DE1206634B

DE1206634B - Arrangement for the measurement and registration of short-term shock impulses, especially of transport shock

Info

Publication number: DE1206634B
Application number: DEH39020A
Authority: DE
Inventors: Arthur Klemt; Dr Peter Hailer
Original assignee: PETER HAILER DR ING
Current assignee: PETER HAILER DR ING
Priority date: 1960-03-28
Filing date: 1960-03-28
Publication date: 1965-12-09

Description

Anordnung zur Messung und Registrierung von kurzzeitigen Stoßimpulsen, insbesondere von Transportstößen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung und Registrierung von kurzzeitigen Stoßimpulsen, insbesondere innerhalb von in Packstücken bei Transportvorgängen auftretenden Stößen, wobei mit Hilfe einer Anzahl von in abgestuften Werten eingestellten Grenzbeschleunigungsmessern auftretende Stoßimpulse nach ihrer Maximalbeschleunigung festgestellt und gezählt werden.Arrangement for the measurement and registration of short-term shock pulses, in particular of transport impacts The invention relates to an arrangement for measuring and registration of short-term shock pulses, especially within packages shocks occurring during transport processes, with the aid of a number of in graded values set limit accelerometers occurring shock pulses determined and counted according to their maximum acceleration.

Sämtliche Beanspruchungen, die das Gut vom Versender bis zum Empfänger erfährt, bezeichnet man als Transportbeanspruchungen; die Verpackung stellt eine Abwehr gegen die Transportheanspruchung dar. Diese wirkt von außen auf das Packstück ein, das aus dem Versandgut, aus der Innen- und der Außenverpackung besteht. Man teilt die Transportbeanspruchungen zweckmäßigerweise in solche statischer und dynamischer Art ein. All stresses and strains on the goods from the sender to the recipient is referred to as transport stresses; the packaging represents a Defense against transport stress. This acts on the package from the outside one that consists of the shipping goods, the inner and outer packaging. Man appropriately divides the transport stresses into static and dynamic ones Kind of a.

Die statischen Beanspruchungen wirken in der Praxis vornehmlich in Form von Stapelbeanspruchungen in Lagern usw. auf Packstücke ein. Dabei ändert sich weder die Lage des Packstückes selbst, noch die Art seiner Belastung hinsichtlich Größe und Richtung. Die Ermittlung der statischen Belastung in der Praxis ist im Vergleich zur Ermittlung der dynamischen einfach, da man schon durch Beobachtungen in Lager- und Stauräumen wertvolle Aufschlüsse erhalten kann. Da die meisten Materialien, die für die Herstellung von Packmitteln verwendet werden, bei länger anhaltender Belastung Fließ erscheinungen unterworfen sind, spricht man besser von quasistatischen Beanspruchungen. Man muß demzufolge einen Kurz- und einen Langzeitversuch unterscheiden. In practice, the static loads mainly act in Form of stacking loads in warehouses etc. on packages. It changes neither the position of the package itself nor the nature of its load Size and direction. The determination of the static load in practice is in Compared to the determination of the dynamic simply, as one has already done through observations can obtain valuable information in storage and stowage rooms. Since most of the materials which are used for the production of packaging materials, with longer lasting Load are subject to flow phenomena, it is better to speak of quasi-static Stresses. One must therefore differentiate between a short and a long-term experiment.

Es wurde schon vielfach versucht, die bei der Untersuchung dynamischer Transportheanspruchungen auftretenden Probleme mit Methoden der Statik zu lösen. Dies ist jedoch grundsätzlich nicht möglich, da bei dynamischen Vorgängen Trägheitskräfte auftreten, die sehr kurzzeitig wirken und daher nicht durch statische Ersatzkräfte erfaßt werden können. Many attempts have been made to make the investigation more dynamic Solving problems arising during transport using static methods. In principle, however, this is not possible because of the inertia forces involved in dynamic processes occur that act very briefly and therefore not by static substitute forces can be detected.

Die dynamischen Transportbeanspruchungen werden meistens durch Stöße, z. B. durch Fallbeanspruchungen bei fehlerhaftem Verladen, durch Rangierstöße usw. oder auch durch Erschütterungen und Schwingungen von Fahrzeugen als Folge der Beanspruchung hervorgerufen.The dynamic transport stresses are mostly caused by impacts, z. B. by falling loads in the event of incorrect loading, by shunting impacts, etc. or through shocks and vibrations of vehicles as a result of the stress evoked.

