AT226446B - Vorrichtung zum Messen physikalischer Größen - Google Patents

Vorrichtung zum Messen physikalischer Größen

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AT226446B
AT226446B AT375261A AT375261A AT226446B AT 226446 B AT226446 B AT 226446B AT 375261 A AT375261 A AT 375261A AT 375261 A AT375261 A AT 375261A AT 226446 B AT226446 B AT 226446B
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Description


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  Vorrichtung zum Messen physikalischer Grössen 
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zum Messen physikalischer Grössen, wie
Dicke und mechanische Kraft, unter Benutzung des sogenannten magnetostriktiven Effektes. 



   Die Vorrichtung, auf die sich die Erfindung bezieht, umfasst wenigstens einen Geber aus ferromagne- tischem Material, der von wenigstens einem Paar von Wicklungen teilweise umschlossen ist, deren eine als Magnetisierungswicklung an eine Spannungsquelle und deren zweite als Messwicklung an ein Messinstrument angeschlossen ist, wobei das magnetische Feld der Magnetisierungswicklung im Geber eine vom
Ausmass der zu messenden physikalischen Grösse abhängige Verformung zufolge des magnetostriktiven Ef-   fekts-insbesondere   durch mechanische Belastung des Gebers selbst-erleidet, wodurch das Ausmass der in der   Messwicklung   induzierten Spannung geändert wird. 



   Bei einem bekannten Kraftmessgerät der oben angegebenen Art wurde die gegenseitige Induktanz der   Magnetisierungs-und Messwicklungen in der   Hauptsache auf Null im mechanisch unbelasteten Zustand des   Messkörpers dadurch   gesetzt, dass die Wicklungen so angeordnet wurden, dass deren Wicklungsebenen einander im rechten Winkel schneiden. Die Kraftlinien des magnetischen   W'chse1feldes,   welches im Messkörper erzeugt wird, wenn die Magnetisierungswicklung an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist, tangieren dann in der Hauptsache die Wicklungsebene der Messwicklung, wenn der   Messkörper   mechanisch unbelastet ist, weshalb hiebei kaum eine elektromotorische Kraft in der Messwicklung induziert wird. 



  Wird der Messkörper mechanisch belastet, so wird die magnetische Anisotropie des Materials eine Deformierung der magnetischen Kraftlinien im   Messkörper   herbeiführen, wobei ein in Abhängigkeit von der Grösse der mechanischen Belastung grösserer oder kleinerer Teil der Kraftlinien die Mosswicklung schneidet und eine elektromagnetische Kraft in dieser erzeugt. 



   Bei dieser bekannten Vorrichtung, dem   sogenannten"Pressductor", zeigt ein   an die Messwicklung angeschlossenes spannungsempfindliches Glied eine gewisse Initialspannung, wenn der Messkörper unbelastet ist. Um diese Null-oder Initialspannung auszugleichen, muss man den Pressductor durch eine elektrische Zusatzspannung oder eine mechanische Zusatzlast vorbelasten, was einer   Überdimensionierung   des Press-   ductors und einer Ausnutzung nurdes mittleren Teiles   des Messbereiches gleichkommt. Bei Belastung, wenn der magnetische Fluss deformiert wird, so dass ein Teil der Kraftlinien unter einem sehr spitzen Winkel durch die Messwicklung verläuft, wird in dieser eine Spannung mit einer von der mechanischen Belastung abhängigen Grösse induziert.

   Die Beziehung zwischen der mechanischen Belastung und der in der Messwicklung induzierten Spannung ist in der Hauptsache geradlinig ausser in der Nähe von der Belastung Null, wo die induzierte Spannung vom genannten Initialwert bei der Belastung Null bei erhöhter Belastung erst sinkt, um danach bei weiter zunehmender Belastung zuzunehmen. Diese Nichtlinearität kann. teilweise durch gewisse Kunstgriffe kompensiert werden, wie durch eine Zusatzbelastung des Messkörpers, doch bedeutet diese einen wesentlichen Nachteil und wesentliche Komplikation beim Messen verhältnismässig geringer Belastungen. 



