CH208367A - Einrichtung zum Messen kleiner Längen bezw. Längenänderungen. - Google Patents

Description

  



  Einrichtung zum Messen kleiner längen bezw. Längenänderungen.



   Es ist eine Anzahl von Verfahren be  kannt,    die Messung von Längen bezw.   Län-      genänderungen    auf die Messung einer elektrischen Grosse zurückzuführen, indem in Abhängigkeit von der Lange bezw. Längen änderung die elektrische Grösse verändert wird, die dann mit Hilfe einer Aussehlagsoder   Nullmethode    angezeigt oder registriert wird.



   Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen von Längen bezw. Längenänderungen unter Anwendung einer   Kompen-    sationsmethode, wobei erfindungsgemäss Mittel vorgesehen sind, durch welche die zu messende Längenänderung in eine ihr entsprechende Kraft umgeformt wird und wobei diese Kraft von der durch die   Kompen-      sationseinrichtung    gesteuerten elektrischen Grosse kompensiert wird.



   Die Erfindung ist an einem   Ausführungs-    beispiel, bei dem eine   Bolometeranordnung    verwendet wird, näher erläutert.



   In der Zeichnung ist in Fig.   1    eine schematische Ansicht des mechanischen Aufbaues, in Fig. 2 die elektrische Schaltung dargestellt.



   In Fig.   1    ist die Tastspitze, die durch einen Pfeil dargestellt ist, mit   1    bezeichnet.



  Sie greift an einem Hebel 2 an, der im   Dreh-    punkt 3, z. B. durch ein   Federbandgelenk    befestigt, in einer Ebene beweglich, im Instrumentengehäuse angeordnet ist. Die Feder 4 sorgt dafür, dass der Hebel bei der Messung sicher an der Tastspitze anliegt. Die Endlage des Hebels ist durch die   Anschlag-      sehraube    5 bestimmt, die gleichzeitig zur Einstellung des   0-Punktes    dienen kann.



   Von dem freien Ende des Hebels 2 führt eine Schraubenfeder 6 zum Rahmen der Gal  vanometerspule    7, die drehbar im Feld des Magnetes 10 angeordnet ist. Die   Schrauben-    feder 8, die einerseits am Rahmen der Galvanometerspule 7, anderseits an einer Stellschraube 9 angreift, hält der Feder 6 das  Gleichgewicht. Die Federn sind   symmel, risch    zur Drehachse der   Galvanometerspule    an ihr befestigt und gleichartig beschaffen. so   dal3    bei   Änderung der Temperatur keine zusätz-    liche Drehung der Spule durch die Federn hervorgerufen werden kann. Die Feder 8 kann wie die Feder 4 zur 0-Punkteinstellung herangezogen werden. Sie   dienen gleiehzeitig    als Stromzuf hrung zur Galvanometerspule.



   An der Achse. die die Galvanomelersl) ule 7 trägt, ist die Steuerfahne 11 befestigt. 12 sind die geheizten   Bolometerwendeh 13    deutet die Vorrichtung an. die die e K hlluft an der Düse des Körpers 14 erzeugt. In Fig. 2 ist mit 1   ein Tintenschreiber bezeich-    net. Er ist über eine Wicklung einer Drossel   16,    der ein Festwiderstand 17 parallel geschaltet ist. und den Festwiderstand 18 an den Punkten 20 der   Bolometerbrüeke ange-    schlossen. Dieser Kreis sei als Hauptkreis bezeichnet.



   Nm Widerstand 18 ist ein Stromkreis abwird eine Drehung   der Galvanometerspule    7 eine zweite Wicklung der Drossel 1. 6 und ein veränderlicher Widerstand 19 liegen. Dieser Kreis mag mit Kompensationskreis bezeichnet sein. Die beiden Wicklungen der Drossel 16 haben einen entgegengesetzten   Windungs-    sinn.



   Die Arbeitsweise des Gerätes ist folgende :
Durch den Messvorgang wird der Hebel 9 aus seiner Endlage herausbewegt. Dadurch wird eine Drehung der   Galvanometerspule    7 und damit eine Lagenänderung der Steuerfahne 11 bewirkt. Das ruft bekanntlich eine Störung des Gleichgewichtes der   Bolometer-    brücke hervor, so dass die Punkte 20 nicht mehr das Potential 0 gegeneinander haben.