Es liegt nahe, für die Beschreibung der dynamischen Beanspruchungen die Beschleunigung zu wählen, der das Versandgut beim Transport ausgesetzt ist, da sich hieraus auf Grund des 2. Newtonschen Axioms leicht ein Schluß auf die einwirkenden Kräfte bzw. deren Resultierende ziehen läßt. It stands to reason for the description of the dynamic stresses to choose the acceleration to which the goods to be dispatched are exposed during transport, because from this, on the basis of Newton's second axiom, a conclusion can easily be drawn about the acting Forces or their resultant can pull.

Jedes Meßgerät, das zur Messung von Beschleunigungen bei mechanischen Schwingungen oder Stößen Verwendung finden soll, besteht im wesentlichen aus einem Schwingungssystem. Es handelt sich dabei um sogenannte federgefesselte Bewegungsmesser ohne Festpunkt, d. h. die Feder des Schwingungssystems, die an ihrem einen Ende mit einer trägen Masse belegt ist, stützt sich mit ihrem anderen, freien Ende nicht auf einen festen, ruhenden Punkt ab, sondern auf das Gehäuse des Systems. Für Systeme, die zur Transportstoßmessung innerhalb der Packstücke angeordnet werden, steht nämlich ein Festpunkt nicht zur Verfügung. Die Messung innerhalb der Packstücke ist erforderlich, einmal weil man die Beanspruchungen des verpackten Gutes bestimmen will, zum andern aber auch, damit keine psychologische Beeinflussung des Transportpersonals erfolgen kann. Im letzteren Fall spricht man von der sogenannten anonymen Transportstoßmessung. Any measuring device that is used to measure accelerations in mechanical Vibrations or shocks should be used, consists essentially of one Vibration system. These are so-called spring-bound movement meters without a fixed point, d. H. the spring of the oscillation system at one end is covered with an inert mass, is not supported by its other, free end on a fixed, stationary point, but on the housing of the system. For systems which are arranged for the transport impact measurement within the packages, namely a fixed point is not available. The measurement within the packages is necessary on the one hand because you want to determine the stresses on the packaged goods, on the other hand but also so that there is no psychological influence on the transport personnel can. In the latter case one speaks of the so-called anonymous transport shock measurement.

Die Stoßbeanspruchung zählt zu den gefährlichsten Beanspruchungen für Packstück und Gut. Meßgeräte zur Untersuchung von Transportbeanspruchungen müssen daher auch bei kurzzeitigen mechanischen Stößen zuverlässig arbeiten. Bei den bisher für diesen Zweck bekanntgewordenen Stoßmeßgeräten handelt es sich durchweg um mechanisch arbeitende Systeme, deren Eigenfrequenz in den meisten Fällen bis etwa 100 Hz beträgt, nur einige weisen eine solche bis etwa 200 Hz auf. Von diesen Geräten kann prinzipiell gesagt werden, daß sie für Beschleunigungsmessungen bei Transportstößen ungeeignet sind. The shock load is one of the most dangerous stresses for package and goods. Measuring devices for the investigation of transport stresses must therefore work reliably even with brief mechanical impacts. With the so far Impact measuring devices that have become known for this purpose are all mechanical working systems, the natural frequency of which is in most cases up to about 100 Hz, only a few have this up to about 200 Hz. From these devices can in principle be said to be unsuitable for acceleration measurements during transport impacts are.

Schwingungssysteme mit niedriger Eigenfrequenz, sogenannte Impulsmesser, können zwar als Fallhöhenmeßgeräte zur Transportstoßmessung herangezogen werden; aus dem Meßergebnis von Impulsmeßgeräten läßt sich aber nicht auf die während des Stoßes wirksame Beschleunigung schließen. Auch wird die Genauigkeit der Fallhöhenmessung durch die Art des Aufpralls beeinflußt; denn die Federwirkung der Außenverpackung, die die Wirkungsweise des Fallhöhenmeßgerätes beeinflußt, ist abhängig vom Aufprallwinkel (Kante, Ecke oder Fläche) und dem Untergrund, auf den der Aufprall erfolgt. Vibration systems with a low natural frequency, so-called pulse meters, can be used as drop height measuring devices for transport impact measurement; from the measurement result of pulse measuring devices, however, cannot be applied to the during the Shock effective acceleration close. The accuracy of the height of fall measurement is also increased influenced by the type of impact; because the spring action of the outer packaging, which influences the operation of the height measuring device depends on the angle of impact (Edge, corner or surface) and the surface on which the impact occurs.

