DE1122288B - Measuring device for mechanical pressure forces - Google Patents

Measuring device for mechanical pressure forces

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DE1122288B
DE1122288B DEA35619A DEA0035619A DE1122288B DE 1122288 B DE1122288 B DE 1122288B DE A35619 A DEA35619 A DE A35619A DE A0035619 A DEA0035619 A DE A0035619A DE 1122288 B DE1122288 B DE 1122288B
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Orvar Dahle
Lars Berggren
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ABB Norden Holding AB
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    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/12Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress
    • G01L1/125Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress by using magnetostrictive means

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Description

Meßvorrichtung für mechanische Druckkräfte Die Erfindung betrifft eine magnetoelastische Meßvorrichtung für mechanische Druckkräfte, bei der die Meßvorrichtung mindestens einen von der zu messenden Kraft beanspruchten Meßkörper aus magnetostriktivem Material enthält. Der Meßkörper selbst hat mehrere, normalerweise vier, durch den Meßkörper gehende Löcher oder Nuten, und in diesen liegen mindestens zwei Wicklungen, von denen die eine als Erregerspule dient und an einer elektrischen Stromquelle angeschlossen ist, während die andere als Meßspule dient und an einem elektrischen Meßgerät angeschlossen ist. Die Wicklungen sind normalerweise so angeordnet, daß ihre Wicklungsebenen im wesentlichen senkrecht zueinander liegen und ungefähr einen Winkel von 450 mit der Richtung der zu messenden Kraft bilden. Wegen der magnetostriktiven Eigenschaften des Meßkörpers wird die gegenseitige Induktanz der Spulen und damit auch die in der Meßspule induzierte Spannung von den mechanischen Spannungen abhängig. die von der den Meßkörper beeinflussenden Kraft in den Teilen des Meßkörpers erzeugt wird, wo der magnetische Fluß seine größte Dichte hat, d. h. hauptsächlich in dem von den Wicklungen umschlossenen Teil des Meßkörpers.Measuring device for mechanical compressive forces The invention relates to a magnetoelastic measuring device for mechanical compressive forces, in which the measuring device at least one measuring body made of magnetostrictive material which is stressed by the force to be measured Contains material. The measuring body itself has several, usually four, through the Holes or grooves going through the measuring body, and in these there are at least two windings, one of which serves as an excitation coil and connected to an electrical power source is connected, while the other serves as a measuring coil and an electrical one Measuring device is connected. The windings are usually arranged so that their winding planes are essentially perpendicular to each other and approximately one Make an angle of 450 with the direction of the force to be measured. Because of the magnetostrictive Properties of the measuring body is the mutual inductance of the coils and thus the voltage induced in the measuring coil also depends on the mechanical stresses. generated by the force influencing the measuring body in the parts of the measuring body becomes where the magnetic flux has its greatest density, d. H. mainly in that part of the measuring body enclosed by the windings.

Diese Teile des Meßkörpers werden im folgenden der Einfachheit halber die Meßzone genannt.These parts of the measuring body are in the following for the sake of simplicity called the measuring zone.

Bei den bekannten Ausführungsformen von Meßkörpern dieser Art sind die von der zu messenden Kraft beeinflußten Enden des Meßkörpers für den Angriff der zu messenden Kraft mit vorstehenden Ansätzen versehen, die gerade über der Meßzone liegen und eine kleinere Querschnittsfläche als der übrige Meßkörper haben. Diese Ansätze bewirken, daß das Meßresultat verhältnismäßig unabhängig von der Verteilung der zu messenden Kraft über die von ihr beeinflußten Flächen wird. Die vorstehenden Ansätze sind weiter so bemessen, daß eine etwa auftretende mechanische Überbelastung des Materials des Meßkörpers in den Ansätzen früher entsteht als in den Kanten der in der Meßzone liegenden Wicklungsnuten. Es wird so die Gefahr für bleibendc Formveränderungen der Meßzone und damit folgende Meßfehler vermindert. Meßkörper dieser Art haben auch den Vorteil, daß sie sehr empfindlich sind, sie haben aber auch Nachteile, die bei gewissen Verwendungszwecken schwerwiegend sind. In the known embodiments of measuring bodies of this type are the ends of the measuring body influenced by the force to be measured for the attack the force to be measured is provided with protruding lugs just above the measuring zone and have a smaller cross-sectional area than the rest of the measuring body. These Approaches have the effect that the measurement result is relatively independent of the distribution the force to be measured over the areas influenced by it. The foregoing Approaches are further dimensioned in such a way that any mechanical overloading occurs of the material of the measuring body arises earlier in the approaches than in the edges of the winding slots lying in the measuring zone. There is thus the risk of permanent changes in shape the measuring zone and thus the following measuring errors are reduced. Have measuring body of this type also the advantage that they are very sensitive, but they also have disadvantages, which are serious in certain uses.

