DE1158284B

DE1158284B - Messkoerper fuer Lastmessungen

Info

Publication number: DE1158284B
Application number: DEB60793A
Authority: DE
Inventors: Gottfried Birkholtz
Original assignee: BERLINER INDUSTRIEWAAGENFABRIK
Current assignee: BERLINER INDUSTRIEWAAGENFABRIK
Priority date: 1961-01-11
Filing date: 1961-01-11
Publication date: 1963-11-28
Also published as: GB928086A

Description

Meßkörper für Lastmessnngen Die Erfindung betrifft einen mit elektrischen Meßwicklungen versehenen Meßkörper für Lastmessungen, dessen unter dem Einfluß der Belastung auftretende Deformierung in den Meßwicklungen eine Leitfähigkeitsänderung hervorruft, mit einem oder mehreren austauschbaren, dem Meßkörper bezüglich des Kraftflusses parallel geschalteten und einen Teil der Belastung ableitenden federnden Gliedern.
Bei derartigen Meßkörpern dient die als Folge der durch die Deformierung unter der Lastwirkung auftretende Leitfähigkeitsänderung in den Meßwicklungen als Maß für die Belastung. Durch Verwendung von dem Meßkörper bezüglich des Kraftflusses parallel geschalteten federnden Gliedern wird bei bekannten Vorrichtungen eine Teilentlastung des Meßkörpers bewirkt, um auf diese Weise mit relativ schwachen Meßkörpern große Lasten zu messen und weiterhin unerwünschte oder schädliche Kräfte vom Meßkörper fernzuhalten.
Es ist bereits gelungen, durch bestimmte Formgebung solcher Meßkörper eine erhebliche Gleichmäßigkeit in deren Meßempfindlichkeit zu erreichen.
Erfahrungsgemäß weisen solche serienmäßig hergestellten Meßkörper nur noch Toleranzen von einigen wenigen Prozent, beispielsweise bis zu 6 0/ auf. Mit den steigenden Anforderungen der Praxis ist es jedoch notwendig und wünschenswert, auch diese letzten Toleranzen völlig oder fast völlig zu beseitigen.
Bisher ist es bekanntgeworden, einen Empfindlichkeitsabgleich elektrisch vorzunehmen, indem man in entsprechendem Maße einen elektrischen Widerstand verstellt. Auf diese Weise kann man zwar auch bei mehreren in einer gemeinsamen Schaltung vereinigten Meßkörpers die Gesamtempfindlichkeit abgleichen, doch bereitet ein elektrischer Abgleich der einzelnen Meßkörper auf die gleiche Empfindlichkeit erhebliche Schwierigkeiten und ist in der Praxis mit ausreichender Genauigkeit und Beständigkeit kaum möglich. Dies gilt besonders dann, wenn hochohmige Meßwicklungen verwendet werden. Hier müssen zum Abgleich - insbesondere, wenn der Empfindlichkeitsunterschied zwischen den einzelnen Meßkörpern gering ist, sehr hochohmige Shunts verwendet werden, die, da sie erst nachträglich bestimmt werden können, mit dem Meßkörper nicht so temperaturschlüssig verbunden werden können wie die Meßwicklungen. Wegen der hierbei auftretenden Temperaturdifferenzen zwischen Shunt und Meßwicklung ist aber die Stabilität der Meßvorrichtung nicht in ausreichendem Maße gewährleistet. Meist treten beachtliche Nullpunktsverschiebungen auf. Ein mechanischer Empfindlichkeitsabgleich verbietet sich in der Regel wegen der durch die extremen Genauigkeitsanforderungen und die Rückwirkungen auf die mechanischen Eigenschaften des Meßkörpers bedingten Schwierigkeiten in der Bearbeitung von selbst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Abgleichsmethoden zu vermeiden und eine Möglichkeit zu einem höchsten Anforderungen genügenden Empfindlichkeits abgleich mit einfachen und zuverlässigen Mitteln zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das/die federnden Glieder so bemessen und angeordnet sind, daß sie zum Zwecke eines Empfindlichkeitsabgleichs die auf den Meßkörper einwirkende Belastung um einen geringen Teil, z. B. maximal 6°/o, vermindern. Auf diese Weise kann durch geeignete Auswahl des/der federnden Glieder mit einfachen Mitteln ein Empfindlichkeitsabgleich bewirkt werden.
In zweckmäßiger Weise sind gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung das/die Glieder als federnde Einlage gegen zwei Abschlußplatten, die an den Stirnrändern des Meßkörpers befestigt sind, abgestützt. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn jede der Abschlußplatten eine Vertiefung aufweist, gegen die sich je einer der Ränder der federnden Einlage abstützt.
Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung besteht die federnde Einlage aus einem Zylinder - vorzugsweise aus Stahl, dessen Mantelfläche in an sich bekannter Weise einen oder mehrere, die Elastizität hervorrufende Schlitze aufweist. Vorteilhafterweise sind hierbei die Schlitze wendelförmig angeordnet.
Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung bestehen das/die federnden Glieder aus einem Material, das den gleichen Elastizitätsmodul wie der Meßkörper selbst besitzt.