   Eine Folge der beiden obigen Eigenschaften des Pressductors ist die Tatsache, dass der Pressductor nur für Messung von Kräften von der Grössenordnung Tonnen oder wenigstens Hunderten von Kilos verwendet werden kann. 



   Ein Hauptzweck der Erfindung ist es, eine viel empfindlichere Massvorrichtung der oben angegebenen 

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 des magnetischen Flusses sich durch die Messwicklung 5 hindurch schliesst, und dass im letzteren Fall durch den geometrischen Abstand zwischen den Wicklungen 4 und 5 und die'durch die Belastung abgeplatteten
Kraftlinienbedingt,   ein grösserer Anteil   der Kraftlinien die Messwicklung 5 durchsetzt, als dann, wenn der
Messkörper 1 unbelastet ist. In der Messwicklung 5 wird daher eine Spannung induziert, welche von einem
Anfangswert mit wesentlicher Grösse linear mit zunehmender Belastung zunimmt und mit verringerter Be-   lastung des Messkörpers l   abnimmt. Die Spannungsänderung bedeutet somit ein Mass der mechanischen Be- lastungsänderung des Messkörpers 1. 



   Eine Vorrichtung der oben in Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschriebenen Art des Messkörpers 1 so- wie der   Magnetisierungs- und Messwicklungen   4 bzw. 5 wird im folgenden"Geber"genannt. 



   Ein Geber nach Fig. 1 und 2 braucht nicht in einem Maschinenteil eingebaut zu sein, sondern kann beispielsweise gemäss den Fig.   3 - 8   bei Messung der Belastung des betreffenden Maschinenteils auch nahe an diesem angeordnet werden. 



   Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4, welche in allem Wesentlichen den   Fig. 1   und 2 ent- sprechen, werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen oder analogen Einzelheiten verwendet. In den Fig. 3 und 4 ist ein Rand 26 des   Messkörpers l   dicht an einem Maschinenteil 25 angeordnet, welcher nach Fig. 4 durch Zug beansprucht wird, was durch die Kraftpfeife F angedeutet ist, und durch welchen
Maschinenteil 25 ein Teil der die Löcher 2 umgebenden Kraftlinien verlaufen. Auch hier entsteht eine von der Grösse der Zugkraft F abhängige Veränderung des Teils der magnetischen Kraftlinien, welche durch die   Messwicklung   5 verlaufen. 



   Wenn der Maschinenteil einem Druck in entgegengesetzter Richtung zu den Pfeilen F ausgesetzt wird, so werden die Kraftlinien 7 derart deformiert, dass deren grosse Hauptachse vertikal wird, wobei die An- zahl der durch die Messwicklung 5 verlaufenden Kraftlinien reduziert wird, so dass das Instrument, an welches die   Messwicklung   5 angeschlossen ist, dann einen geringeren Ausschlag zeigt. 



   Falls der Maschinenteil fest angeordnet ist oder auf andere Weise stillsteht, kann der Messkörper 1 mit seinem Rande 26 in engem Kontakt mit dem Maschinenteil in der oben beschriebenen Weise angeordnet werden, wobei der dazwischenliegende Luftspalt ein Minimum ist. Die Vorrichtung kann aber auch zum Messen der mechanischen Belastung in beweglichen Maschinenteilen, wie rotierenden Wellen, dienen, wobei der   Messkörper   entweder stillstehend mit dem Rand 26 in einem geringen Abstand vom Maschinenteil montiert wird oder so, dass er der Bewegung des Maschinenteils folgt, in welchem Fall ebenso wie im erstgenannten Falle der   Messkörper   in engem Kontakt mit dem Maschinenteil angeordnet werden kann. 



  Führt der Maschinenteil eine hin-und hergehende Bewegung aus, so können die   Magnetisierungs- und   Messwicklungen an ihre Stromkreise über biegsame   Leitungsdrähte   angeschlossen werden. Fahrt der Maschinenteil dagegen eine rotierende Bewegung in gleicher Richtung aus, so muss der elektrische Anschluss der   Magnetisierungs- und Messwicklungen   auf andere Weise durchgeführt werden, beispielsweise auf induktivem Wege. 