Diese Nachteile haben ihren Grund darin. daß bei der beschriebenen Art von Meßkörpern die beeinflussende Kraft sich entweder ungefähr gleichmäßig über die Querschnittsfläche des Meßkörpers verteilt oder, wenn der Meßkörper mit den obengenannten Ansätzen versehen ist, derart verteilt wird, daß die Meßzone von einer größeren Kraft beeinflußt wird als die in den Außenkanten des Meßkörpers liegenden Teile. Weiter ist, wie bekannt, die mechanische Beanspruchung in den Kanten eines Loches in einem gleichmäßig belasteten Körper ungefähr dreimal größer als in den übrigen Teilen des Körpers. Folglich wird bei den bekannten Meßkörpern die mechanische Beanspruchung in den Kanten der Wicklungsnuten und damit der Meßzone beträchtlich größer als in den übrigen Teilen des Meßkörpers, die folglich in mechanischer Hinsicht sehr schlecht ausgenutzt werden. Dazu kommt, daß ein ausreichend genaues konstantes Verhältnis zwischen der abgegebenen Spannung der Meßspule und der den Meßkörper beeinflussenden Kraft nur so lange erhalten wird, wie die mechanische Beanspruchung der Meßzone nicht einen gewissen Wert überschreitet, und dieser Wert für alle in Frage kommenden Materialien niedriger und für viele Materialien beträchtlich niedriger ist als die mechanische Beanspruchung. die im Hinblick auf die mechanische Festigkeit zulässig ist. These disadvantages are due to this. that with the described Kind of measuring body the influencing force either approximately evenly over the cross-sectional area of the measuring body distributed or, if the measuring body with the above approaches is provided, is distributed such that the Measuring zone of one greater force is influenced than that lying in the outer edges of the measuring body Parts. As is well known, there is also the mechanical stress in the edges of a Hole in an evenly loaded body about three times larger than in the remaining parts of the body. Consequently, in the known measuring bodies, the mechanical Considerable stress in the edges of the winding slots and thus in the measuring zone larger than in the other parts of the measuring body, which consequently in mechanical terms be exploited very badly. In addition, a sufficiently accurate constant Relationship between the voltage output by the measuring coil and that of the measuring body influencing force is only obtained as long as the mechanical stress of the measuring zone does not exceed a certain value, and this value for all in The question of coming materials is lower and, for many materials, considerably lower is than the mechanical stress. those in terms of mechanical strength is permissible.

Wenn also der Meßkörper nur innerhalb des linearen Meßbereichs arbeiten soll, wird er in allen Teilen in mechanischer Hinsicht sehr schlecht ausgenutzt, und bei Messung großer Kräfte wird die Meßvorrichtung folglich groß. Bei Meßvorrichtungen für große Kräfte, die normalerweise aus mehreren nebeneinanderliegenden Meßkörpern bestehen. deren abgegebene Spannungen zueinander addiert werden, ist es indessen natürlich von grundsätzlicher Bedeutung, daß die Meßkörper innerhalb des linearen Meßbereichs arbeiten, um eine fehlerfreie Messung zu erhalten. Es ist weiter bei mehreren Verwendungsarten sehr wesentlich, daß die Meßvorrichtung so klein wie möglich ist.So if the measuring body only work within the linear measuring range it is used very badly in mechanical terms in all parts, and when large forces are measured, the measuring device consequently becomes large. With measuring devices for large forces, which normally consist of several measuring bodies lying next to one another exist. their submitted Voltages are added to each other, However, it is of course of fundamental importance that the measuring body within of the linear measuring range in order to obtain an error-free measurement. It is further very essential for several types of use that the measuring device so is as small as possible.

