DE1108449B - Einrichtung zur elektrischen Messung der Bewegung von Ventilen, Schaltkontakten, Druckindikatoren usw. - Google Patents

Description

• Bei der Messung von Ventilhüben und Kolbenbewegungen und auch bei der Bestimmung von Drücken in Zylindern von Explosionsmotoren und anderen Maschinen verwendet man vielfach recht komplizierte Meßeinrichtungen mit piezoelektrischen Kristallen, oder man baut induktive oder kapazitive Geber ein. Diese Meßorgane erfordern Platz. Sie sind oft recht empfindlich auf Temperaturänderungen, sie sind außerdem sehr anspruchsvoll in der Wartung, kompliziert und teuer im Aufbau.
• In der Löschkammer eines Konvektorschalters muß z. B. die Bewegung der Kontakte sowie der Kontaktdruck gemessen werden. Für den Einbau bekannter Meßorgane, wie Piezokristalle, elektromagnetische oder elektrostatische Geber, oder mechanische Meßmittel, ist oft kein Platz vorhanden.
• Bei allen diesen Problemen, wie Bewegung von Ventilen, Schaltkontakten in Löschkammern, Druckindikatoren usw., sind als Kraftspeicher Spiral- oder Schraubenfedern wirksam. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, diese Federn für die Messung der Bewegung auszunützen.
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrischen Messung der Bewegung von Ventilen, Schaltkontakten, Druckindikatoren usw., welche unter der Kraftwirkung einer Feder stehen.
• Die Erfindung besteht darin, daß die Feder als Spule in einer Meßschaltung eingeschaltet ist, so daß die Anzeige der Bewegung in Abhängigkeit von der Länge dieser Feder erfolgt.
• Die Spule selber bzw. ihre Induktivität wird dabei in eine Meßschaltung einbezogen, wobei eine Längenänderung den Grundabgleich der Schaltung ändert, was in einem Anzeigeinstrument angezeigt wird.
• Die änderung kann auch in einer Steuer- oder Regelschaltung ausgewertet werden. Die Spule selber kann dabei verschiedene Formen aufweisen, wobei vor allem praktische Einbaugesichtspunkte im Vordergrund stehen.
• Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt den Einbau einer Feder und die zugehörige Meßschaltung; Fig. 2 und 3 zeigen verschiedene Ausführungs-und Einbaumöglichkeiten der Feder.
• In Fig. 1 bedeuten 1 und 2 gegeneinander sich bewegende Maschinenteile, deren Abstandsänderung oder deren Druckänderung gemessen werden soll.
• Der eine Teil, z. B. 1, kann dabei fest sein, der andere Teil 2 beweglich oder umgekehrt. Zwischen den beiden Isolationsteilen 4 ist die Schraubenfeder 3 eingesetzt. Die Feder steht unter ständiger Druckvor- Einrichtung zur elektrischen Messung der Bewegung von Ventilen, Schaltkontakten, Druckindikatoren usw. spannung und drückt gegen die beiden Maschinenteile 1 und 2. Die Auflage der Feder auf den Isolierteilen erfolgt über zwischengelegte Kontaktringe 7.
• Über diese Ringe erfolgt der Anschluß eines Meßgerätes5, welches die Induktivität bzw. ihre Enden rung unter der Zusammendrückbewegung der Teile 1 und 2 mißt und diese am Anzeigegerät 6 zur Anzeige kommt.
• Das Anzeigegerät kann in der Weise gebaut sein, daß die Spule 3 zunächst mit einem Kondensator verbunden ist und mit diesem einen Schwingkreis bildet. Dieser Schwingkreis kann Teil eines Oszillators sein, dessen Frequenz von der Spulenlänge abhängig ist. Seine Frequenz wird mit der konstanten Frequenz eines zweiten Oszillators verglichen. Die sich ergebende Differenz-Frequenz kommt am Anzeigegerät 6 zur Anzeige. Das Gerät wird zweckmäßig in Abhängigkeit der Spulenlänge bzw. des Hubes der beiden gegeneinander sich bewegenden Maschinenteile 1 und 2 geeicht.
• Die relativ kleine Induktivität in der Größenordnung von ,uH bedingt die Anwendung sehr hoher Frequenzen in der Größenordnung von 10 MHz.
• Die hohe Frequenz gestattet ein praktisch trägheitsloses Folgen des Stromes durch das Anzeigeinstrument, so daß ohne weiteres oszillographische Aufnahmen der Federbewegung möglich sind.
• In der Fig. 2 ist eine Anordnung der Feder unter Weglassen von Isolationszwischenlagen dargestellt; die Federenden liegen direkt auf dem Metallteill4 auf. Dabei ist vorausgesetzt, daß die beiden Auflagen der Feder unter sich eine kurze, gute elektrische Verbindung aufweisen. Beide Enden bilden so zusammen den einen Anschluß 14 b der Spule, während der andere Anschluß 13 an der Spulenmitte angeschlossen ist. Die elektrische Verbindung zwischen den Spulenenden kann z. B. durch einen elastisch nachgebenden Bandleiterl4a verbessert bzw. hergestellt sein.
• In der Fig. 3 ist eine Anordnung mit zwei zur am menwirkenden konzentrisch angeordneten Teilfedern 3 und 30 dargestellt. Die beiden Enden auf der einen Seite, z. B. auf der Seite des beweglichen Maschinenteiles, liegen direkt auf dem leitenden Maschinenteil 14 auf. Die beiden anderen Spulenenden liegen auf dem festen Isolierteil4 auf unter Zwischenschalten von Anschlußringen7. Über diese erfolgt die Zu- und Ableitung nach dem Meßgerät 5.
• Die Anordnung hat den Vorteil, daß die Anschlüsse nicht bewegt sind, also keinen Rüttelkräften unter- worfen sind, was für die Betriebssicherheit und für die Lebensdauer vorteilhaft ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Messung der Bewegung von Ventilen, Schaltkontakten, Druckindikatoren usw., welche unter der Kraftwirkung einer Feder stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als Spule in einer elektrischen Meßschaltung eingeschaltet ist, so daß die Anzeige der Bewegung in Abhängigkeit von der Länge dieser Feder erfolgt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federenden elektrisch gut leiten, auf den Maschinenteilen direkt aufliegen und so den einen Anschluß bilden, während der andere Anschluß an der Spulenmitte liegt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei konzentrisch angeordnete Teilfedern vorhanden sind, wobei die auf dem beweglichen Maschinenteil aufliegenden Federn unter sich elektrisch leitend verbunden sind und die auf dem festen Maschinenteil aufliegenden Enden isoliert sind und die zur Meßeinrichtung führenden Spulen Anschlüsse bilden.