendantes et ascendantes et dans cinq positions.

Le N° 20309 est sorti du Concours annuel avec le Premier Prix et le N° 20312 avec le Deuxième Prix de l'Etat ; ces six résultats sont tous compris dans la série de douze chronomètres ayant obtenu le Prix Général de 1901, avec les meilleures marches moyennes enregistrées depuis la fondation des concours de l'Observatoire de Neuchâtel.

Je me propose de compléter ce résumé en publiant, dans le courant de l'année, les résultats détaillés des observations effectuées.

NOTE SUR LE TROPOMÈTRE N° 16815

par PAUL DITISHEIM

Les travaux entrepris par la Marine française en vue de l’extension du système décimal, par l’application de la division du quart de cercle à la pratique de la navigation ont été publiés récemment par Mr le Commandant Guyou. *) [en note de bas de page : Annuaire du Bureau des Longitudes pour 1902 ; Troisième Conférence générale des Poids et Mesures, réunie à Paris en 1901.]

Le cadre de cet aperçu est trop restreint pour permettre une analyse, même succincte, des résultats favorables obtenus à bord des cinq croiseurs qui furent munis des instruments et documents nécessaires pour effectuer en unités décimales toutes les observations et tous les calculs utiles à la conduite de ces navires.

Il suffira de relever que les officiers expérimentateurs sont à peu près unanimes à reconnaître que les unités nouvelles pourront être mises en pratique sans période de transition et sans risque sérieux de confusion, dès que les instruments et les documents indispensables seront mis à la disposition des marins.

Chaque navire reçut pour ses expériences:

Un chronomètre décimal.

Un recueil d’éphémérides et de tables nautiques.

Un exemplaire des tables à 5 décimales du Service géographique de l’armée.

Une collection de cartes portant une graduation supplémentaire à l’encre rouge.

Une rose de compas graduée en grades.

Un sextant décimal.

Pour bien spécifier que les appareils ne devaient pas être considérés comme des garde- temps d’un nouveau système, on leur a donné le nom de tropomètres, rappelant que l’élément qu’ils mesurent est l’angle dont le cercle horaire du soleil moyen tourne relativement à un méridien terrestre.

Les instruments destinés aux expériences inaugurées en France ont été fournis par des constructeurs nationaux, selon les exigences du concours spécial institué au Service hydrographique de la marine.

Les horlogers seront en mesure de fournir les appareils divers que nécessitera le changement des unités horaires, dès qu’une réforme sera jugée opportune, quel que soit d’ailleurs le système qui aura été adopté.

À l’exemple du Service géographique de l’armée, la Belgique, les Etats de l’Allemagne du Sud, puis la Roumanie, la Serbie, le Japon, le Chili, la République Argentine ont adopté pour leurs travaux géodésiques la division décimale du quart de la circonférence.

Un modèle de mes tropomètres figurait dans la section suisse parmi les chronomètres que j’exposais à Paris en 1900.

Le N° 16815 que je présente ici appartient au type portatif dit "Torpilleur".

Le cadran correspond à la division du cercle en 400 grades, enregistrés sur un tableau auxiliaire ; le mouvement des aiguilles de centre est calculé à raison d’une rotation pour chaque quart de cercle et les subdivisions du cadran permettent la lecture des milligrades. La durée de chaque battement est de 1/200000 de jour, un battement comptant pour 2 milligrades.

Le passage au système du 1/100000 de jour ou millicé de M. de Rey-Pailhade *) [en note de bas de page : *) Travaux du Congrès international de Physique de 1900, Tome IV, p. 65.] s’effectue par une simple division par 4.

Le tropomètre N° 16815 muni d’un échappement à détente ressort a été couronné au dernier concours de l’Etat à l’Observatoire de Neuchâtel et classé troisième parmi les chronomètres déposés pendant l’année 1901.