Die Erfindung betriflt eine magnetoelastische Meßvorrichtung der oben beschriebenen Art, die mit den erwähnten Nachteilen nicht behaftet ist. Die Meßvorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Meßkörpers, der aus der Meßzone und den zwischen dieser und den von der zu messenden Kraft beeinflußten Enden des Meßkörpers liegenden Materialpartien besteht, mechanisch weicher in der Beanspruchungsrichtung der zu messenden Kraft ist als die übrigen Teile des Meßkörpers, so daß dieser Teil einen kleineren Anteil der beeinflussenden Kraft aufnimmt, als seiner Querschnittsfläche senkrecht zu der Beanspruchungsrichtung der zu messenden Kraft entspricht. Hierdurch wird erreicht, daß das Verhältnis zwischen der mechanischen Beanspruchung in der Meßzone und der mechanischen Beanspruchung in den übrigen Teilen des Meßkörpers beträchtlich kleiner wird als bei bisher bekannten Meßkörpern, weshalb die übrigen Teile des Meßkörpers in mechanischer Hinsicht beträchtlich besser ausgenutzt werden können, ohne daß die mechanische Beanspruchung in der Meßzone den für lineare Messung zulässigen Wert überschreitet. Die Erfindung gibt folglich eine Meßvorrichtung, die im Vergleich mit bisher bekannten Meßvorrichtungen bei derselben Größe beträchtlich größere Kräfte messen kann unter Beibehaltung einer guten Meßlinearität. The invention relates to a magnetoelastic measuring device of type described above, which does not suffer from the disadvantages mentioned. the Measuring device according to the invention is characterized in that the part of the measuring body, that from the measuring zone and that between this and that influenced by the force to be measured The ends of the measuring body are made of material, mechanically softer in the The direction of stress of the force to be measured is greater than that of the other parts of the measuring body, so that this part absorbs a smaller proportion of the influencing force than its cross-sectional area perpendicular to the direction of stress to be measured Force equals. This ensures that the ratio between the mechanical Stress in the measuring zone and the mechanical stress in the other parts of the measuring body is considerably smaller than in previously known measuring bodies, which is why the remaining parts of the measuring body are used considerably better in mechanical terms can be without the mechanical stress in the measuring zone that for linear Measurement exceeds permissible value. The invention consequently provides a measuring device which in comparison with previously known measuring devices of the same size is considerable Can measure larger forces while maintaining good measurement linearity.

Mehrere verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind möglich. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 und 2 verschiedene Ausführungsformen eines einzelnen Meßkörpers, während Fig. 3 und 4 zwei verschiedene Ausführungsformen einer Meßvorrichtung zeigen, die aus mehreren Meßkörpern besteht. Several different embodiments of the invention are possible. In the drawing, FIGS. 1 and 2 show different embodiments of a single one Measuring body, while FIGS. 3 and 4 show two different embodiments of a measuring device show, which consists of several measuring bodies.