  Es wird also ein Strom in den Hauptkreis fliessen. Dieser Strom ruft an dem Widerstand 18 eine Spannung hervor, die über dem Widerstand 19 und dem einen Teil der Wick  lun,    der Drossel an der Galvanometerspule 7 liegt. Die   Galvanometerspule    7 ist dabei so gepolt, dass ihr elektrisch erzeugtes Drehmoment entgegengesetzt dem mechanischen Drehmoment ist, das sie durch   den Mess-    vorgang selbst   erfährt.    Die   Steuerfalme    der   Galvanometerspule wird sich daher    so einstellen, da? das durch   Verstimmung    der Bolo  meterbrücke hervorgerufene elektrische    Drehmoment gleich dem aufgeführten mechanischen Drehmoment wird.

   Dieses gilt f r eine   trägheitslose Anordnung.    Da aber die verwendeten temperaturempfindliehen Wendel der Bolometerbrücke eine gewisse Wärmeträgheit besitzen, wird der Ausschlag der   Steuerfahne    bei   plötzlicher Änderung zu-    nÏchst über die durch die Kompensation   be-    dingte Gleichgewichtslage hinausgehen. Der dann   nachfolgende Bolometerstrom    leitet eine r cklÏufige Bewegung ein. die gleichfalls  ber die Gleichgewichtslage hinaus führt, so dass das bei Regelungen bekannte Pendeln eintritt.



   Ein   solches Pendeln der Steuerfahne und      damit des Anzeigeinstrumentes lasst sich    in   bekannter    Weise durch Einschalten der Drossel 16 in den Haupt- bezw. Nebenkreis vermeiden, wobei der Widerstand 17 eine bequeme   Einstellung des Dämpfungsgrades    erm¯glicht. Der verÏnderliche Widerstand 19 dient dazu, den Betrag des Betrag des elektrisch erzeugten Drehmomentes nach Wunsch zu regeln. Dadurch kann die Empfindlichkeit etwa um den Faktor   10 nnd clamit der       Messbereich der Anordnung ohne Verände-    rung des Tastdruckes geändert werden.   



   Die beschriebene Anordnung eignet sich    zu Messungen von kleinen Längen oder Dik  ken bezw. Längen- oder Dickenäiderungen.   



  Sie kann zur Abtastung von Oberflächen oder eingravierten Kurven, bei Schleif-oder Drehschablonen, wie auch indirekt   zur Mes-    sung von Fadenspannungen, etwa bei Spinnmaschinen, verwendet werden. Ihr besonderer Vorteil liegt in ihrer Robustheit und ihrer einfachen Handhabung, sowie in der sehr kurzen Einstellzeit, die im wesentlichen durch   clin    des Anzeigergerätes bedingt ist, so da? der Messwert sofort auf einer Skala abgelesen oder zum Beispiel durch einen Tintenschreiber auf einem fortlaufenden Band registriert werden kann.



   An Stelle der im beschriebenen Beispiel verwendeten   Galvanometerspule, das heisst    einer   Drehspule,    könnte auch eine sogenannte Tauchspule in Betracht kommen, das ist eine Spule nach Art der Schwingspulen elektrodynamischer Lautsprecher.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Einrichtung zur Messung kleiner Längen bezw. Langenänderungen unter Verwendung einer selbsttätigen elektrischen Kompen- sationseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, durch welche die zu messende Längenänderung in eine ihr entsprechende Kraft umgeformt wird und dass diese Kraft von der durch die Kompen- sationseinrichtung gesteuerten elektrischen Grösse kompensiert wird.

   UNTERANSPRUCHE : 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, daB die Längen änderung unter Zwischenschaltung ela stischer Zwischenglieder an einer inner halb eines magnetischen Feldes beweglich gelagerten Spule eine Verstellkraft her vorruft, die durch einen durch die Spule flieBenden Strom kompensiert wird.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, daB die Spule eine Tauchspule ist.

   3. Einrichtung nach Unteranspruoh 1, da durch gekennzeichnet, daB die Spule eine Galvanometerspule ist.

   4. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, daB die elasti schen Zwischenglieder aus vorgespannten Schraubenfedern bestehen.

   5. Einrichtung nach Unteranspruch l, da durch gekennzeichnet, daB die Zwischen glieder derart beschaffen sind und so an der Spule angreifen, daB sich Andervmgen der Verstellkräfte, welche die Zwischen glieder bei Temperaturschwankung durch An, derung ihrer Abm, essung an der Spule erzeugen, gegenseitig kompensieren.

   6. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass ein weiteres elastisches Glied vorgesehen ist, das die Vorspannung der Zwischenglieder auf nimmt.

   7. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Sompenv sationseinrichtung eine Bolometeranord- nung dient.