Cette petite sonde très populaire de la fin des années
trente jusqu'après la guerre était à la fois
petite, légère et bon marché. Elle fut utilisée
seule ou bien en tant que mécanisme de mesures PTU sur
d'autres modèles WSE 2, par
exemple.
Histoire
Elle a été développée
par A. Lang lorsqu'il se trouvait à l'observatoire naval
allemand de Hambourg dans les années 1935-1936. Son but
était ambitieux puisqu'il s'agissait de produire une radiosonde
à la fois fiable, légère, simple à
fabriquer en grande série et bon marché.
En 1938-39, le navire météo " Schwabenland
" en emportait dans ses soutes et procéda à
plus d'une centaine de radiosondages lors de son voyage à
travers l'Atlantique, depuis l'Europe jusqu'en Antarctique. A
cette époque, la Lang-Sonde était alors régulièrement
utilisée par le service météorologique allemand,
le Reichsamt für Wetterdienst.
Pendant la guerre, la Luftwaffe en a utilisé un grand nombre,
principalement la version 3,3 MHz qui pouvait être suivie
à l'aide de radiothéodolites à cadre.
Après 1945 elle a été utilisée encore
pendant quelques années par les services de météo
allemands.
Description
Un boîtier en plastique transparent (sans doute du plexiglas)
est divisé en deux compartiments dont l'un (rep. M
sur la photo ci-contre) contient la partie mécanique (capteur
de pression, système de codage et mécanisme d'horlogerie)
tandis que le second renferme l'émetteur bien protégé
des chocs et des variations de température par un matelas
de fibres (rep. Tx).
L'alimentation (rep. P), constituée d'un accu pour
le chauffage du tube et d'une pile pour la tension d'anode, a
la forme d'une grosse boîte d'allumette en carton munie
de trois fiches bananes s'enfichant dans trois douilles montées
du coté de l'émetteur.
Le capteur de température (bilame métallique) et
celui d'humidité (hygromètre à cheveu) sont
protégés par une cheminée en tôle fine
d'aluminium (rep. C) .
Caractéristiques
Dimensions du boîtier : Longueur 235mm avec pile
enfichée ; largeur 170mm avec la cheminée ; cheminée
: longueur 190mm et diamètre 70mm environ Masse : 530g avec piles Fréquence : 3,3 MHz dans les premiers temps puis
27,8 MHz à la fin. Alimentation : piles : 90x75x50mm masse 217g connectée
par 3 fiches bananes. Entraxes : 0-24 et 0-42mm. Tension de chauffage
2,1V et tension anode 45 volts (30 éléments Zn-C) Capteurs : bilame métallique pour la mesure de la
température ; hygromètre à cheveu ; barocontacteur
utilisant une capsule de Vidie pour transmettre l'altitude en
20 paliers.
Emetteur
La documentation indique
que le tube est une triode dont la référence a été
au départ une KC3 puis plus tard une MC1. Sur le modèle
que nous avons examiné (en tirant légèrement
et délicatement le calorifugeage), le tube n'a semblé
être si l'une ni l'autre. Le format du tube est intermédiaire
entre une "miniature" et une "noval". De marque
Telefunken, sa référence n'a pas pu être relevée
pour l'instant.
La tension d'alimentation anode est de 45V tandis que la tension
de chauffage est de 2,1V.
Comme très souvent, l'oscillateur est de type Hartley,
l'exemplaire décrit ici fonctionne vraisemblablement sur
3,3MHz comme le laisse supposer le grand nombre de spires de la
bobine.
La porteuse n'est pas modulée, la manipulation par tout-ou-rien
est obtenue en faisant décrocher l'oscillateur par mise
à la masse de l'une ou de l'autre des extrémités
du circuit oscillant.
La stabilité de l'oscillateur est secondaire puisque le
principe de codage est chronométrique.
(A) Antenne
(C) Cheminée
des capteurs de température et humidité
(P) capteur de pression
(Tx) compartiment de l'émetteur
(A) Antenne
(L) self de
l'émetteur
(P) capteur
de pression
(Tr) tude (triode)
Capteurs
La pression est mesurée à l'aide de
deux capsules de Vidie (rep. P), agissant sur un levier
qui établit ou non le contact avec une des 20 barrettes
du barocontacteur (rep. B), A chaque changement de niveau
d'altitude, la porteuse est coupée. La gamme de pression
est donc découpée en 20 niveaux, l'espacement décroissant
entre les barrettes du barocontacteur fait que la différence
entre deux niveaux est de l'ordre de 1000m. Le capteur de température est un bilame métallique
dont les déformations provoquent la rotation de l'étoile
(rep. E) et par conséquent le déplacement
de la pointe en contact avec le tambour de codage de la température
(rep. C). Lorsque la pointe de contact touche une des deux
hélices métalliques fixée sur le cylindre,
le contact se ferme, provoquant une coupure de l'émission.