Fig. 1 zeigt einen Meßkörper 1, der in bekannter Weise mit vier zentral im Meßkörper angeordneten Löchern 2 versehen ist, in welche die Erreger- und Meßspulen des Meßkörpers in bekannter Weise ver legt sind. Die Meßzone 3 besteht im wesentlichen aus dem zwischen den Wicklungsnuten liegenden Teil. Fig. 1 shows a measuring body 1, which in a known manner with four centrally arranged in the measuring body holes 2 is provided, in which the excitation and measuring coils of the measuring body are laid ver in a known manner. The measuring zone 3 consists essentially from the part lying between the winding slots.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Meßkörper mit zwei Löchern oder Ausnehmungen 4 versehen, die auf beiden Seiten der Meßzone 3, in der Beanspruchsrichtung der zu messenden Kraft P gerechnet, liegen. Die Wirkungsweise der Erfindung ist leicht verständlich, wenn man sich vorstellt, daß der Meßkörper aus drei verschiedenen Teilen besteht, die in Fig. 1 mit 5, 6 und 7 bezeichnet und durch gestrichelte Linien getrennt sind. Es ist offenbar, daß der Mittelteil 6 wegen der Ausnehmungen 4 in mechanischer Hinsicht beträchtlich weicher ist als die massiven Außenteile 5 und 7. Der Mittelteil 6 wird folglich einen wesentlich kleineren Anteil der totalen Kraft P aufnehmen, als seiner Querschnittsfläche entspricht. Durch Variierung der Größe der Ausnehmungen 4 und ihrer Abstände von der Meßzone ist es möglich, die Größe der die Meßzone beeinflussenden Kraft zu variieren und dadurch auch das Verhältnis zwischen der mechanischen Beanspruchung in der Meßzone 3 und in den Teilen 6 und 7, so daß diese Teile in mechanischer Hinsicht völlig ausgenutzt werden. Auch bei einem Meßkörper nach der Erfindung ist es zweckmäßig, die von der zu messenden Kraft beeinflußten Enden des Meßkörpers mit vorstehenden Ansätzen 8 zu versehen, die eine kleinere Querschnittsfläche als der Meßkörper im übrigen haben und zum Angriff der zu messenden Kraft P dienen. Es wird so die Kraftverteilung das Meßresultat weniger beeinflussen. Die Ausnehmungen 4 können für die Bolzen verwendet werden, die zum Zusammenhalten der nebeneinanderliegenden dünnen Bleche erforderlich sind, aus welchen der Meßkörper normalerweise besteht.According to a further development of the invention, the measuring body has two Holes or recesses 4 provided on both sides of the measuring zone 3 in the Direction of stress calculated from the force P to be measured. The mode of action the invention is easily understood if one imagines that the measuring body consists of three different parts, denoted in Fig. 1 with 5, 6 and 7 and are separated by dashed lines. It is evident that the middle part 6 because of of the recesses 4 is considerably softer in mechanical terms than the massive ones Outer parts 5 and 7. The middle part 6 is consequently a much smaller proportion absorb the total force P than corresponds to its cross-sectional area. By variation the size of the recesses 4 and their distances from the measuring zone, it is possible to vary the size of the force influencing the measuring zone and thereby also that Relationship between the mechanical stress in the measuring zone 3 and in the parts 6 and 7, so that these parts are fully utilized in mechanical terms. Even in a measuring body according to the invention, it is expedient to measure that of the To provide force-influenced ends of the measuring body with protruding lugs 8, which have a smaller cross-sectional area than the measuring body and for the rest Attack of the force P to be measured serve. The force distribution becomes the measurement result affect less. The recesses 4 can be used for the bolts, which are required to hold the adjacent thin sheets together, which the measuring body normally consists of.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform eines Meßkörpers nach der Erfindung, der auch mit Ausnehmungen 9 versehen ist, die aber in diesem Fall so geformt sind, daß sie die Meßzone 3 mit den Wicklungsnuten 2 von dem übrigen Teil des Meßkörpers ganz abtrennen, mit Ausnahme von zwei diametral von der Meßzone in der Beanspruchsrichtung der zu messenden Kraft P ausgehenden Materialbrücken 10, die eine beträchtlich kleinere Querschnittsfläche senkrecht zur Beanspruchsrichtung der zu messenden Kraft haben als die übrigen Teile des Meßkörpers. Fig. 2 shows another embodiment of a measuring body according to Invention, which is also provided with recesses 9, but in this case so are shaped that they the measuring zone 3 with the winding slots 2 of the remaining part of the measuring body completely separate, with the exception of two diametrically from the measuring zone in the direction of stress of the force P to be measured outgoing material bridges 10, which has a considerably smaller cross-sectional area perpendicular to the direction of stress of the force to be measured than the other parts of the measuring body.

Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist es zweckmäßig, sich vorzustellen, daß der Meßkörper aus drei Teilen 11, 12 und 13 besteht, die von der Kraft P ebensoviel zusammengedrückt werden sollen. Es ist selbstverständlich, daß eine beträchtlich größere Kraft erforderlich ist, um die steifen Außenteile 11 und 13 zusammenzudrücken, als den Mittelteil 12, der wegen der schmalen Brücken 10 beträchtlich weicher ist. Die Meßzone 3 wird folglich von einem beträchtlich kleineren Anteil der totalen Kraft P beeinflußt, als ihrer Querschnittsfläche entspricht.In this embodiment of the invention, too, it is useful to imagine that the measuring body consists of three parts 11, 12 and 13, which of the Force P should be compressed as much. It goes without saying that a considerably greater force is required to the rigid outer parts 11 and 13 to compress than the middle part 12, which because of the narrow bridges 10 is considerable is softer. The measuring zone 3 is consequently of a considerably smaller proportion influenced by the total force P than corresponds to its cross-sectional area.

In Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, einen Meßkörper sowohl mit Ausnehmungen entsprechend den mit 9 in Fig. 2 bezeichneten als auch mit Ausnehmungen entsprechend den mit 4 in Fig. 1 bezeichneten zu versehen. In a further development of the invention, it is possible to use a measuring body both with recesses corresponding to those denoted by 9 in FIG. 2 as well as with recesses to be provided in accordance with those designated by 4 in FIG.

Wie angegeben, muß eine Meßvorrichtung für große Kräfte normalerweise mehrere Meßkörper enthalten, die von je ihrem Anteil der totalen Kraft und deren abgegebene Spannungen miteinander addiert werden. Die Meßvorrichtung wird dabei zweckmäßigerweise so angeordnet, daß die nebeneinanderliegenden Meßkörper in bekannter Weise eine gemeinsame mechanische Einheit bilden. Bei einer solchen Ausbildung einer Meßvorrichtung mit Meßkörpern nach der Erfindung entstehen indessen gewisse Schwierigkeiten. Die Ursache dafür ist unter anderem, daß in einem Meßkörper nach der Erfindung im Gegensatz zu den bisher bekannten Meßkörpern große mechanische Beanspruchungen zu den Außenkanten des Meßkörpers entstehen, weshalb eine gegenseitige mechanische Beeinflussung zwischen nebeneinanderliegenden Meßkörpern entsteht, wenn diese längs ihrer Seitenkanten zu einer mechanischen Einheit vereinigt sind. Bei einem einzelnen ganz freien Meßkörper wird die von der beeinflussenden Kraft erzeugte Zusammendrückung von einer entsprechenden Ausdehnung senkrecht zu der Beanspruchsrichtung der zu messenden Kraft begleitet. As stated, a large force measuring device must normally contain several measuring bodies, depending on their share of the total force and their given voltages are added together. The measuring device is thereby expediently arranged so that the adjacent measuring body in a known Form a common mechanical unit. With such a training one Measuring device with measuring bodies according to the invention, however, arise certain difficulties. The reason for this is, among other things, that in a measuring body according to the invention in In contrast to the previously known measuring bodies, great mechanical stresses occur the outer edges of the measuring body arise, which is why a mutual mechanical Influence between measuring bodies lying next to one another arises when they are longitudinal their side edges are combined into a mechanical unit. With an individual Completely free measuring body is the compression produced by the influencing force of a corresponding extension perpendicular to the direction of stress of the to accompanying measuring force.