Es ist bekannt, das Schwingungssystem rein mechanischer Stoßmeßgeräte mit Biegefedern auszurüsten. Am Ende dieser Biegefeder sind eine Masse und ein Stift angebracht; letzterer gräbt die Bewegung der auf der Feder befestigten Masse in Wachspapier ein. Für die Messung in verschiedenen Raumkomponenten sind vielfach mehrere Meßsysteme vorgesehen; bei solchen Geräten sind auch Umlenkgelenke vorhanden, die erreichen, daß alle Stifte auf einen einzigen Papierstreifen registrieren können. Es ist bekannt, solche Systeme zu dämpfen. Der Papiervorschub wird entweder durch ein Uhrwerk betrieben oder es wird durch den Stoß ein Ratschenmechanismus betätigt, wobei dann allerdings die Zeitkomponente nicht mehr rekonstruiert werden kann und auch die saubere Trennung von Einzelstößen nicht sichergestellt ist. The vibration system of purely mechanical shock measuring devices is known to be equipped with spiral springs. At the end of this spiral spring there is a mass and a pin appropriate; the latter digs into the movement of the mass attached to the spring Wax paper a. For the measurement in different room components are multiple several measuring systems provided; such devices also have deflection joints, achieve that all pens can register on a single strip of paper. It is known to dampen such systems. The paper feed is either through a clockwork is operated or a ratchet mechanism is actuated by the impact, in which case, however, the time component can no longer be reconstructed and the clean separation of individual impacts is also not ensured.

Neben diesen schreibenden Geräten sind solche bekannt, die ihre Bewegung auf andere Art registrieren: Der Grenzbeschleunigungsmesser z. B. schließt bei einer bestimmten Bewegung der Masse auf der Feder einen Kontakt und betätigt dadurch einen elektrischen Impulszähler. Bei anderen Ausführungen wird das Zählwerk durch die in Bewegung befindliche Masse selbst betätigt. Eine weitere Ausführung hält zwischen zwei Biegefedern unter Vorspannung eine Kugel, die durch Stöße aus ihrer Halterung gelöst werden kann. In addition to these writing devices, there are also known devices that allow their movement register in a different way: The limit accelerometer z. B. closes at a certain movement of the mass on the spring makes a contact and thereby actuates a electrical pulse counter. In other versions, the counter is replaced by the moving mass operated by itself. Another execution holds in between two spiral springs preloaded a ball that pushes it out of its holder can be solved.

Bekannt sind auch sogenannte Rangierstoßmesser. So-called shunting knives are also known.

Hier handelt es sich um sehr niederfrequente Meßsysteme, die den Geschwindigkeitssprung beim Rangierstoß messen. Der Geschwindigkeitssprung ist gleich der Geschwindigkeit des Wagens vor dem Stoß minus der Geschwindigkeit nach dem Stoß.It is a matter of very low-frequency measuring systems that allow the jump in speed measure at shunting impact. The jump in speed is equal to the speed of the car before the collision minus the speed after the collision.

Diese ist im allgemeinen gleich Null. Deshalb wird die Anzeige des Rangierstoßmessers in km/h Auflaufgeschwindigkeit geeicht und dient zur Kontrolle des Rangierpersonals.This is generally zero. Therefore, the display of the Maneuvering impact meter is calibrated in km / h overrun speed and is used for control of the shunting personnel.

Alle diese aufgeführten Geräte haben den Nachteil, daß sie nicht für exakte Beschleunigungsmessungen bei Transportstößen eingesetzt werden können. All of these devices listed have the disadvantage that they are not can be used for exact acceleration measurements in the event of transport impacts.

Da die Eigenfrequenz der verwendeten, rein mechanisch arbeitenden Schwingungssysteme zu niedrig ist, sind sie nicht in der Lage, bei Stößen mit einer Stoßdauer von weniger als 0,02 bis 0,01 Sekunden zu messen. Bei Transportstößen treten jedoch innerhalb von Packstücken wesentlich kürzere Stoßzeiten auf.Since the natural frequency of the used, purely mechanical working Vibration systems is too low, they are not able to withstand impacts with a Measure shock durations of less than 0.02 to 0.01 seconds. In the event of transport impacts However, there are significantly shorter peak times within packages.