   Falls man den Einfluss auf die Messwicklung von dem verhältnismässig konstanten Magnetfeld um das untere Loch 2 der Magnetisierungswicklung vermeiden will, so kann das untere Loch 3 der Messwicklung, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, so angeordnet werden, dass der genannte Teil des magnetischen Flussessich in der Hauptsache ausserhalb der Messwicklung schliesst. Die Ebene der Messwicklung liegt in diesem Fall im spitzen Winkel zur Ebene der Magnetisierungswicklung. 



   Wann, wie die Fig. 7 und 8 zeigen, die Magnetisierungswicklung 4 nahe dem mit der Ebene der Magnetisierungswicklung parallelen Rand 27 des Messkörpers angeordnet ist, so wird das Magnetfeld um beide Löcher 2 mit der Belastung eines an diesem Rand angeordneten Maschinenteils deformiert werden, wodurch das an die Messwicklung 5 angeschlossene Instrument eine grössere Änderung im Ausschlag zeigen wird, als bei der Ausführungsform nach den Fig. 3-5. 



   Gemäss dem in Fig. 9 gezeigten Schaltschema kann die in der   Messwicklung   5 induzierte Spannung mittels eines Galvanometers G gemessen werden, welches in einer phasenempfindlichen Gleichrichteroder Detektorschaltung angeordnet ist. Hiebei ist die Magnetisierungswicklung 4 an eine Sekundärwicklung 8 eines Transformators 9 angeschlossen, dessen Primärwicklung 10   z. B.   an ein   220-Volt-Netz   angeschlossen ist. Die Messwicklung 5 ist an eine Wicklung 11 in einem andern Transformator 12 angeschlossen. Das Galvanometer G ist an zwei seriengeschaltete Sekundärwicklungen 13 und 14 in dem letztgenannten Transformator 12 über an deren äusseren Enden angeschlossene Gleichrichter 15 bzw. 16 geschal-   tet,   wobei ein Potentiometer 17 zu dem Galvanometer G parallelgeschaltet ist.

   Dar bewegliche Kontakt 18   des Potentiometers ist an das eine Ende und der gemeinsame Punkt   19 der Wicklungen 13 und Man das an- 
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 im lrdnslormator Wicklungen einen auf die Wechselspannung von z. B. 50 Hz abgestimmten Kreis. Ausserdem ist ein Glättungskondensator 22 zum Potentiometer 17 und dem Galvanometer G parallelgeschaltet. 



   Die 50   Hz-Wechselspannung,   welche in der Wicklung 20 erzeugt wird, beeinflusst in jeder zweiten
Halbperiode die Gleichrichter 15 und 16 in der Durchlassrichtung und veranlasst hiebei Gleichstromstösse durch die von dem beweglichen Kontakt 18 getrennten Teile des Potentiometers 17, weshalb den Klem- men 23 und 24 des Potentiometers hiebei Gleichspannungsimpulse mit gleichem Vorzeichen aufgedrückt werden, welche nach geeigneter Regelung des beweglichen Kontaktes 18 des Potentiometers 17 auch die gleiche Grösse erhalten. Das Galvanometer 6 zeigt daher keinen von der Wicklung 20 verursachten Ausschlag. In den Wicklungen 13 und 14 werden ferner 50 Hz-Spannungsimpulse einer Stärke induziert, welche von der in der Messwicklung 5 induzierten Spannung abhängig ist.

   Während einer halben Periode gibt ein solcher Spannungsimpuls Anlass für einen Stromstoss durch beispielsweise die Wicklung 13, welcher gleichzeitig und gleichgerichtet mit einem Stromstoss von der Wicklung 20 eintrifft. Die gleichzeitig in der Wicklung 14 induzierte   Spannungkann jedoch   keinen Anlass für einen Strom geben, da diese Spannung den Gleichrichter 16 in der Sperrichtung beeinflusst. Der Stromstoss von der Wicklung 13 wird hiebei dem Stromstoss von der Wicklung 20 in der oberen Hälfte des Potentiometers 17 überlagert und erhöht das Potential an der Klemme 23.

