DE1125203B

DE1125203B - Druckmessdose

Info

Publication number: DE1125203B
Application number: DEP25885A
Authority: DE
Inventors: Robert Ziggl
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1960-10-20
Filing date: 1960-10-20
Publication date: 1962-03-08
Also published as: GB953138A; US3221283A

Description

Druckmeßdose Bei den bisher bekannten Druckmeßdosen wird ein Zylinder oder Stab mit Dehnungsmeßstreifen versehen und in axialer Richtung belastet. Dabei ist es notwendig, die aktiven Meßstreifen in Kraftrichtung und die nicht ganz passiven Kompensationsmeßstreifen quer zur Kraftrichtung über den Umfang zu verteilen.
Die Nachteile einer solchen Konstruktion bestehen darin: Die Abnahme des Meßwertes erfolgt unsymmetrisch, da zwei Streifen voll aktiv und zwei Streifen nur zum Teil aktiv sind. Eine elektrisch sorgfältig symmetrierte Brücke wird daher durch ein in jeder Beziehung unsymmetrisches mechanisches System gesteuert und beeinflußt.
Der Einbau der Dosen hat mit größter Sorgfalt zu erfolgen und erfordert gelegentlich erhebliche Justierarbeiten, um Fehler infolge einer asymmetrisch angreifenden Kraft zu vermeiden.
Auch diametral angeordnete Meßstreifen sind nur in sehr beschränktem Maße in der Lage, derartige Fehler auszugleichen. Um einen einigermaßen homogenen Kraftfluß im Stab oder Zylinder zu erreichen, ist eine gewisse Bauhöhe nicht zu umgehen. Zusammen mit den für genauere Messungen nötigen Zusatzgeräten ergeben sich oft Bauhöhen, die nicht mehr untergebracht werden können. Ferner ist die Konstanz des Nullpunktes ungenügend.
Außerdem liegen die Streifen, im Gegensatz zu einer idealen punktförmigen Konzentration, relativ weit auseinander, wodurch eine weitere Verschlechterung der Nullkonstanz beim Auftreten eines Temperaturgradienten folgt.
Aus der Anordnung der Streifen in Kraftrichtung ergibt sich ein ungenügendes Verhalten bei dynamischen Vorgängen. Bei größeren Dosen müssen zahlreiche Meßstreifen vorgesehen werden, wodurch die Reparaturanfälligkeit im gleichen Maße steigt.
Die Druckmeßdose nach der Erfindung beseitigt die vorstehenden Nachteile dadurch, daß zwischen den Druckaufaahmeflächen ein Rohr mit absatzweise unterschiedlicher Wandstärke vorgesehen ist und die Abschnitte durch eine die Dehnungsmeßstreifen aufnehmende Querfläche unterteilt sind.
Bei der neuen Druckmeßdose sind alle Streifen in nahezu gleicher Höhe aktiv. Ferner ist die Anordnung der Streifen nahezu punktförmig und erfogt quer zur Kraftrichtung, so daß die geometrischen Gegebenheiten den Nullpunkt nicht beeinflussen. Die Druckmeßdose gemäß der Erfindung besitzt eine geringe Bauhöhe, und auch mechanische Einbaumängel wirken sich nicht aus, da in allen Teilen eine außergewöhnlich gute Symmetrie gewährleistet ist.
Die äußere Gestalt eines Ausführungsbeispiels der neuen Druckmeßdose im schematischen Querschnitt zeigt die Figur der Zeichnung. Ein vorzugsweise zylindrisches Rohr 1 besitzt Druckaufnahmeflächen 2 und 3.
Die Wandstärken des Rohres 1 sind bei la und lb unterschiedlich. Zwischen diesen beiden Wandungsabschnitten befindet sich eine Querfläche 4, während die Wandung 1 a durch einen Einschnitt 4 in der Nähe der Querfläche A verjüngt ist. Dadurch wird gleichsam ein an den EndenP3, P 4 abgestützter Biegebalken verwirklicht, auf dem ein weiterer kürzerer, ebenfalls an den Enden P1, P2 unterstützter Biegebalken aufliegt.
Auf der Querfläche A sind die Dehnungsmeßstreifen 5 und 6 angebracht, deren Zuleitungen durch den Auslaß 7 zu den ergänzenden Zweigen einer elektrischen Brücke führen, mit der in bekannter Weise die mechanischen Anderungen in elektrische Werte umgesetzt werden.
Sehr vorteilhaft ist die Verwendung von Meßstreifen 5 bzw. 6, die einen spiralförmig aufgebrachten Doppelmeßdraht besitzen, wie in Fig. 2 angedeutet.
In diesem Fall läßt sich die elektrische Brücke aus nur zwei Meßstreifen bilden.
Das Biegemoment an der Meßstelle 0 bleibt unverändert, wenn die Kraft P im Bereich von P1 bis P2 wandert. Mit anderen Worten: P kann sowohl über P1 als auch über P2 oder über jeden beliebigen Punkt dazwischen angreifen, ohne das Biegemoment an der Meßstelle O zu verändern.
Für das Verhältnis von 12. zu 1t können beliebige Längenverhältnisse gewählt werden, z. B. 3 zu 2; 4 zu 1 und so weiter. Am Ergebnis ändert sich hierdurch nichts. Es ist sogar günstig, die beiden äußeren Maße 11 so klein wie möglich zu halten, da hierdurch der Verlauf der einzelnen Momentenkurven am MeßortO flacher wird. Zu beachten ist allerdings, daß auch das Biegemoment kleiner wird und damit auch die Abmessungen des Balkens kleiner werden müssen, wenn Spannungen und Dehnungen in gleicher Höhe erhalten bleiben sollen.
Es ist ferner möglich, auch mehrere Wandungsabschnitte mit den entsprechenden Querflächen vorzusehen. Auch kann statt der zylindrischen Form des Rohres gegebenenfalls eine elliptische oder gar eine quadratische bzw. rechteckige Form gewählt werden, wobei naturgemäß die Komponentenverteilung zu beachten ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Druckmeßdose mit Dehnungsmeß streifen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Druck- aufnahmeflächen ein Rohr mit absatzweise unterschiedlicher Wandstärke vorgesehen ist und die Abschnitte durch eine die Dehnungsmeßstreifen aufnehmende Querfläche unterteilt sind.
2. Druckmeßdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwandung größerer Stärke in der Nähe der Querfläche verjüngt ist.
3. Druckmeßdbse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr ein Hohlzylinder ist.
4. Druckmeßdose nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß spiralförmig angeordnete Dehnungsmeßstreifen auf der Querfläche angebracht sind.