<Desc/Clms Page number 1>
Höhenmesser, insbesondere für Luftfahrzeuge.
Es sind bereits barometrische Höhenmesser bekanntgeworden, bei denen mit Hilfe einer oder mehrerer luftleerer Metalldosen oder Metallkapseln, die dem äusseren Luftdruck ausgesetzt sind, unter Vermittlung von starren Übertragungsmitteln auf ein Hebelsystem einwirken, welches die Bewegungen der Membran mit grosser Übersetzung auf eine Anzeigevorrichtung überträgt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, derartige Höhenmesser, insbesondere hinsichtlich ihrer Messempfindlichkeit weiter auszubilden.
Es sind bereits Vorschläge zur Steigerung der Empfindlichkeit barometrischer Höhenmesser bekanntgeworden, derart, dass für die Höhenbestimmung ein elektrisches Sehwingungsverfahren benutzt wird, bei dem das höhenempfindliche Organ die Konstante eines elektrischen Schwingungskreises nach Massgabe der Höhe verändert. Die Durchführung eines solchen Höhenmessverfahrens erfordert jedoch einen derart grossen Aufwand an technischen Mitteln, wie Barometerkondensatoren, Oszillatoren, Gleichrichter, Verstärker, piezoelektrische Quarzkristalle (die im übrigen verhältnismässig teuer sind), Filtereinrichtungen, Frequenzmesser u. dgl. mehr, dass eine Mitnahme eines solchen Gerätes im Flugzeug praktisch nicht in Frage kommen kann.
Demgegenüber besteht die Erfindung in einem Höhenmesser, insbesondere für Luftfahrzeuge, bei dem ein oder mehrere hintereinander angeordnete Kapselmembranen unter dem Einfluss des Luft-
EMI1.1
der Spule bzw. des Spulenstromes ein Mass für die barometrische Höhe darstellt.
Ein solches Gerät besitzt im Gegensatz zu den bekannten nach dem Schwingungsverfahren arbeitenden Höhenmessern neben der Kapselmembran mit seinem Hebelmeehanismus ein nur wenig Platz einnehmendes, mit normalem Wechselstrom betriebenes Spulensystem, Trockengleiehrichter, die ebenfalls recht klein und billig sind, sowie ein Gleichstrommessinstrument handelsüblicher Art.
Mit der Erfindung wird ausser der Einsparung an technischen Mitteln infolge der beträchtlichen Steigerung der Empfindlichkeit noch erreicht, dass der Hebelmechanismus gegenüber den bekannten Ausführungen konstruktiv wesentlich kleiner ausgeführt werden kann, so dass damit auch die bisher recht störende mechanische Erschütterungsempfindlichkeit eines barometrischen Höhenmesssystems ganz wesentlich verringert werden kann.
Man hat bisher bekanntlich nur Steigerung der Druckempfindlichkeit bei nach dem Prinzip des Aneroidbarometers arbeitenden Höhenmessern die Tatsache ausgenutzt, dass sich durch Vermehrung der Messdosen auch die Druckdifferenz und damit auch die durch die Luft druckänderung hervorgerufenen Bewegungen des freien Dosenzapfens entsprechend vergrössern. Der Vermehrung der Messdosen und ihre Vereinigung zu einem einzigen Satz ist aber praktisch mit Rücksicht auf die Genauigkeit eine Grenze gesetzt, bedingt durch in den Stützstelle der Messdosen auftretende starke, die Einstellung unsicher machende Reibung und durch die Vergrösserung des Temperatureinflusses.
Durch die erhöhte Reibung werden anderseits bei diesem bekannten Massnahmen zur Empfind- lichkeitssteigerung mechanische Fehler infolge Trägheit des Systems bewirkt. Diese Trägheit ist daran erkennbar, dass der Zeiger des Instrumentes bei Erschütterungen springt, ohne jedes Mal in seine Ausgangslage zurückzukehren. Ein Aneroidhöhenmesser ist nun um so leichter von diesen Fehlern frei-
<Desc/Clms Page number 2>
zuhalten, je weniger Gelenke und Drehpunkte er hat. Mit wenigen Drehpunkten und Gelenken kommt man jedoch aus, wenn man den Aneroidhöhenmesser in erfindungsgemässer Weise ausbildet. Man kann hiebei mit wenigen mechanischen Systemen praktisch die gleiche, im Bedarfsfall sogar eine höhere Empfindlichkeitssteigerung bei grösserer Genauigkeit und Betriebssicherheit erreichen.
