Éclimètre suspendu, XIX^e siècle

Fonction

Instrument d’arpentage destiné à mesurer l’angle d’inclinaison d’un cordeau.

Introduction

Certaines galeries (galeries de mines et autres souterrains, carrières, tunnels, cavernes, etc…) sont trop basses ou trop étroites pour permettre l’installation de trépieds. On a alors recours à des instruments sans trépied que l’on suspend à des cordeaux en chanvre, en soie (plus souple et se courbe moins sous le poids des instruments) ou en laiton, tendus dans les galeries entre des pitons plantés dans les boisages ou dans la paroi naturelle de la galerie à environ 1 mètre de hauteur, alternativement à droite et à gauche. La longueur de deux segments de cordeaux ne doit pas excéder 10 à 20 mètres, au-delà de laquelle la flèche du cordeau sous le poids des instruments est trop importante. L’orientation du cordeau est déterminée à l’aide de la ''boussole suspendue'', sa longueur à l’aide d’un ''décamètre'' en laiton, les pentes à l’aide d’un ''éclimètre suspendu'', parfois appelé ''clisimètre''.

Description

L’éclimètre est un demi-cercle évidé et gradué en laiton que l’on suspend à un cordeau à l’aide de deux agrafes disposées en sens inverse et situées aux deux extrémités de son diamètre, et au centre duquel est attaché un fil à plomb aussi fin que possible. La légèreté de l’instrument assurée par son évidement permet que la modification de l’inclinaison du cordeau sous son poids soit aussi faible que possible.
La graduation dont le zéro est au mileu du limbe (c’est-à-dire du bord extérieur et gradué du cercle) à l’extrémité du rayon perpendiculaire à son diamètre croît de 0 à 90° ou de 0 à 100 grades dans chaque sens.
La ligne de foi passe par les deux extrémités de la division et est parallèle à la ligne de suspension et au diamètre du limbe : ainsi, lorsque l’éclimètre est suspendu à un cordeau horizontal, le fil à plomb passe devant la division zéro.
On notera que l’instrument donne la valeur de l’angle formé par la ligne de suspension avec l’horizontale et non directement la pente du cordeau, c’est-à-dire la tangente de cet angle.

L’éclimètre suspendu est d’ordinaire accompagné d’une boussole suspendue et les deux instruments sont transportés ensemble dans une trousse appelée « pochette de mineur » que l’opérateur porte à la ceinture. Outre ces instruments, cette trousse comporte des épinglettes en laiton que l’on fixe sur le cordeau quand il est très incliné, pour empêcher les instruments de glisser, des clous en bronze destinés à fixer le cordeau et un marteau également en bronze.

Mode d’emploi

Pour mesurer l’inclinaison d’un cordeau à l’aide de l’éclimètre, il suffit de le suspendre au cordeau au moyen de ses agrafes et de lire sur le limbe la cote de la division recouverte par le fil à plomb. Cependant, en raison de la forme curviligne appelée chaînette que prend le cordeau, même parfaitement tendu, sous l’action de la pesanteur entre ses deux points d’attache¹, l'’éclimètre ne peut être suspendu n’importe où sur le cordeau. L’inclinaison de celui-ci doit être mesurée en son milieu ou calculée comme la moyenne des inclinaisons mesurées à ses extrémités (tenir compte éventuellement de leurs signes) à la même distance des points d’attache.

L’influence des erreurs systématiques (irrégularité de la division, non parallélisme de la ligne de suspension et de la ligne de foi, décentrement du point d’attache du fil à plomb – ces points doivent normalement être vérifiés avant usage de l’instrument) est annulée en effectuant deux mesures, l’une avant, l’autre après le retournement de l’instrument bout pour bout. Dans le cas où les deux mesures sont différentes, la valeur de l’angle recherché est donnée par leur demi-différence.

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¹ Pour limiter cet effet, la portée maximale du cordeau ne doit pas excéder 8 mètres. Par ailleurs le cordeau doit être tendu au maximum. Notons cependant que l’humidité des galeries est préjudiciables au maintien de cette tension dans le temps, qui doit alors être rectifiée. Enfin, l’éclimètre suspendu doit être utilisé avant la boussole suspendue, qui plus lourde, détend les cordeaux détrempés.

Mines Paris - PSL

Numéro d'inventaire : EMP INSTR 0003

École des mines de Paris, document/2227