Wenn der Meßkörper aber längs seiner Seitenkanten mit danebenliegenden Meßkörpern vereinigt ist, wird diese Ausdehnung verhindert, was teils die Empfindlichkeit des Meßkörpers vermindert und teils eine mechanische Rückwirkung zwischen den Meßkörpern verursacht. Diese mechanische Rückwirkung zwischen den verschiedenen Meßkörpern hat zur Folge, daß die von einem gewissen Meßkörper erhaltene Spannung nicht nur von der Belastung dieses Meßkörpers, sondern auch von der Belastung der angrenzenden Meßkörper abhängig ist. Die Meßkörper, die die Außenkanten der Meßvorrichtung bilden, werden aber keiner solchen Rückwirkung auf ihren freien Außenkanten ausgesetzt, weshalb die Größe der beschriebenen mechanischen Rückwirkung zwischen nebeneinanderliegenden Meßkörpern offenbar von der Lage der Meßkörper innerhalb der Meßvorrichtung abhängig ist. Die Summe der abgegebenen Spannungen der Meßkörper wird deshalb von der Verteilung der totalen Kraft zwischen den verschiedenen Meßkörpern abhängig.If the measuring body but along its side edges with adjacent Measuring bodies is united, this expansion is prevented, which in part reduces the sensitivity of the measuring body reduced and partly a mechanical reaction caused between the measuring bodies. This mechanical reaction between the different Measuring bodies has the consequence that the voltage obtained from a certain measuring body not only from the load on this measuring body, but also from the load on the adjacent measuring body is dependent. The measuring bodies, which are the outer edges of the measuring device form, but are not exposed to any such reaction on their free outer edges, which is why the size of the mechanical reaction described between adjacent Measuring bodies apparently dependent on the position of the measuring body within the measuring device is. The sum of the voltages emitted by the measuring bodies is therefore determined by the distribution the total force between the different measuring bodies dependent.

Bei einer Meßvorrichtung mit mehreren nebeneinanderliegenden Meßkörpern, die eine mechanische Einheit bilden, ist es deshalb in Fortbildung der Erfindung zweckmäßig, daß schmale Schlitze zwischen den verschiedenen Meßkörpern angeordnet sind, die sich in der Beanspruchsrichtung der zu messenden Kraft erstrecken. In the case of a measuring device with several measuring bodies lying next to one another, which form a mechanical unit, it is therefore in a further development of the invention expedient that narrow slots are arranged between the various measuring bodies which extend in the direction of stress of the force to be measured.

Fig. 3 zeigt eine Meßvorrichtung, die aus drei Meßkörpern 14 der in Fig. 1 dargestellten Art besteht, die eine mechanische Einheit bilden. Nach genannter Fortbildung der Erfindung sind Schlitze 15 längs der Grenzlinien zwischen den verschiedenen Meßkörpern 14 angeordnet. Die Schlitze 15 erstrecken sich bis nahe an die von der zu messenden Kraft beeinflußten Endflächen der Meßvorrichtung, so daß die Meßkörper mechanisch durch verhältnismäßig schmale Materialbrücken 16 verbunden werden. Die Meßkörper sind folglich sowohl magnetisch als auch mechanisch völlig unabhängig voneinander. Fig. 3 shows a measuring device consisting of three measuring bodies 14 of the in Fig. 1 shown type, which form a mechanical unit. After named A further development of the invention are slots 15 along the boundary lines between the various Measuring bodies 14 arranged. The slots 15 extend close to that of the to be measured force influenced end surfaces of the measuring device, so that the measuring body be mechanically connected by relatively narrow material bridges 16. the Measuring bodies are consequently completely independent both magnetically and mechanically from each other.

Diese Ausführungsform ist jedoch gegenüber Seitenkräften verhältnismäßig weich. Weiter können Meßfehler entstehen, wenn die zu messende Kraft sehr ungleichmäßig über die Endflächen der Meßvorrichtung verteilt ist. Wenn man voraussetzt, daß die Kraft in einem extremen Fall so ungleichmäßig auf einen Meßkörper verteilt ist, wie von den Pfeilen P1 auf dem linken Meßkörper angedeutet ist, wird diese Kraft P, in der Meßzone des Meßkörpers nur eine diagonale Schubspannung erzeugen, die die abgegebene Spannung des Meßkörpers nicht nennenswert beeinflußt, weshalb ein Meßfehler entsteht. Besonders in der letztgenannten Hinsicht ist die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung vorteilhafter.However, this embodiment is proportionate to lateral forces soft. Measurement errors can also arise if the force to be measured is very uneven is distributed over the end faces of the measuring device. If you assume that the In an extreme case, the force is so unevenly distributed over a measuring body, as indicated by the arrows P1 on the left measuring body, this force is P, only generate a diagonal shear stress in the measuring zone of the measuring body, which does not significantly affect the voltage output of the measuring body, which is why a Measurement error arises. Particularly in the latter respect is that shown in FIG Embodiment of the invention more advantageous.