   Während der nächsten Halbperiode, wo ein von der Wicklung 20 verursachter Stromzuschuss durch das Potentiometer 17 nicht erhalten wird, gibt die Wicklung 14 Anlass zu einem Stromstoss durch den Gleichrichter 16 und den unteren Teil des Potentiometers 17 und damit einen Spannungsimpuls an die untere Klemme 24 des Potentiometers. Die Wicklung 20 ist jedoch so dimensioniert, dass sie einen grösseren Zuschuss zum Potential an den Klemmen 23,24 als die Wicklungen 13 und 14 gibt, weshalb der eben genannte Spannungsimpuls von   d er   Wicklung 14, welcher in den Pausen zwischen den Spannungsimpulsen von der Wicklung 20 eintrifft, keinen Zuschlag zu dem Potential an der Klemme 24 gibt. 



  Zwischen den Klemmen 23, 24 und auf das Galvanometer G wird daher ein Potentialunterschied wirken, dessen Grösse direkt von der in der Messwirkung 5 induzierten Spannung abhängig ist. 



   Da eine Spannung in der Messwicklung 5 schon dann induziert wird, wenn der Messkörper 1 unbelastet bzw. mitseinem Rand 26 an einem unbelasteten Maschinenteil 25 angeordnet ist, wurde das   Galvanome-   ter G einen gewissen Ausschlag zeigen, wenn der bewegliche Kontakt 18 des Potentiometers eine solche Lage einnehmen würde, dass das Galvanometer keinen Ausschlag zeigt, wenn der Stromkreis durch die   Messwicklungunterbrochen   wäre.

   In der Praxis reguliert man daher zweckmässig den beweglichen Kontakt 18 des Potentiometers so, dass das Galvanometer G keinen Ausschlag. zeigt, wenn die   Messwicklung   5 ein-   geschaltet und der Messkörper 1   bzw. der Maschinenteil 25   od..

   dgl., an   welchem der Messkörper angebracht ist, mechanisch unbelastet ist, wonach der Galvanometerausschlag direkt proportional der Grösse der me- 
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Ein anderes Verwendungsgebiet für die   Messvorrichtung   gemäss der Erfindung ist die Messung der Dikke von Materialbahnen und anderer, vorzugsweise   bogenförmiger Messobjekte.   Zwei Ausführungsformen 
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 gemalt der bitinddng umfasst, werden in dufortlaufenden Kontrolle von   Papierdicken in   Papiermaschinen oder zur Kontrolle von Blechdicken in Blechwalzwerken. Der Geber nach den Fig. 10-12 besteht, wie aus Fig. 10 hervorgeht, aus einer Messzange mit zwei mit einem Messkörper 31 fest verbundenen Schenkeln 32.

   Die Schenkel, welche in der gezeigten Ausführung aus U-Eisen hergestellt sind, tragen an ihren freien Enden   MessrÅadchen     oder -rollen 33,   welche um zur Längsrichtung der Schenkel parallele Zapfen 34 drehbar gelagert sind. Mit Vorteil können die Rollen 33 mit etwas verschiedenem Durchmesser ausgeführt werden, wobei eventuelle Fehler in der Rund-   heit der Rollen oder der   zentrischen Lagerung sich beim Messresultat weniger bemerkbar machen. Sie können aus den Aussenringen von Kugellagern bestehen, welche mit ihren inneren Ringen auf die Achsen 34 aufgepresstsind.

   Insbesondere bei der Messung der Dicke solcher Messobjekte, wie Papier, dessen Dickenunterschiede von gleicher Grössenordnung wie die Toleranz der Rollen oder der Rundheit der Kugellagerkugeln sind, können die Rollen mit Vorteil durch aus verschleissstarkem Material, wie Chromstahl oder Teflon, ausgeführte Gleitschuhe ersetzt werden. 