Es wurde auch schon vorgeschlagen zum Bestimmen einer Kennzahl für die Laufgüte von Fahrzeugen, insbesondere von Eisenbahnwagen, die Beschleunigung heranzuziehen. Zu diesem Zweck wurde bei einer gewählten Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Beschleunigung einer gegebenen Richtung des durch die Bewegung des Fahrzeuglaufwerkes in Schwingung versetzten Fahrzeugkastens mindestens einmal gemessen, diese Beschleunigung auf die Beschleunigung gleicher Richtung eines durch die Bewegung ebenfalls des Fahrzeuglaufwerkes erregten bestimmten Schwingungssystems als Vergleich bezogen und die Verhältniszahl der beiden Beschleunigungen als eine die Laufgüte kennzeichnende Kenngröße registriert. Um geeignete Ausgangsgrößen für die Ermittlung der Kennzahl zu erhalten, wurde z. B. durch Mittelwertsbildung aus den Momentanwerten der Beschleunigungen während der Schwingung ein Beschleunigungsniveau ermittelt. In einem Niveauverhältnisordner wurde das ermittelte Niveau einem bestimmten Niveauverhältnis zugeordnet. Aus dieser, gegenüber den Momentanwerten der Beschleunigung, wesentlich vereinfachten Größe wurde zusammen mit anderen Größen, wie Geschwindigkeit, Beschleunigung des Vergleichsschwingers usw., auf elektrischem Weg die Kennzahl für die Laufgüte ermittelt. It has also been proposed to determine an index for the running quality of vehicles, especially railroad cars, the acceleration to use. For this purpose, the vehicle was at a chosen speed the acceleration in a given direction of the movement of the vehicle drive This acceleration is measured at least once when the vehicle body is vibrating on the acceleration in the same direction of a due to the movement also des Vehicle drive excited specific vibration system based on comparison and the ratio of the two accelerations as one that characterizes the running quality Characteristic registered. To find suitable starting values for the determination of the key figure to obtain was z. B. by averaging the instantaneous acceleration values an acceleration level is determined during the oscillation. In a level ratio folder the determined level was assigned to a certain level ratio. From this, compared to the instantaneous values of the acceleration, significantly simplified size was together with other variables, such as speed, acceleration of the comparison oscillator etc., the key figure for the running quality is determined electrically.

Dieses Verfahren ist jedoch seiner Bestimmung und seines Aufwandes nach nicht zur anonymen Transportstoßmessung geeignet. Die Forderungen nach Einfachheit, geringem Platzbedarf und mehrtägigem wartungsfreiem Betrieb werden, abgesehen von der für die Kennzeichnung von Transportstößen ungeeigneten Datenverarbeitung, nicht erfüllt. However, this procedure is its determination and its effort not suitable for anonymous transport shock measurement. The demands for simplicity low space requirements and maintenance-free operation lasting several days, apart from the data processing unsuitable for the identification of transport impacts, not Fulfills.

Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und eine einfache Anordnung zur Messung und Registrierung von Transportstößen zu schaffen. Die Erfindung ist auch geeignet, Stoßbeschleunigungen anderer Art, wie z. B. bei Zusammenstößen von Kraftwagen oder Schienenfahrzeugen sowie bei Abwürfen aus Flugzeugen oder bei Flugzeugabstürzen, zu messen. The present invention aims to address the disadvantages identified to avoid and a simple arrangement for measuring and registering transport shocks to accomplish. The invention is also suitable for shock accelerations of other types, such as B. in collisions of motor vehicles or rail vehicles as well as drops from airplanes or in the event of a plane crash.

Die Erfindung ist bei einer Anordnung nach der eingangs genannten Art darin zu sehen, daß die zu messenden Stöße in an sich bekannter Weise in elektrische Impulse umgewandelt werden, welche einer Anzahl von elektronischen Meßkanälen zugeführt werden, in denen jeweils ein Vergleich mit einer der festzustellenden Maximal amplitude entsprechenden elektrischen Größe stattfindet, wobei nur diejenigen Impulse, die ihre elektrische Vergleichsgröße überschreiten, den Meßkanal durchlaufen und nach einer durch elektronische Mittel bewirkten zeitlichen Verlängerung ein ihrem Kanal zugeordnetes, an sich bekanntes Zähl- oder Schreibgerät betätigen. The invention is in an arrangement according to that mentioned above Kind of seeing that the shocks to be measured are converted into electrical ones in a manner known per se Pulses are converted which are fed to a number of electronic measuring channels in each of which a comparison with one of the maximum amplitude to be determined corresponding electrical quantity takes place, with only those impulses that exceed their electrical comparison value, pass through the measuring channel and after a time extension effected by electronic means in their channel Operate assigned, known per se counting or writing device.