Auch Fig. 4 zeigt eine Meßvorrichtung mit drei Meßkörpern 17 der in Fig. 1 dargestellten Art. Die Meßkörper werden durch schmale Schlitze 18 längs der Grenzlinien zwischen den Meßkörpern voneinander getrennt. Diese Schlitze 18 enden aber in einem wesentlichen Abstand von den von der zu messenden Kraft beeinflußten Endflächen der Meßvorrichtung. Dadurch wird erreicht, daß bei jedem dieser Enden der Meßvorrichtung ein verhältnismäßig kräftiger, sich durch alle Meßkörper ununterbrochen erstreckender Materialteil 19 entsteht. Diese Materialteile wirken als zwei für alle Meßkörper gemeinsame verhältnismäßig steife »Balken«, die zu einem Ausgleich zu großer Variationen in der Kraftverteilung über die Endflächen der Meßvorrichtung beitragen. Die Schlitze 18 verhindern aber im wesentlichen alle ungünstigen magnetischen und mecha- nischen Rückwirkungen zwischen nebeneinanderliegenden Meßkörpern. Also Fig. 4 shows a measuring device with three measuring bodies 17 of the The type shown in Fig. 1. The measuring bodies are through narrow slots 18 longitudinal the boundary lines between the measuring bodies separated from each other. These slots 18 but end at a considerable distance from those influenced by the force to be measured End faces of the measuring device. This ensures that at each of these ends the measuring device a relatively powerful, uninterrupted through all measuring bodies extending material part 19 is created. These pieces of material act as two for all measuring bodies share relatively stiff "beams" that compensate too great variations in the force distribution across the end faces of the measuring device contribute. However, the slots 18 prevent essentially all unfavorable magnetic and mecha- niche repercussions between adjacent measuring bodies.

Claims (5)

