DE1133156B

DE1133156B - Magneto-elastic pressure meter

Info

Publication number: DE1133156B
Application number: DEV13200A
Authority: DE
Inventors: Borivoj Dubsky; Oldrich Straka
Original assignee: Vyzkumny A Zkusebni Letecky Ustav AS
Current assignee: Vyzkumny A Zkusebni Letecky Ustav AS
Priority date: 1956-10-06
Filing date: 1957-10-03
Publication date: 1962-07-12

Description

Magneto-elastischer Druckmesser Die Erfindung bezieht sich auf einen magnete. elastischen Druckmesser, welcher nach dem Prinzip des sogenannten umgekehrten Wiedemanneffektes arbeitet. Dieser Effckt bedeutet, daß beim Recken.Magneto-elastic pressure gauge The invention relates to a magnets. elastic pressure gauge, which works on the principle of the so-called reverse Wiedemann effect works. This effect means that when stretching.

Drücken oder Verdrehen eines längsmagnetisierten Stabes Veränderungen der Magnetisierung auftreten.Pressing or twisting a longitudinally magnetized rod Changes the magnetization occur.

Ein Druckmesser dieser Art besteht z. B. aus einem ferromagnetischen stabförmigen Torsionskörper, der durch einen Erregerstromkreis zylindrisch magnetisiert wird und Aufnahmespulen zur Messung der durch die Torsionsbeanspruchung entstehenden Veränderungen des magnetischen Feldes trägt.A pressure gauge of this type consists, for. B. from a ferromagnetic Rod-shaped torsion body, which is cylindrically magnetized by an excitation circuit and take-up coils to measure the torsional stress Changes in the magnetic field.

Die Erfindung bezweckt, solche Druckmesser empfindlicher zu machen und ihren Meßbereich zu vergrößern. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Aufnahmespulen in Hintereinanderschaltung beiderseits eines in der Mitte des Torsionskörpers angegebrachten Armes angeordnct und von aus ferromagnetischem Material hergestellten Mänteln umgeben sind, die mit dem Torsionsstab in Reihe geschaltet den Erregerstromkreis bilden. Durch diese Ausführung wird erreicht. daß es nicht zur Induktion magnetischer Zerstreuungsfelder aus den Zuführungsleitern in die Aufnahmespulen in Form von Parasitspannungen kommen kann, welche die Meßgenauigkeit bedeutend erniedrigen. Diese Abschirmung crmöglicht es, auch sehr kleine Drücke, die mechanisch in eine Torsionsbeanspruchung umgewandelt werden. mit genügender Genauigkeit zu messen. Drücke also. die im Torsionsstab geringe Beanspruchung hervorrufen und daher auch in den Aufnahmespulen nur geringe Spannungen induzieren. The aim of the invention is to make such pressure gauges more sensitive and to enlarge their measuring range. The essence of the invention is that the Take-up coils in series on either side of one in the middle of the torsion body attached arm and made of ferromagnetic material Sheaths are surrounded, the excitation circuit connected in series with the torsion bar form. This implementation is achieved. that it is not intended to induce magnetic Fields of dispersion from the supply conductors into the pick-up coils in the form of parasite voltages can come, which reduce the measurement accuracy significantly. This shield It enables even very small pressures that mechanically result in torsional stress being transformed. to measure with sufficient accuracy. So press. those in the torsion bar cause low stress and therefore only low in the take-up reels Induce tension.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in allen Fällen Verwendung finden, in denen es sich darum handelt, Drücke zu messen. Der Meßbereich ist außerordentlich groß, er umfaßt Drücke von 10 mm bis 1000 mm Wassersäule. Wegen seiner Einfachheit eignet er sich besonders zur Ausbildung von Mikrodruckmessern. The device according to the invention can be used in all cases which are about measuring pressures. The measuring range is extraordinary large, it includes pressures from 10 mm to 1000 mm water column. Because of its simplicity it is particularly suitable for the formation of micro pressure gauges.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Druckmessers gemäß der Erfindung dargestellt. In the drawing are two embodiments of the pressure gauge shown according to the invention.

Es zeigt Fig. I den Längsschnitt eines in der Mitte gelagerten Messers und Fig. 2 den Längsschnitt eines am einen Ende gelagerten Messers.It shows Fig. I the longitudinal section of a knife mounted in the middle and FIG. 2 shows the longitudinal section of a knife mounted at one end.