Die Erfindung ist mit Grenzbeschleunigungsmessern vergleichbar, wobei jedoch eine wesentlich höhere Eigenfrequenz des Meßwandlers erreicht wird und trotzdem auf aufwendige elektrische Meß-und Registriersysteme, wie Oszillograph und Kamera, die überlicherweise für schnell veränderliche Vorgänge eingesetzt werden müssen, verzichtet werden kann. Sowohl die hohe Resonanzfrequenz des verwendeten Meßwandlers als auch die einfache Bauweise, d. h. ein netzunabhängiges, leichtes Gerät, sind Voraussetzung für eine exakte anonyme Transportstoßmessung. The invention is comparable to limit accelerometers, wherein however, a significantly higher natural frequency of the transducer is achieved and still on complex electrical measuring and recording systems, such as oscilloscope and camera, which usually have to be used for rapidly changing processes, can be dispensed with. Both the high resonance frequency of the transducer used as well as the simple construction, i. H. a stand-alone, lightweight device Precondition for an exact, anonymous transport shock measurement.

Als Meßwandler werden mechanisch-elektrische Wandler benutzt, wie sie in der Meßtechnik üblich sind, z.B. piezoelektrisch oder induktiv arbeitende Systeme mit hoher Resonanzfrequenz. Während beim Grenzbeschleunigungsmesser als Vergleichsmaß für die zu registrierende Beschleunigung eine Länge, nämlich der vorgegebene Abstand der beiden Kontakte zwischen Wandler und Gehäuse verwendet wird, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine elektrische Vergleichsgröße herangezogen, nachdem durch den mechanisch-elektrischen Wandler die Beschleunigung in eine ihr proportionale elektrische Größe, wie z. B. eine Spannung, umgewandelt wurde. Mechanical-electrical converters are used as transducers, such as they are common in measurement technology, e.g. piezoelectrically or inductively working Systems with a high resonance frequency. While with the limit accelerometer as Comparative measure for the acceleration to be registered is a length, namely the specified length The distance between the two contacts used between the transducer and the housing is at the method according to the invention used an electrical comparison variable after the mechanical-electrical converter converts the acceleration into a proportional one electrical quantity, such as B. a voltage has been converted.

Der Vergleich der Meßgröße mit der Vergleichsgröße erfolgt elektronisch, also in äußerst kurzer Zeit. In dem Geräteteil, in dem der Vergleich des Meßimpulses mit der Vergleichsgröße durchgeführt wird, werden Meßimpulse, die kleiner als die Vergleichsgröße sind, unterdrückt, größere durchlaufen sie und stehen, analog dem Kontaktimpuls eines Grenzbeschleunigungsmessers, zur Betätigung eines Registrierwerkes zur Verfügung. The comparison of the measured variable with the comparison variable is carried out electronically, so in a very short time Time. In the device part in which the comparison of the measurement pulse is carried out with the comparison variable, measurement pulses that are smaller than the comparison size, suppressed, larger ones run through them and stand, analogous to the contact pulse of a limit accelerometer, for actuating a Registry available.

Die Erfindung gestattet die Verwendung von Meßwandlern, die bis zu einer Eigenfrequenz von 12 kHz erhältlich sind, und vermeidet Registrierschwierigkeiten, wie sie bei Grenzbeschleunigungsmessern durch Kontaktprellungen usw. entstehen können. The invention allows the use of transducers up to a natural frequency of 12 kHz are available, and avoids registration difficulties, as they can occur in limit accelerometers due to contact bruises, etc.

Registrierimpulse, die die Vergleichsschaltung durchlaufen, werden für die Registrierung in an sich bekannter Weise elektrisch verstärkt und zeitlich verlängert, z.B. durch eine Multivibratorschaltung, einem Impulszähler zugeführt. Ähnlich wie bei mechanischen Grenzbeschleunigungsmessern werden mehrere Systeme parallel geschaltet, um so den Meßbereich in mehr oder weniger enge Stufen einzuteilen.Registration pulses that pass through the comparison circuit are for the registration in a manner known per se, electrically amplified and timed extended, e.g. by a multivibrator circuit, fed to a pulse counter. Similar to mechanical limit accelerometers, there are several systems connected in parallel in order to divide the measuring range into more or less narrow steps.