   Im Messkörper 31, welcher ebenso wie der   Messkörper   1 in den oben beschriebenen Ausführungsformmen aus ferro-magnetischem Material ausgeführt ist, sind sechzehn Löcher in vier Gruppen mit je zwei Paar Löchern 36 bzw.   37   (Fig. 11) angeordnet, welche Gruppen auf die vier Ecken des Messkörpers verteilt sind. In jeder Gruppe sind die Lochpaare ebenso wie früher so angeordnet, dass sie die Ecken eines Rechtecks bilden. Ferner ist innerhalb jeder Gruppe eine Magnetisierungswicklung 38 durch die übereinander angeordneten Löcher 36 jedes Paares gewickelt, welche dazu bestimmt ist, an eine Wechselstromquelle angeschlossen zu werden.

   Durch die beiden übrigen Löcher 37 in den entsprechenden Gruppen ist eine 

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Messwicklung 39 gewickelt, welche dazu bestimmt ist, auf früher beschriebene Weise an ein geeignetes
Messinstrument angeschlossen zu werden. 



     Die Messrädchen   33 sind in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet, dass das Messobjekt 35, dessen Dicke gemessen werden soll, bei Einführung zwischen die Messrädchen diese auseinanderpresst und dabei die Schenkel 32 mit einer geeigneten Kraft   auseinanderspannt. Diese Kraft darf natürlich nichtso gross   sein, dass eine verbleibende Zusammendrückung des Messobjektes hervorgerufen wird. Die Kraft darf auch nicht so gross sein, dass der elastische Bereich für die Ausbiegung der Schenkel überschritten wird und be- ständige Deformation eintritt.

   Hält man sich innerhalb des angegebenen Bereichs, wird die genannte Kraft ebenso wie die Belastung des Messkörpers 31 direkt proportional zur Dicke des Messobjektes 35 sein, und dann kann die Dicke auf einem zweckmässig geeichten Instrument G der oben im Zusammenhang mit der
Fig. 9 angegebenen Art abgelesen werden, dessen Ausschlag, wie oben angegeben, direkt proportional der genannten Belastung und somit auch der Dicke des Massobjektes gemacht werden kann. 



   Die Messwicklungen 39 sind untereinander so in Serie geschaltet, dass die in diesen bei Belastung in-   duzierten Spannungsänderungen addiert   werden, und dass ein stärkerer Ausschlag am Messinstrument erhal- ten wird, wodurch die Empfindlichkeit erhöht wird. Hiebei soll beachtet werden, dass die den Rollen 33 nachstgelegenen Teile des Messkörpers 31 beim Dickenmessen, wenn die Messschenkel 32 ausgebogen wer- den, durch Zug beansprucht werden, wahrend die am weitesten von den   Mcssrädchen   entfernten Teile des   Messkörpers   31 einem Druck ausgesetzt werden.

   Beim Dickenmessen wird daher die induzierte Spannung in den Messwicklungen 39, welche in den erstgenannten Teilen des Messkörpers 31 angeordnet sind, sich gleichzeitig damit verringern, dass die induzierte Spannung in den Messwicklungen 39, welche am wei- testens von den Messrollen 33 entfernt angeordnet sind, sich erhöht. Für die Zusammenschaltung der
Messwicklungenmuss man Versuche anstellen. Man schaltet eine Messwicklung an das Galvanometer G und beachtet den Ausschlag bei Belastung. Danach schaltet man de nächste Messwicklung in Serie mit der zuerst eingeschalteten und beachtet die Änderung im Ausschlag des Galvanometers bei gleicher Belastung. 



  Sollte sich dabei ein geringerer Ausschlag ergeben, muss man die zuletzt eingeschaltete Messwicklung abschalten und sie wieder mit vertauschten Anschlussleitern einschalten, wobei ein erhöhter Ausschlag erhalten werden muss. 



