DE1108449B

DE1108449B - Device for electrical measurement of the movement of valves, switch contacts, pressure indicators, etc.

Info

Publication number: DE1108449B
Application number: DEA31535A
Authority: DE
Inventors: Ernst Kobel
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1959-03-02
Filing date: 1959-03-09
Publication date: 1961-06-08

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. When measuring valve lifts and piston movements and also with the determination of pressures in cylinders of explosion engines and other machines one often uses very complicated measuring devices with piezoelectric ones Crystals, or you can build in inductive or capacitive sensors. These measuring organs require Place. They are often quite sensitive to changes in temperature, as well as they are very demanding to maintain, complicated and expensive to build.

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. In the quenching chamber of a convector switch z. B. the movement the contacts and the contact pressure can be measured. For the installation of known measuring devices, like piezo crystals, electromagnetic or electrostatic sensors, or mechanical ones Measuring equipment, there is often no space.

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. With all these problems, such as movement of valves, switch contacts In extinguishing chambers, pressure indicators, etc., spiral or helical springs are used as energy storage devices effective. The invention is based on the idea of using these springs for measurement to take advantage of the movement.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrischen Messung der Bewegung von Ventilen, Schaltkontakten, Druckindikatoren usw., welche unter der Kraftwirkung einer Feder stehen. The invention relates to a device for electrical measurement the movement of valves, switch contacts, pressure indicators, etc., which under the force of a spring.

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. The invention consists in that the spring is used as a coil in a measuring circuit is switched on, so that the display of the movement as a function of the length this spring takes place.

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. The coil itself or its inductance is in this case in a measuring circuit included, whereby a change in length changes the basic balance of the circuit, what is displayed in a display instrument.

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.The change can also be evaluated in a control or regulating circuit will. The coil itself can have different shapes, in particular practical installation aspects are in the foreground.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is explained in more detail using exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt den Einbau einer Feder und die zugehörige Meßschaltung; Fig. 2 und 3 zeigen verschiedene Ausführungs-und Einbaumöglichkeiten der Feder. Fig. 1 shows the installation of a spring and the associated measuring circuit; 2 and 3 show various design and installation options for the spring.

In Fig. 1 bedeuten 1 und 2 gegeneinander sich bewegende Maschinenteile, deren Abstandsänderung oder deren Druckänderung gemessen werden soll. In Fig. 1, 1 and 2 mean machine parts moving against each other, whose change in distance or whose change in pressure is to be measured.

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.One part, e.g. B. 1, can be fixed, the other part 2 movable or the other way around. The helical spring 3 is located between the two insulation parts 4 used. The spring is under constant pressure Device for electrical Measurement of the movement of valves, switch contacts, pressure indicators, etc. voltage and presses against the two machine parts 1 and 2. The support of the spring on the The insulating parts take place via interposed contact rings 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.A measuring device5 is connected via these rings, which the Inductance or its ends tion under the compressive movement of the parts 1 and 2 measures and this is displayed on the display device 6.

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. The display device can be built in such a way that the coil 3 initially is connected to a capacitor and forms a resonant circuit with it. This Resonant circuit can be part of an oscillator, the frequency of which depends on the length of the coil is dependent. Its frequency becomes the constant frequency of a second oscillator compared. The resulting difference frequency is displayed on the display device 6. The device is expedient depending on the coil length or the stroke of the two machine parts 1 and 2 moving against each other are calibrated.

Die relativ kleine Induktivität in der Größenordnung von ,uH bedingt die Anwendung sehr hoher Frequenzen in der Größenordnung von 10 MHz. The relatively small inductance in the order of magnitude of uH is due the use of very high frequencies of the order of 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. The high frequency allows a practically inertia-free following of the Current through the display instrument, so that without further ado oscillographic Recordings of the spring movement are possible.

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 Fig. 2 is an arrangement of the spring with the omission of insulating intermediate layers shown; the spring ends lie directly on the metal part4. It is assumed that that the two supports of the spring have a short, good electrical connection between them exhibit. Both ends together form the one terminal 14 b of the coil while the other terminal 13 is connected to the center of the coil. The electrical connection between the coil ends can, for. B. by an elastically yielding strip conductor 14a be improved or manufactured.

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. In Fig. 3, an arrangement with two is concentric to the men acting arranged part springs 3 and 30 shown. The two ends on one side, z. B. on the side of the moving machine part, lie directly on the conductive Machine part 14 on. The other two coil ends are on the fixed insulating part4 on with the interposition of connecting rings 7. This is used to feed and discharge after the measuring device 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.The arrangement has the advantage that the connections are not moved, so no shaking forces are thrown what for operational safety and is advantageous for the service life.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for measuring the movement of valves, Switching contacts, pressure indicators, etc., which under the force of a spring stand, characterized in that the spring as a coil in an electrical measuring circuit is switched on, so that the display of the movement as a function of the length this spring takes place.

2. Device according to claim 1, characterized in that the spring ends conduct electricity well, rest directly on the machine parts and so the one Form connection while the other connection is at the center of the coil.

3. Device according to claim 1, characterized in that two concentrically arranged sub-springs are available, with those on the movable Machine part resting springs are electrically connected under them and the ends resting on the fixed machine part are insulated and those to the measuring device leading coils to form connections.