Es wird vorzugsweise ein Bariumtitanat-Beschleunigungsaufnehmer verwendet. Die von ihm abgegebene Spannung wird mit einer fest eingestellten Gleichspannung, die einem bestimmten Beschleunigungswert entspricht, verglichen. Durch Zählwerke wird registriert, wie oft in den fünf verschieden eingestellten Kreisen die entsprechenden Werte erreicht werden. A barium titanate accelerometer is preferably used. The voltage it emits is compared with a fixed DC voltage, which corresponds to a certain acceleration value, compared. By counters it registers how often the corresponding circles in the five differently set circles Values are achieved.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. The invention is described below with reference to the drawing described on the basis of an exemplary embodiment.

Das Blockschaltbild zeigt den piezoelektrisch arbeitenden Beschleunigungsaufnehmer A, der eine der Beschleunigung proportionale Spannung abgibt. The block diagram shows the piezoelectric accelerometer A, which outputs a voltage proportional to the acceleration.

Diese Spannung ist bei hohem Ausgangswiderstand gering. Deshalb wird die abgegebene Spannung einem zweistufigen Impedanzwandler B1 und B2 zugeführt, der den hohen Ausgangswiderstand des Beschleunigungsaufnehmers an den niedrigen Eingangswiderstand der folgenden, mit Transistoren bestückten Stufen anpaßt. Der verstärkte Impuls wird fünf gleichartigen Schaltkreisen 1 bis 5 zugeführt, von denen zwei an die erste und drei an die zweite Stufe des Impedanzwandlers Bl, B2 angeschlossen sind.This voltage is low if the output resistance is high. Therefore will the output voltage is fed to a two-stage impedance converter B1 and B2, the high output resistance of the accelerometer to the low Adjusts the input resistance of the following stages equipped with transistors. Of the amplified pulse is fed to five similar circuits 1 to 5, of which two connected to the first and three to the second stage of the impedance converter B1, B2 are.

Jeder dieser Schaltkreise kann auf einen bestimmten G+-Wert eingestellt werden, dessen Erreichen bzw.Each of these circuits can be set to a specific G + value be reached or

Überschreiten er zu registrieren hat. Die dimensionslose Größe G+ ist dabei aus Zweckmäßigkeitsgründen so definiert, daß G+ = blg, wobei b (m/s2) die zu messende und g (m/s2) die Fallbeschleunigung bedeuten.Exceeding he has to register. The dimensionless quantity G + is defined for reasons of expediency in such a way that G + = blg, where b (m / s2) the one to be measured and g (m / s2) the gravitational acceleration.

Jeder Schaltkreis enthält einen Transistorspannungsverstärker D, der die vom Impedanzwandler abgegebene Spannung auf einen zur Verarbeitung ausreichenden Wert verstärkt. Lediglich der empfindlichste Schaltkreis 3 enthält noch einen weiteren Transistorverstärker C. Er ist erforderlich, weil für empfindliche Messungen die Verstärkung eines einzigen Spannungsverstärkers nicht ausreicht. Der Schaltkreis 3 kann auf die kleinsten G+-Werte eingestellt werden. Die verstärkte Spannung wird dem Begrenzer zugeführt. In diesem wird sie mit einer einstellbaren Gleichspannung verglichen. Nur wenn die Spannung des Impulses größer als die Vergleichsspannung ist, kann der Impuls den Begrenzer passieren, im anderen Fall wird er darin unterdrückt. Each circuit contains a transistor voltage amplifier D, the voltage output by the impedance converter to a voltage sufficient for processing Reinforced value. Only the most sensitive circuit 3 contains another one Transistor amplifier C. It is necessary because for sensitive measurements the Amplification of a single voltage amplifier is not sufficient. The circuit 3 can be set to the smallest G + values. The tension will increase fed to the limiter. In this it is supplied with an adjustable DC voltage compared. Only if the voltage of the pulse is greater than the reference voltage is, the impulse can pass the limiter, otherwise it is suppressed therein.