Der Druckmesser besitzt einen stabförmigen Torsionskörper 1 aus ferromagnetischem Werkstoff. Dieser trägt zwei in gewissem Abstand voneinander angeordnete Spulen 2, die hintereinander in einem Gleichstromkreis 7 geschaltet sind. Bei der Ausführung nach Fig. list jede Spule 2 von einem Mantel 3 aus ferro- magnetischem Werkstoff umgeben. Die einander zugekehrten, mit einem Flansch 4 versehenen Enden der Mäntel 3 sind an einer Zwischenlage 5 aus Isolierstoff befestigt. Die einander abgekehrten Enden der Mäntel sind durch einen Boden geschlossen. In den beiden Böden ist je das eine Ende des stabförmigen Torsionskörpers 1 befestigt, der sonst nicht gelagert ist. An dem Torsionskörper 1 ist in der Mitte ein Arm 6 angebracht der einseitig oder auch nach beiden Seiten vorstehen kann. The pressure gauge has a rod-shaped torsion body 1 made of ferromagnetic Material. This carries two coils arranged at a certain distance from one another 2, which are connected in series in a direct current circuit 7. When executing according to Fig. list each coil 2 from a jacket 3 made of ferro- magnetic material surround. The mutually facing ends of the jackets provided with a flange 4 3 are attached to an intermediate layer 5 made of insulating material. Those who turned away from each other Ends of the coats are closed by a bottom. In the two floors is each one end of the rod-shaped torsion body 1 attached, which is not otherwise stored is. On the torsion body 1, an arm 6 is attached in the middle of the one-sided or can protrude on both sides.

Die beiden Flansche der Mäntel 3 sind an dem Wechselstrom-Erregerkreis 8 angeschlossen, derart, daß der Strom an einem Flansch 4 in den einen Mantel 3 fließt, dann über die Torsionsstange 1 in den anderen Mantel 3 und durch diesen zurück zu dessen Flansch 4 und zur Stromquelle. Durch den Wechselstrom wird um die Torsionsstange ein zylindrisches Magnetfeld aufgebaut. The two flanges of the jackets 3 are on the AC excitation circuit 8 connected in such a way that the flow at a flange 4 in the one jacket 3 flows, then over the torsion bar 1 in the other jacket 3 and through this back to its flange 4 and to the power source. The alternating current is around the Torsion bar built up a cylindrical magnetic field.

Bei der Ausführung des Druckmessers nach Fig. 2 erstreckt sich ein einziger Mantel 3 über beide Spulen 2 hinweg über die ganze Länge des Torsionsstabes. In the embodiment of the pressure gauge according to FIG. 2, a extends single jacket 3 over both coils 2 over the entire length of the torsion bar.

Er besitzt Ausnehmungen, durch welche der in der Mitte der Torsionsstange 1 angebrachte Arm 6 nach außen durchtritt. Das eine durch Deckel abgeschlossene Ende des Mantels 3 ist mit der Torsionsstange 1 leitend verbunden. Das andere offene Ende ist mit dem in gleicher Höhe liegenden, aus dem Mantel 3 vorstehenden Ende der Torsionsstange 1 in einem Halter 14 aus Isoliermasse gelagert. An dieser Lagerstelle ist das freie Ende des Mantels 3 und das hier liegende Ende der Torsionsstange 1 an den Wechselstromkreis 8 angeschlosesn. Der Halter 14 dient zum einseitigen Einspannen der Vorrichtung. Zweckmäßig wird die Torsionsstange 1 in der Mitte des Mantels 3 von Lagern 13 gestützt. Bei dieser Ausführungsform kommt nur ein einseitig vorstehender Arm 6 zur Anwendung.It has recesses through which the in the middle of the torsion bar 1 attached arm 6 passes to the outside. One closed by a lid The end of the jacket 3 is conductively connected to the torsion bar 1. The other open one The end is at the same height, protruding from the jacket 3 end the torsion bar 1 is mounted in a holder 14 made of insulating compound. At this storage location is the free end of the jacket 3 and the end of the torsion bar 1 lying here to the AC circuit 8 connected The holder 14 is used for one-sided clamping of the device. The torsion bar is expediently 1 in the center of the shell 3 is supported by bearings 13. In this embodiment comes only one arm 6 protruding on one side is used.

