Verfahren zum Messen einer Kraft und Messeinrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
Bei bekannten Kraftmessveriahren wird die durch Druck oder Zug erzeugte Form änderung eines elastischen Körpers als Mass der zu messenden Kraft verwendet und mit mechanischen oder elektrischen Mitteln gemessen.
Das erfindungsgemässe Verfahren weicht von den bekannten Verfahren dadurch ab, dass mit einem sich unter der Kraft deformierenden Körper ein Durchtrittsquerschnitt für ein fliessendes Medium beeinflusst und die durez die entstehende Strömungsdifferenz verursaehte Druekänderung zur Ermittlung der aufgewendeten Kraft verwendet wird.
Die Messeinrichtung zur Ausübung des Verfahrens zeichnet sieh dadurch aus, dass einem sieh unter der Kraft verformenden ela stischen Korper an einer Stelle seiner Verein Leiter eines fliessenden Mediums derart zugeordnet ist, dass zwischen dem Körper und dem Leiter eine Austrittsöffnung für das Medium bleiht, deren Quersehnitt durell die Formänderung des Korpers beeinflusst wird, und dass zur Messung der in der Lei- tung des Mediums entstehenden Druekände- rung ein Druekmessorgan an diese angeschlos- sen ist.
In beiliegender Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Messeinrich- tung gemäss der Erfindung veransehaulieht, an Hand welcher auch Beispiele des erfin dungsgemässen Verfahrens erläutert sind.
Um den elastischen Körper 1, der in unbelastetem Zustand eine annähernd zylin- drische Form hat, ist eine Leitung in Form eines Ringes 2 mit U-Querschnitt angeordnet, der ein Zuflussrohr 3 aufweist, durch das in der Pfeilrichtung ein fliessendes Medium, wie Gas oder Flüssigkeit, in den Ring 2 eingeführt wird. Zwischen dem Ring 2 und dem Körper 1 ist ein Zwischenraum, der zwei Aus trittsöffnungen 4 für das Medium bestimmt.
Zweckmässig ist der Ring an der Stelle der grössten Verformung des Körpers 1 angeordnet. Durch den Druck P erhöht sich der Querschnitt des Körpers T insbesondere an der von dem Ring 2 umgebenen Stelle, so dass sich der Querschnitt der Austrittsöffnungen zwischen dem Körper 1 und dem Ring 2 verringert.
Dadurch vermindert sich die Strömung, und in der Leitung 3 erhöht sieh der Druck. Durch h die entstandene Druckänderung in der Lei tung 3, welche mit einem geeigneten Messgerät 5 wie Manometer oder dergleichen gemessen wird, kann der Druck P, welcher die Deformation des Körpers l hervorruft, bestimmt werden. Analog kann auch ein Zug gemessen werden, indem der Ring an der Einschnür- stelle eines unter Zug stehenden Körpers angeordnet wird, wobei sich dureh die Einschnü- rung des Körpers der Ausflussquersehnitt für das Medium vergrössert und der dadurch entstehende Druckabfall in der Zuleitung gemessen wird.
Durch die vollständige Umklammerung des Körpers 1 durch den Ring 2 entsteht ein relativ langgestreekter Durchflussquerschnitt, der bei kleinster Formänderung des Körpers stark beeinflusst wird. Bei einseitiger Anordn. ung des Körpers kann auch die zu dessen Biegung aufgewendete Kraft ermittelt werden.
Method for measuring a force and measuring device for carrying out the method.
In known force measurement methods, the change in shape of an elastic body produced by pressure or tension is used as a measure of the force to be measured and measured by mechanical or electrical means.
The method according to the invention differs from the known method in that a body deforming under the force influences a passage cross section for a flowing medium and the change in pressure caused by the resulting flow difference is used to determine the force applied.
The measuring device for carrying out the method is characterized in that an elastic body deforming under the force is assigned at one point of its association head of a flowing medium in such a way that an outlet opening for the medium, its cross section, is left between the body and the conductor by which the change in shape of the body is influenced, and that a pressure measuring element is connected to this in order to measure the pressure change occurring in the line of the medium.
The accompanying drawing shows an example of an embodiment of the measuring device according to the invention, on the basis of which examples of the method according to the invention are also explained.
Around the elastic body 1, which in the unloaded state has an approximately cylindrical shape, a line in the form of a ring 2 with a U-cross section is arranged, which has a supply pipe 3 through which a flowing medium, such as gas or in the direction of the arrow Liquid is introduced into the ring 2. Between the ring 2 and the body 1 there is an interspace, the two from outlet openings 4 intended for the medium.
The ring is expediently arranged at the point of greatest deformation of the body 1. As a result of the pressure P, the cross section of the body T increases, in particular at the point surrounded by the ring 2, so that the cross section of the outlet openings between the body 1 and the ring 2 is reduced.
This reduces the flow and increases the pressure in line 3. The pressure P, which causes the deformation of the body 1, can be determined from the pressure change that has arisen in the line 3, which is measured with a suitable measuring device 5 such as a manometer or the like. Similarly, a tension can also be measured by placing the ring at the constriction of a body under tension, the outflow cross-section for the medium increasing due to the constriction of the body and the resulting pressure drop in the supply line being measured.
As a result of the complete clasping of the body 1 by the ring 2, a relatively elongated flow cross-section is created, which is strongly influenced by the smallest change in shape of the body. With one-sided arrangement. The force used to bend the body can also be determined.