PATE NTANSPRUCHE: 1. Meßvorrichtung für mechanische Druckkräfte, die mindestens einen von der zu messenden Kraft beeinflußten Meßkörper aus magnetostriktivem Material mit durch den Meßkörper gehenden Löchern und mit mindestens zwei hierin angeordneten Wicklungen enthält, von denen die eine als Erregerspule dient und an einer Stromquelle angeschlossen ist, während die andere als Meßspule dient und an einem Meßgerät angeschlossen ist, und deren Gegeninduktivität von der mechanischen Spannung abhängig ist, die von der den Meßkörper beeinflussenden Kraft in dem Teil des Meßkörpers - im folgenden Meßzone genannt - erzeugt wird, wo der von der Erregerspule erzeugte magnetische Fluß seine größte Dichte hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (6) des Meßkörpers (1), der aus der Meßzone (3) und den zwischen dieser und den von der zu messenden Kraft (P) beeinflußten Enden des Meßkörpers (1) liegenden Materialteilen besteht, mechanisch weicher in der Beanspruchungsrichtung der zu messenden Kraft (P) ist als die übrigen Teile (5, 7) des Meßkörpers, so daß dieser Teil (6) einen kleineren Anteil der beeinflussenden Kraft (P) aufnimmt, als seiner Querschnittsfläche senkrecht zu der Beanspruchungsrichtung der zu messenden Kraft (P) entspricht. PATE N CLAIMS: 1. Measuring device for mechanical compressive forces, the at least one magnetostrictive measuring body influenced by the force to be measured Material with holes through the measuring body and with at least two holes therein contains arranged windings, one of which serves as an excitation coil and on a power source is connected, while the other serves as a measuring coil and on is connected to a measuring device, and their mutual inductance depends on the mechanical Stress depends on the force influencing the measuring body in the part of the measuring body - hereinafter referred to as the measuring zone - is generated where that of the excitation coil generated magnetic flux has its greatest density, characterized in that the Part (6) of the measuring body (1), which consists of the measuring zone (3) and between this and the ends of the measuring body (1) influenced by the force to be measured (P) Material parts consists, mechanically softer in the direction of stress to measuring force (P) is than the other parts (5, 7) of the measuring body, so that this Part (6) absorbs a smaller proportion of the influencing force (P) than his Cross-sectional area perpendicular to the direction of stress of the force to be measured (P) corresponds to. 2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (1) mit innerhalb desselben liegenden, durch den Meßkörper gehenden Ausnehmungen (4) versehen ist, die zwischen der Meßzone (3) und den von der zu messenden Kraft (P) beeinflußten Enden des Meßkörpers (1) liegen. 2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the Measuring body (1) with recesses lying within it and passing through the measuring body (4) is provided between the measuring zone (3) and the force to be measured (P) influenced ends of the measuring body (1) lie. 3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (1) mit innerhalb desselben liegenden, durch den Meßkörper gehenden Ausnehmungen (9) versehen ist, die die Meßzone (3) vom übrigen Teil des Meßkörpers (1) ganz abtrennen, mit Ausnahme von zwei diametral von der Meßzone (3) in der Beanspruchsrichtung der zu messenden Kraft (P) ausgehenden Materialbrücken (10), die eine Querschnittsfläche senkrecht zu der Beanspruchsrichtung der zu messenden Kraft (P) haben, die beträchtlich kleiner ist als bei den übrigen Teilen des Meßkörpers (1). 3. Measuring device according to claim 1, characterized in that the Measuring body (1) with recesses lying within it and passing through the measuring body (9) is provided, which completely separate the measuring zone (3) from the rest of the measuring body (1), with the exception of two diametrically from the measuring zone (3) in the direction of the stress to be measured force (P) outgoing material bridges (10), which have a cross-sectional area perpendicular to the direction of stress of the force to be measured (P), which is considerable is smaller than in the other parts of the measuring body (1). 4. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die mehrere gleichartige, nebeneinanderliegende, aber eine gemeinsame mechanische Einheit bildende Meßkörper enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den verschiedenen Meßkörpern (14) sich in der Beanspruchsrichtung der zu messenden Kraft (P) erstreckende, schmale Schlitze (15) angeordnet sind, die sich im wesentlichen längs des ganzen Abstandes zwischen den von der zu messenden Kraft (P) beeinflußten Endflächen der Meßkörper (14) erstrecken. 4. Measuring device according to one of claims 1 to 3, the several similar, measuring bodies lying next to one another but forming a common mechanical unit contains, characterized in that between the various measuring bodies (14) narrow ones extending in the direction of stress of the force to be measured (P) Slots (15) are arranged, which extend substantially along the entire distance between the end faces of the measuring body influenced by the force to be measured (P) (14) extend. 5. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die mehrere gleichartige, nebeneinanderliegende, aber eine gemeinsame mechanische Einheit bildende Meßkörper enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den verschiedenen Meßkörpern (17) sich in der Beanspruchsrichtung der zu messenden Kraft (P) erstreckende, schmale Schlitze (18) angeordnet sind, die in einem wesentlichen Abstand von den von der zu messenden Kraft (P) beeinflußten Endflächen der Meßkörper(17) enden, so daß bei jedem dieser Enden der Meßvorrichtung ein verhältnismäßig kräftiger, sich durch alle Meßkörper ununterbrochen erstreckender Materialteil (19) erhalten wird. 5. Measuring device according to one of claims 1 to 3, the several similar, measuring bodies lying next to one another but forming a common mechanical unit contains, characterized that between the different Measuring bodies (17) extending in the direction of stress of the force to be measured (P), narrow slots (18) are arranged at a substantial distance from the End faces of the measuring body (17) influenced by the force to be measured (P), so with each of these Ends of the measuring device a relatively strong one material part (19) extending continuously through all measuring bodies is obtained. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 955 272. Documents considered: German Patent No. 955 272.
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