Hierin liegt offenbar ein erheblicher technischer Fortschritte der durch die Erfindung vermittelt wird. Auch einer mechanischen Vergrösserung der kleinen Membranbewegungen durch das Zeigerwerk ist bei Verwendung des Höhenmessers im Flugzeug mit Rücksicht auf mechanische Erschütterungen eine Grenze gesetzt.
Die Einrichtung nach der Erfindung kann vorteilhaft so ausgebildet sein, dass das freie Hebelende aus ferromagnetischem Material besteht und in geeigneter Form das magnetische Feld zwischen zwei Spulen verändert. Die infolge der Änderung des magnetischen Feldes (bzw. des magnetischen Widerstandes) sich dabei ändernde Impedanz der Spule kann direkt oder z. B. in einer Brückenschaltung gemessen werden. Die Ablesung der Messgrösse kann an einem Milliamperemeter mit Meterskala erfolgen. Durch die Verstellung des beiderseitigen Spulenabstandes bzw. des Luftspaltes lässt sich der Messbereich leicht einstellen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass man Induktionsspulen mit verschiebbarem Eisenkern benutzt, dessen Eintauchtiefe durch die nach Massgabe der barometrischen Höhe ausgelenkte Hebelzunge einstellbar ist. Mit einer Veränderung der Lage des Eisenkernes im Spulensystem ändert sich auch deren Induktivität. Auch hier wird dann wiederum die sich dabei ändernde Impedanz gemessen. Die Impedanz kann hiebei über einen Verstärker gemessen werden, in dessen Anodenstromkreis das vorteilhaft in Metern geeichte Galvanometer angeordnet ist.
Die Erfindung sei nachstehend in beispielsweiser Ausführungsform an Hand der Figur näher beschrieben.
In der Figur ist mit 1 eine Reihe hintereinander geschalteter Kapselmembranen bezeichnet, die ihre Durchbiegung über einen Taster 2 auf einen Hebel 3 übertragen. Der Hebel 3 ist vorteilhaft mittels einer eingespannten Blattfeder 4 gelagert. 5 ist eine an sich bekannte Temperaturkorrekturdose, bei der die Membran 6 und der Einspannring 7 aus Werkstoffen mit verschiedenen Temperaturkoeffizienten bestehen. Die Temperaturkorrektion wird über den Hebel 8 mit verstellbarem Drehpunkt 9 auf den Taster 2 übertragen.
Der Hebel 3 besteht an seinem freien Hebelende 10 aus ferromagnetischem Material. Das Hebelende bewegt sich zungenartig zwischen den beiden Spulen 11 und 12, die von einer Wechselstromquelle 13 gespeist werden. Die beiden Spulen 11 und 12 sind ausserdem Bestandteile einer Brücke M, die von der gleichen Wechselstromquelle 13 gespeist wird, wie die Spulen 11 und 12. Die Messgrösse gelangt über zwischengeschaltete Gleichrichter 15 und 16 an dem Gleichstrommessgerät jfy zur Anzeige.
Sobald die Hebelzunge aus der Mittellage zwischen den beiden Spulen 11 und 12 ausgelenkt wird, wird das Brückengleichgewicht gestört und das Messgerät 17 zeigt einen Ausschlag an. Die Brücke bzw. das Spulensystem wird bereits bei der geringsten Durchbiegung der Membrananordnung 1 (zirka mm), d. h. bei dem geringsten Höhenunterschied wirksam.
Im Bedarfsfalle kann die beschriebene Einrichtung nach der Erfindung mit einfachen Mitteln derart ausgebaut werden, dass die Ablesevorrichtung bei bestimmten Flughöhen automatisch Kontakte mit Signaleinric. htungen auslöst.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Höhenmesser, insbesondere für Luftfahrzeuge, bei dem eine oder mehrere hintereinander angeordnete Kapselmembranen unter dem Einfluss des Luftdruckes stehen und dabei auf einen Taster einwirken, dessen Bewegung über ein Hebelsystem mit grossem Übersetzungsverhältnis auf eine Anzeigevorrichtung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Übersetzungshebels das magnetische Feld einer wechselstromdurchflossenen Spule beeinflusst, so dass die dabei gemessene Änderung der Impedanz der Spule bzw. des Spulenstromes ein Mass für die barometrische Höhe darstellt.