     Das Messobjekt 35,   beispielsweise ein Papier- oder Blechband, kann kontinuierlich zwischen den Messrädchen 33 vorgeschoben werden. Das Galvanometer oder ein entsprechendes Instrument kann auch dazu geeignet sein, den Ausschlag als Kurve auf einem   Registrierstreifen   aufzuzeichnen. Die Messvorrichtung ist natürlich auch gegen Kräfte empfindlich, welche bestrebt sind, die Schenkel gegeneinander zu führen. 



   Die Rollen 33 oder die Gleitschuhe beim Messapparat nach der Erfindung können bei Bedarf verhält-   nismässighohem   Druck ausgesetzt werden und gleichzeitig so angebracht werden, dass sie die Dicke eines Messobjektes 35 in verhältnismässig grossem Abstand von dessen Rändern messen. Dies ist besonders vorteilhaft beim Messen von Blech mit   Einbeulungstendenz.   



   In den Fig. 13 - 15 wird eine andere Ausführungsform einer Dickenmessvorrichtung nach der Erfindung gezeigt. Ebenso wie in der Ausführungsform nach den Fig. 10-12 besteht die   Dickenmessvorrichtung   aus einer Messzange mit zwei Schenkeln 40 und 41, welche mit einem Zwischenstück 42 steif vereinigt sind. 



  Der Schenkel 40 kann als starr betrachtet werden. Der Schenkel 41 besteht aus zwei Teilen 41a und 41b, welche miteinander durch ein Paar Geber 43 der in den Fig.   1 - 2   gezeigten Art verbunden sind, welche aus Blechen aus ferro-magnetischem Material auf früher angegebene Weise zusammengesetzt sind. Die Geber 43 sind an den beiden Teilen 41a und 41b des Schenkels 41 mittels Platten 44 befestigt, welche mittels Bolzen 45 fest zusammengeschraubt sind, und welche verhindern, dass sich die Bleche der Geber 43 werfen. 



   Damit die einzelnen Bleche der Geber 43 sich im Verhältnis zueinander nicht verschieben, sind Führungsstifte 46 angeordnet, welche ohne Spiel durch die beiden Paare der Druckplatten 44 sowie die beiden Geber 43 hindurchgehen und auch die letzteren hindern, sich in bezug auf die Schenkelteile 41a und 41b zu bewegen. Ebenso wie in der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ist jeder Geber 43 mit einer Magnetisierungswicklung 47 und einer Messwicklung 48 versehen. 



   Ebenso wie in der Ausführungsform nach den Fig.   10 - 12   tragen die Schenkel 40 und 41 an ihren Enden je ihre   Messrolle   50, welche auf Zapfen 49 drehbar gelagert sind und aus den Aussenringen von Kugellagern bestehen können. 



     Wnnein Messobjekt zwischen   die Messrollen 50 eingeführt wird, wird auf Grund der Steifheit des unteren Schenkels 40 nur der obere Messschenkel 41 nach oben ausgebogen, wobei der Messkörper des oberen Gebers 43 zusammengedrückt und der   Messkörper   des unteren Gebers auf Zug beansprucht wird. Diese   An-   

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 derungen in der Belastung der   Messkörper   bedingen, dass die Spannung, die in den Messwicklungen 48 in-   duziert wird, wenn die Magnetisierungswicklungen   47 an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen sind, geändert wird.

   Ebenso wie früher sind die Magnetisierungswicklungen 47 einerseits und die Messwicklungen 48 anderseits derart in Serie geschaltet, dass die bei der Dickenmessung entstehenden Spannungsänderungen in den beiden Messwicklungen zueinander addiert werden, um eine grössere Empfindlichkeit zu gewinnen. 



   Die oben beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen sind natürlich als nicht beschränkende Beispiele zu betrachten und können in ihren Einzelheiten auf verschiedene Weise im Rahmen der Erfindung abgeändert werden. 