Pendant toute la montée du ballon, l'étoile peut
faire plus qu'un tour. Lorsqu'une branche de l'étoile a
parcouru toute la largeur du tambour, la branche suivante prend
le relais ; l'intervalle de température délimité
par deux branches est de l'ordre de douze degrés, la gamme
de température balayée par un tour de l'étoile
est donc de 8x12=96 degrés. L'humidité agit sur la longueur d'un cheveu dont
les variations sont transmises mécaniquement à un
contact frottant sur le cylindre de mesure (rep. U de la
photo ci-dessous à gauche). Le temps séparant l'émission
du top de syncho de celui provoqué par l'hygromètre
est proportionnel à la valeur de l'humidité. Vu
l'amplitude du débattement total du contact, on peut supposer
que la précision de la mesure de l'humidité relative
était elle-même très relative...
(P) Capsules de Vidie
(E) Etoile de
contact à 8 branches
(C) Tambour
de codage de la température
(B) Barocontacteur
(U) cylindre
de codage de l'humidité et synchro
(C) Cheminée
de protection contre les rayons du soleil
(T) Bilame métallique
pour la mesure des températures
(U) Hygromètre
à cheveu
Alimentation
Le bloc d'alimentation, enfiché sur le boîtier contenant
l'émetteur renferme dans la même boîte en carton
deux accus miniatures Rulag (environ 2,1V) et une pile HT pour
l'anode (Zinc-carbone) de 30 éléments fournissant
une tension de 45V. L'entraxe entre la fiche centrale et ses voisines
est différent pour servir de détrompage.
On retrouve ce type de bloc d'alimentation sur d'autres radiosondes
de la même époque (et de même fabricant, sans
doute)
Dimensions : 90x75x50mm masse : 217g connectée par 3 fiches
bananes.
Entraxes : 0-24 et 0-42mm. Tension de chauffage 2,1V et tension
anode 45 volts (30 éléments Zn-C)
La pile de 45 volts porte les indications suivantes : En bas :
Thor-Füll-Batterie
Type : MFS145 (impression au tampon encré difficile à
lire) Autour du logo :
C. ERFURTH
FABRIK GALV. ELEMENTE
BERLIN SW 68
NEUENBURGERSTR. 15 Dans le logo (représentant un char tiré par
deux boucs bipèdes et conduit par un dieu Thor habillé
comme un bourgeois berlinois) :
SCHUTZ-MARKE
THOR
D.R.W 34903
La pile de 45 volts devait être activée avant utilisation
en remplissant d'électrolyte chaque élément
avec une pipette.
(A) pile formée
de 30 éléments de 1,5 volt pour l'alimentation
de l'anode de la triode (donc 45 volts)
(A) pile de 30 éléments
de 1,5 volt pour l'alimentation de l'anode de la triode.
(B) trois fiches
bananes
(Ch) accus Rulag
pour le chauffage du tube
Transmission des données
et décodage
La transmission de la pression est indépendante de celle
de la température et de celle de l'humidité. La
coupure de porteuse peut se produire pendant la transmission d'un
top déterminant la synchronisation ou la valeur de la température
ou encore la valeur de l'humidité.
L'humidité et le top de synchro sont codés par le
cylindre de plus petit diamètre placé sur le même
axe que le tambour de codage. Cet axe est entraîné
en rotation par un mécanisme d'horlogerie.
Le tambour de codage de la température comporte deux barrettes
en hélice. Comme le tambour fait 1 tr/min, la température
est donc transmise toutes les 30 secondes. Lorsque qu'une branche
de l'étoile a balayé toute la génératrice
du tambour, la branche suivante prend le relais. L'intervalle
de temps déterminant la température est mesuré
à partir d'un top de synchronisation émis à
chaque tour par le cylindre de codage de l'humidité.
La réception sur 3,3MHz était assurée par
un récepteur Torn.E.b ou à l'aide du récepteur
de l'émetteur-récepteur Torn.Fu.b1
Pour la réception des sondes fonctionnant sur 27,8MHz un
récepteur EO281=UKE1 était utilisé.
Un enregistreur graphique synchronisé avec la sonde assurait
l'enregistrement des signaux en temps réel.
Sources
- examen de l'exemplaire RSM-034 de la collection de Payerne.
- The invention and development of the radiosonde par Dubois,
Multhauf et Ziegler - Smithsonian Institution
- Die Entwicklung der deutschen Radiosonden von 1930 - 1955 par
F. Trenkle (DFVLR) - 1982
- Climate of the Past by Brönnimann, Compo, ... - 2011
Elle a été développée
par A. Lang lorsqu'il se trouvait à l'observatoire naval
allemand de Hambourg dans les années 1935-1936. Son but
était ambitieux puisqu'il s'agissait de produire une radiosonde
à la fois fiable, légère, simple à
fabriquer en grande série et bon marché. 