Dem Begrenzer ist ein Phasendrehglied F nachgeschaltet, das von ihm negative oder positive Im- pulse zugeführt bekommt, je nach der Richtung des erzeugenden Beschleunigungsvektors. Er richtet alle Impulse gleich, so daß das nachgeschaltete elektronische Relais G nur negative erhält; auf positive würde es nicht ansprechen. Das elektronische Relais liefert dem elektromagnetischen Relais H einen Stromstoß, der von dem Spannungsstoß aus dem Phasendrehglied ausgelöst wird, aber im-übrigen von diesem völlig unabhängig ist. Die Dauer und Stärke des Stromstoßes ist so eingestellt, daß das sichere Schließen der Kontakte des Relais garantiert ist. The limiter is followed by a phase shift element F, which is from him negative or positive im- pulse gets fed depending on the direction of the generating Acceleration vector. He directs all impulses in the same way, so that the following electronic relay G only receives negative; it would not respond to positive ones. The electronic relay supplies the electromagnetic relay H with a current surge, which is triggered by the voltage surge from the phase shift element, but otherwise is completely independent of this. The duration and strength of the current surge is set so that that the safe closing of the contacts of the relay is guaranteed.

Das elektronische Relais G spricht auf Impulse von sehr kurzer Dauer an, es ermöglicht die Registrierung bei Auslösezeiten in der Größenordnung von einigen Mikrosekunden. Das von ihm gesteuerte elektromagnetische Relais H schließt den Stromkreis für die Registrierung im Registrierwerk I, das aus elektrischen Impulszählern oder einem Impulsschreiber bestehen kann. Jeder der fünf Schaltkreise kann also im Begrenzer E auf einen bestimmten G+-Wert eingestellt werden. The electronic relay G responds to pulses of a very short duration on, it allows registration at trip times on the order of a few Microseconds. The electromagnetic relay H controlled by him closes the circuit for the registration in the registration unit I, which consists of electrical pulse counters or a pulse recorder can exist. Each of the five circuits can therefore be used in the limiter E can be set to a specific G + value.

Wird der Kristallbeschleunigungs aufnehmer einer Beschleunigung ausgesetzt, so registriert jeder Schaltkreis durch seinen Impulszähler oder seinen zugeordneten Schreib stift durch einen Punkt auf dem Registrierstreifen, falls der G+-Wert, auf den er eingestellt ist, erreicht oder überschritten wird. Das Registriermaterial kann beispielsweise eine aluminiumbeschichtete Folie sein, in die bei Kontaktgabe ein Loch eingebrannt wird. If the crystal accelerometer is exposed to an acceleration, so each circuit registers through its pulse counter or its assigned If you have the G + value, write it down through a point on the recording strip which it is set, reached or exceeded. The registration material can be, for example, an aluminum-coated film, into which when contact is made a hole is burned in.

Der Begrenzer E kann aus an sich bekannten Schaltungselementen bestehen, wie z. B. einer Begrenzerschaltung mit Dioden bzw. Kaltkathodenröhren oder Zenerdioden. Das gleiche gilt auch bezüglich des elektronischen Relais G, das vorzugsweise ein monostabiler Multivibrator oder auch eine Kaltkathodenröhre sein kann. The limiter E can consist of circuit elements known per se, such as B. a limiter circuit with diodes or cold cathode tubes or Zener diodes. The same also applies to the electronic relay G, which is preferably a monostable multivibrator or a cold cathode tube.

Die untere Meßfrequenzgrenze des Gebers zusammen mit den Anschlußwerten des erfindungsgemäßen Gerätes wurde zu 20 Hz berechnet, wenn ein einzelner Beschleunigungsaufnehmer verwendet wird. Bei Parallelschaltung von drei Aufnehmern (für jede Raumkomponente einen) sinkt die untere Meßfrequenzgrenze auf 7 Hz, wobei allerdings die Empfindlichkeit etwas nachläßt. Es ist darauf zu achten, daß auch der elektrische Verstärker und der Impulsverarbeitungsteil solch niedere Frequenzen verarbeiten können muß. The lower measuring frequency limit of the encoder together with the connection values of the device according to the invention was calculated to be 20 Hz if a single accelerometer is used. When three sensors are connected in parallel (for each room component one) the lower measuring frequency limit drops to 7 Hz, although the sensitivity is reduced something subsides. Make sure that the electrical amplifier and the pulse processing part must be able to process such low frequencies.