   So braucht der Messkörper kein separater Teil zu sein, sondern kann einen integrierenden Teil eines   Maschinenelementes darstellen. In diesem Fall   kann man beispielsweise zwei Paar Löcher in eine der Säulen, welche einen Zellulosekocher od. dgl. tragen, bohren und eine Magnetisierungs- und eine   Messwick-   lung durch diese Löcher wickeln. Wenn die Vorrichtung an ein   Messinstrument   angeschlossen wird, so wird der Ausschlag des Instrumentes nach geeigneter Eichung ein Mass für das Gewicht des Kocherinhaltes darstellen.

   Die Vorrichtung bildet somit eine Waage, welche als Kontrolle der zugeführten Hackspanmenge 
 EMI6.1 
 lungen, anstatt in Löchern im Inneren des   Messkörpers   angeordnet zu sein, um den Messkörper gewunden sein oder diesen umschliessen, beispielsweise eine Säule unter einem Zellulosekocher, wobei der magnetische Fluss durch einen äusseren Rückschlusskörper geschlossen sein   kann.'Eins,   zwei oder mehr der Löcher im Messkörper können, wenigstens bei den Ausführungsformen nach den Fig.   3 - 8,   durch Nuten im Rande des Messkörpers ersetzt sein.

   Wenn die beiden nahe   dem Messobjekt   25 in diesen Ausführungsformen gelegenen Löcher durch Nuten im Rand des Messkörpers ersetzt werden, wird der Vorteil erzielt, dass sämtliche Flusslinien, welche diese Nuten umgeben, sich über das aus magnetischem Material bestehende Messobjekt schliessen. 



   Bei Messzangen zum Dickenmessen kann diese bei einer Ausführungsform auch aus einem einzigen Schenkel bestehen, wenn ein Vorschubtisch oder eine andere feste Bahn für das Messobjekt als anderer Schenkel wirken kann. 



   In den gezeigten Ausführungsformen bestehen die Messkörper aus einem Material mit positiver Magnetostriktion, es liegt jedoch im   Rahmen u r Erfindung,   diese aus einem Material mit negativer Magnetostriktion auszuführen. Ebenso kann man, ohne von der Grundidee der Erfindung abzugehen,   z. B.   pulsierenden Gleichstrom an Stelle von Wechselstrom verwenden. 



   Im Rahmen des Erfindungsgegenstandes können ferner neue Ausführungsformen durch eine Kombination von Einzelheiten geschaffen werden, welche in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen erhalten sind. 



   Die Vorrichtung nach der Erfindung ist schliesslich nicht auf das Messen der Dicke oder des mechanischenDrucks beschränkt, sondern es kann diese auch zum Messen von andern physikalischen Grössen, beispielsweise Gas- oder Flüssigkeitsdruck verwendet werden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Vorrichtung zum Messen physikalischer Grössen mit wenigstens einem Geber aus   ferro-magneti-   schem Material, der von wenigstens einem Paar von Wicklungen teilweise umschlossen ist, deren eine als Magnetisierungswicklung an eine Spannungsquelle und deren zweite als Messwicklung an ein   Messinstru-     mentangeschlossenist, wobeidas magnetische   Feld der Magnetisierungswicklung im Geber eine vom Aus-   mass der zu messenden physikalischen Grösse   abhängige Verformung zufolge des magnetostriktiven Effekts insbesondere durch mechanische Belastung des Gebers selbt-erleidet, wodurch das Ausmass der in der Messwicklung induzierten Spannung geändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungs-   (4, 38, 47) und die Messwicklung (5, 39, 48)

     jeweils nebeneinander und insolchem Abstand voneinander angeordnet sind, dass auch bei   unverformtem   magnetischem Feld ein wesentlicher Teil des magnetischen Flusses sich durch die Messwicklung hindurch schliesst.