Schließlich kann es vorteilhaft sein, Glieder verschiedener Federkraft zu verwenden.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung: Ein Meßkörper 1 von vorzugsweise rotationssymmetrischer Form ist an seinen beiden Stirnrändern 2 und 3 mit je einer Abschlußplatte 4 bzw. 5 verbunden, z. B. durch mehrere auf den Umfang angeordnete Schrauben oder Gewindebolzen 6 und 7.
Der zentrale Teil jeder dieser Abschlußplatten 4 bzw. 5 ist mit einer Vertiefung 8 bzw. 9 versehen. In dieser Vertiefung liegt je einer der Stirnränder einer als Zylinder ausgebildeten federnden Einlage 10. Die Elastizität dieser zylindrischen Einlage 10 wird durch einen oder mehrere, insbesondere wendelförmig angeordnete Schlitze 11 erzielt. Der Elastizitätsmodul dieser federnden Einlage 10 ist zweckmäßig der gleiche wie beim Meßkörper 1 selbst; insbesondere bestehen beide Teile aus dem gleichen Material, z. B. Stahl.
Die Elastizität der Einlage 10 ist so bemessen, daß sie die Empfindlichkeit des Meßkörpers durch ihr Entgegenwirken zu der in Pfeilrichtung wirkenden Kraft, die die Last ausübt, um einige Prozent vermindert.
In der Praxis wird die federnde Einlage 10 in folgender Weise angewendet: Es sei angenommen, daß eine Serie von Meßkörpern 1 vorliegt, die untereinander gleiche Ausmaße aufweisen und sich in ihrer Meßempfindlichkeit um einige Prozent, z. B. maximal 6°/a, unterscheiden.
Es wird dann aus dieser Serie derjenige Körper zugrunde gelegt, der nach den unvermeidlichen Fertigungstoleranzen die geringste Empfindlichkeit aufweist. Auf diese Empfindlichkeit werden die übrigen Meßkörper dieser Fertigungsserie abgestimmt, d. h., es wird jedem einzelnen Meßkörper 1 eine elastische Einlage 10 zugeordet, die so bemessen ist, daß sie die zunächst in der Regel um einige wenige Prozent höhere Empfindlichkeit des Meßkörpers im Vergleich zu dem Bezugsmeßkörper aufhebt. Zu diesem Zweck müssen also mehrere Sorten von elastischen Einlagen zur Verfügung stehen, deren Elastizität gegeneinander diejenigen Unterschiede aufweist, die notwendig sind, um alle Meßkörper der Fertigungsserie auf genau oder fast genau die gleiche Empfindlichkeit zu bringen, so daß insbesondere Toleranzen von nur noch etwa le/o oder weniger bleiben. Das Ausprobieren bzw. Auswechseln von gegebenenfalls mehreren nacheinander einzusetzenden elastischen Einlagen geht relativ schnell und einfach vor sich: Es ist nur notwendig, eine der beiden Abschlußplatten 4 bzw. 5 von dem Meßkörper 1 durch Lösen der Schrauben 6 bzw. 7 zu entfernen und die ausgewählte elastische Einlage 10 einzusetzen. Nachdem die betreffende Abschlußplatte wieder angeschraubt ist, erfolgt die notwendige Testmessung, die anzeigt, ob der mit der elastischen Einlage versehene Meßkörper die gleiche Empfindlichkeit erreicht hat wie der Bezugsmeßkörper.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Mit elektrischen Meßwicklungen versehener Meßkörper für Lastmessungen, dessen unter dem Einfluß der Belastung auftretende Deformierung in den Meßwicklungen eine Leitfähigkeitsänderung hervorruft, mit einem oder mehreren austauschbaren, dem Meßkörper bezüglich des Kraftflusses parallel geschalteten und einen Teil der Belastung ableitenden federnden Gliedern, dadurch gekennzeichnet, daß das/die federnden Glieder so bemessen und angeordnet sind, daß sie zum Zwecke eines Empfindlichkeitsabgleichs die auf den Meßkörper einwirkende Belastung um einen geringen Teil, z. B. maximal 60/ob vermindern.
2. Meßkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das/die Glieder als federnde Einlage (10) gegen zwei Abschlußplatten (4, 5), die an den Stirnrändern (2, 3) des Meßkörpers (1) befestigt sind, abgestützt sind.
3. Meßkörper nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Abschlußplatten (4, 5) eine Vertiefung (8, 9) aufweist, gegen die sich je einer der Ränder der federnden Einlage abstützt.
4. Meßkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Einlage (10) aus einem Zylinder, vorzugsweise aus Stahl, besteht, dessen Mantelfläche in an sich bekannter Weise einen oder mehrere die Elastizität hervorrufende Schlitze (11) aufweist.
5. Meßkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Schlitze im Mantelteil des Zylinders wendelförmig angeordnet sind.
6. Meßkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Einlage aus einer kräftigen Spiralfeder besteht.
7. Meßkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das/die federnden Glieder aus einem Material bestehen, das den gleichen Elastizitätsmodul wie der Meßkörper selbst besitzt.
8. Meßkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Glieder verschiedener Federkraft verwendet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 458 481, 2 796 503; Zeitschrift »Werkstattstechnik«, Heft 10/1960, 5. 539.