Wie bereits erwähnt, wird durch den im Erregerkreis 8 fließenden Wechselstrom um die Torsionsstange ein zylindrisches Magnetfeld aufgebaut. Einc Verwindung des Torsionsstabes 1 durch an seinem Arm 6 angreifende Kräfte verformt dieses Magnetfeld. As already mentioned, the flowing through the excitation circuit 8 Alternating current builds up a cylindrical magnetic field around the torsion bar. Inc Twisting of the torsion bar 1 is deformed by forces acting on its arm 6 this magnetic field.

Dadurch wird in den Spulen 2 eine elektromotorische Kraft induziert, welche proportional der Verdrehung und somit auch dem zu messenden Drucke ist.This induces an electromotive force in the coils 2, which is proportional to the twist and thus also to the pressure to be measured.

Die im Aufnahmekreis 7 induzierte Spannung kann an in ihm eingebauten Meß- oder Registriergeräten festgestellt werden. Darüber hinaus kann dicse elektromotorische Kraft zur Betätigung von Regelungs- oder Signalisierungsanlagen ausgenutzt werden.The voltage induced in the recording circuit 7 can be built into it Measuring or recording devices are determined. In addition, this can be electromotive Force can be used to operate control or signaling systems.

PATENTANSPROCHE: I. Magneto-elastischer Druckmesser mit einem ferromagnetischen, stabförmigen Torsionskörper, der durch einen Erregerstromkreis zylindrisch magnetisiert wird und Aufnahmespulen zur Messung der durch die Torsionsbeanspruchung entstehenden Veränderungen des magnetischen Feldes trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmespulen (2) in Hintereinanderschaltung beiderseits eines in der Mitte des Torsionskörpers (1) angebrachten Armes (6) angeordnet und von aus ferromagnetischem Material hergestellten Mänteln (3) umgeben sind, die, mit dem Torsionsstab (1) in Reihe geschaltet, den Erregerstromkreis (8) bilden. PATENT APPEAL: I. Magneto-elastic pressure gauge with a ferromagnetic, Rod-shaped torsion body, which is cylindrically magnetized by an excitation circuit and take-up coils to measure the torsional stress Changes in the magnetic field, characterized in that the pick-up coils (2) in series on both sides one in the middle of the torsion body (1) attached arm (6) and made of ferromagnetic material Coats (3) are surrounded, connected in series with the torsion bar (1), the Form the excitation circuit (8).

2. Magnetoelastischer Druckmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel (3) an dem Außenende von einer zur elektrisch leitenden Lagerung jeweils des einen Endes des Torsionsstabes(l) dienenden Stirnwand abgeschlossen sind, während sie an den einander zugekehrten, durch eine isolierende Zwischenlage (5) getrennten Enden an je einen Zweig des Erregerstromkreises (8) angeschlossen sind. 2. Magnetoelastic pressure meter according to claim 1, characterized in that that the jackets (3) at the outer end of an electrically conductive bearing each of one end of the torsion bar (l) serving end wall completed are, while they are facing each other, by an insulating intermediate layer (5) separate ends each connected to a branch of the excitation circuit (8) are.

3. Magneto-elastischer Druckmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel (3) zu einem gemeinsamen Mantel verbunden sind, der an einem Ende durch eine zur elektrisch leitenden Lagerung des einen Endes des Torsionsstabes (1) dienende Stirnwand abgeschlossen ist, während das zweite Ende des Torsionsstabes (1) und das andere Ende des Mantels mit einem Halter (14) aus Isolierstoff fest verbunden und getrennt an je einem Pol der Erregungsstromquelle (8) angeschlossen sind. 3. Magneto-elastic pressure meter according to claim 1, characterized in that that the jackets (3) are connected to a common jacket, which is at one end by one for the electrically conductive mounting of one end of the torsion bar (1) serving end wall is completed while the second end of the torsion bar (1) and the other end of the jacket with a holder (14) made of insulating material connected and separately connected to one pole each of the excitation current source (8) are.

Claims

Publications considered: Journal of the Association of German Engineers, 1930, pp. 1160, 1161; Archive for Technical Measurement, V 132-1, 1932, T 131, 132.