Claims (1)

  1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und die Magnetisierungswicklungen (5, 39, 48 bzw. 4,38, 47) in an sich bekannter Weise durch je ein Paar Öffnungen (3,37 bzw. 2, 36) im Geber (1,31, 43) gewickelt sind.
    3. Vorrichtungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (2, 3 ; 36, 37) im Geber (1,31, 43) teils durchgehende Öffnungen, teils Nuten in seinem Umfang sind.
    4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ma- <Desc/Clms Page number 7> gnetisierungs-und die Messwicklung (4, 38, 47 bzw. 5, 39, 48) im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
    5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geber (1, 31) oder alle Geber (43) zusammen eine gerade Anzahl von Paaren nebeneinander gelegener Magne- tisierungs- und Messwicklungen (4, 38, 47 bzw. 5, 39, 48) aufweist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hälfte der Paare von Magnetisie- rungs- und Messwicklungen (38, 47 bzw. 39, 48) in Bereichen von zugehörenden Gebern (31, 43) angeordnet sind, welche beim Messen einer Druckbelastung ausgesetzt werden, und dass die restlichen Wicklungspaare in Bereichen von zugehörenden Gebern (31, 43) angeordnet sind, die beim Messen einer Zugbelastung ausgesetzt sind (Fig. 10 und 13).
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwicklungen (39, 48), welche in den druckbelasteten Bereichen eines Gebers (31, 43) angeordnet sind, so mit den Messwicklungen (39, 48) geschaltet sind, welche in den zugbelasteten Bereichen des gleichen (31) oder eines andern Gebers (43) angeordnet sind, dass die in den erstgenannten Wicklungen induzierten Spannungen sich zu den in den letztgenannten Wicklungen induzierten Spannungen addieren.
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Geber (1, 31, 43) selbst ausgeübte mechanische Belastung (F, Fig. 2) im wesentlichen parallel zur Wtcklungsebe- ne der Magnetisierungswicklung (4, 38, 47) erfolgt.
    9. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Magnetisierungswicklung (4) so nahe einem zur Anbringung nahe einem Messobjekt (25) bestimmten Rand (26, 27) des Gebers (1) angeordnet ist, dass ein wesentlicher Teil des von der Magnetisierungswicklung (4) erzeugten Magnetflusses bis zu diesem Rand (26, 27) reicht und auch das Messobjekt (25) passiert und von dessen mechani- scher Belastung (F) verformt wird (Fig. 3-8). EMI7.1 die andere in grösserem Abstand von dem genannten Rand (26) des Gebers (1) gelegen ist (Fig. 3-6).
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwicklung (5) durch ein Paar Öffnungen (3) im Geber (1) gewickelt ist, deren eine so weit von der vom genannten Rand (26) entfernteren Öffnung (2) für die Magnetisierungswicklung (4) gelegen ist, dass der Teil des Magnetflusses (6) der Magnetisierungswicklung (4), welcher die letztgenannte Öffnung (2) umgibt, sich in der Hauptsache ausserhalb der Messwicklung (5) schliesst (Fig. 5, 6). EMI7.2 ü, dadurchgekc. tinz < . : ichnet, dal(1) und der M8sswicklung (5) gelegen sind (Fig. 7, 8).
    13. Vorrichtung nach Anspruch 1, zum Messen der Dicke eines Massobjektes, dadurch gekennzeichnet, dass sie in an sich bekannter Weise zwei an den einen Enden fest miteinander verbundene, mit den freien Enden beim Messen das Messobjekt (35) umfassende und an ihm anliegende Messschenkel (32, 40, 41) aufweist, und dass die als Mass der zu messenden Dicke in bzw. zwischen den Messschenkeln auftretenden Kräfte mittels eines oder mehrerer Geber (31, 43) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7 gemessen werden.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Geber (31) mit vier Paar Wicklungen (38, 39) und zugehörigen Öffnungen (36 bzw. 37) als feste Verbindung der beiden erstgenannten Enden der Messschenkel (32) vorgesehen ist (Fig. 10-12).
    15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der eine (40) der Messschenkel (40, 41) im wesentlichen starr ist und der andere aus zwei Teilen (41a, 41b) besteht, die fest miteinander mittels zweier Geber (43) vereinigt sind, deren einer an der vom Messobjekt abgewendeten Seite des geteilten Schenkels (41) und der andere an der zum Messobjekt gerichteten Seite dieses Schenkels (41) angeordnet ist (Fig. 13).
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