Als Verstärkerelemente werden mit Ausnahme der Elektrometerröhre im Impedanzwandler nur Transistoren verwendet, die keine Kathodenheizung benötigen, geringen Energieverbrauch aufweisen und stoßunempfindlich sind. Die Energie wird aus Nickel-Kadmium-Akkumulatoren bereitgestellt. Die parallelgeschalteten Verstärker verleihen dem Gerät gemäß der Erfindung eine große Meßbreite, d. h., es können z. B. drei G+ ebenso eingestellt und gemessen werden wie dreihundert G+, wobei die fünf Beschleunigungen wie bei fünf Grenzbeschleunigungsmessern frei gewählt werden können. With the exception of the electrometer tube only transistors that do not require cathode heating are used in the impedance converter, have low energy consumption and are insensitive to shocks. The energy will provided from nickel-cadmium batteries. The amplifiers connected in parallel give the device according to the invention a large measuring range, i. h., z. B. three G + can be set and measured as well as three hundred G +, with the five accelerations can be freely selected as with five limit accelerometers can.

Die Eichimpulse zur Einstellung des Gerätes auf bestimmte G+-Werte können einem elektrischen Impulsgenerator entnommen werden. Wenn die der Beschleunigung zugeordneten Spannungswerte bekannt sind, so werden mit dem Generator die den einzustellenden G+-Werten entsprechenden Spannungsimpulse erzeugt und das Gerät danach eingestellt. Definierte Beschleunigungen zur Bestimmung dieser Spannungswerte können durch einen in Sand fallenden Kreiskegel erzeugt werden. The calibration pulses for setting the device to specific G + values can be taken from an electrical pulse generator. When the acceleration associated voltage values are known, the generator to be set is used G + values are generated and the device is then set. Defined accelerations for determination these voltage values can be created by a circular cone falling in sand.

Im Gegensatz zu mechanisch arbeitenden Geräten spricht das erfindungsgemäße Gerät auch auf sehr kurzzeitige Stöße in der erwarteten Weise an. Der Grund hierfür ist, wie oben näher ausgeführt wurde, die sehr hohe Resonanzfrequenz des verwendeten Meßschwingers zusammen mit der beinahe trägheitslosen Verarbeitung der Meßgrößen. In contrast to mechanically operating devices, what speaks according to the invention Device reacts in the expected manner even in the event of very brief impacts. The reason for that is, as explained in more detail above, the very high resonance frequency of the used Measuring transducer together with the almost inertia-free processing of the measured variables.

Claims

Claims: 1. Arrangement for the measurement and registration of short-term Shock impulses, especially within packages that occur during transport Shocks, with the aid of a number of limit accelerometers set in graduated values occurring shock impulses detected and counted after their maximum acceleration are, characterized in that the impacts to be measured are known per se Way to be converted into electrical impulses, which are a number of electronic Measuring channels are supplied, in each of which a comparison with one of the fixed electrical quantity corresponding to the maximum amplitude takes place, with only those impulses that exceed their electrical comparison value, the Run through measuring channel and after a time caused by electronic means Extension of a known counting or writing device assigned to its channel actuate.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the at Acceleration to be measured by a mechanical-electrical converter is converted into an electrical voltage, which, by an impedance converter and amplifies a single or multi-stage transistor amplifier, of a number of similar, parallel-connected measuring circuit are supplied.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that a piezoelectric Transducer, preferably a barium titanate accelerometer is used.

4. Arrangement according to claim 2 and 3, characterized in that the Setting of a certain acceleration value by a limiter within each of the measuring circuits takes place, which the incoming voltage pulses only pass through can if the incoming voltage pulse is greater than the applied reference voltage is.

5. Arrangement according to claim 2 to 4, characterized in that each The measuring circuit contains a phase shifter that controls the voltage pulses passing through the limiter rectifies, whereby positive and negative acceleration vectors are detected can.

6. Arrangement according to claim 2 to 5, characterized in that in each measuring circuit an electronic relay is arranged, which the short-term impulses extended in time so that they are fed to an electromagnetic relay can.

7. Arrangement according to claim 2 to 6, characterized in that in in each measuring circuit the ones passed through the limiter, rectified in the phase rotation element and in the electronic relay time-lengthened voltage pulses via an electromagnetic one Relay can be fed to a conventional pulse counter or pulse recorder.

Documents considered: British Patent No. 779 194; U.S. Patent Nos. 1,519,473, 2,455,356, 2,879,053; Magazines »Askania-Warte«, 1944, H. 39/40, pp. 78 to 82; Electronics ", October 1951, pp. 120 to 123.

Older patents considered: German Patent No. 1 200.