DE1260825B - Pneumatische Vorrichtung zum Ermitteln von Verformungen eines Koerpers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GOIl

GOIn

Deutsche Kl.: 42 k -45/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

N25911IXb/42k
2. Dezember 1964
8. Februar 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ermitteln von Verformungen eines Körpers, die insbesondere durch Änderungen des mechanischen Spannungszustandes im Körper hervorgerufen werden, mit einer in Abhängigkeit von den Verformungen veränderbaren Drosselstelle im Zuge einer pneumatischen Strecke und mit einem Meßorgan für die Erfassung des Druckes in der pneumatischen Strecke.

Mechanische Spannungen werden im allgemeinen mit Widerstandsdehnungsmeßstreifen gemessen, die aus einem Widerstandselement bestehen, auf das die Verformungen des einem mechanischen Spannungszustand ausgesetzten Körpers übertragen werden, was eine Änderung des Widerstandswertes dieses Elementes zur Folge hat. Diese Änderung wird gemessen und bestimmt die Spannung im Körper.

Für Messungen bei hoher Temperatur, z. B. über 300° C, und insbesondere für statische Messungen, d.h. Messungen, bei denen die den Spannungszustand hervorrufende Belastung stets aufrechterhalten wird, lassen sich solche Dehnungsstreifen infolge von metallurgischen Umwandlungen, Korrosion und der Verringerung der Güte der Isolierung nicht verwenden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der statische Spannungsmessungen bei hohen Temperaturen mit genügender Genauigkeit durchgeführt werden können.

Die Erfindung besteht darin, daß die Drosselstelle aus einem fest mit dem Körper verbindbaren und elastisch verformbaren Rohr mit einem in das Rohr eingesetzten Kern besteht, dessen Querschnitt derart bemessen ist, daß zwischen der Rohrinnenwandung und dem Kern nur ein geringer Spielraum verbleibt, welcher in Abhängigkeit von der Verformung des Rohres verändert wird. Als Folge des sich zwischen dem eingesetzten Kern und dem ihn umgebenden verformbaren Rohr ändernden Spielraumes ändert sich auch der Strömungswiderstand im Rohr und somit der Druckunterschied zwischen den Meßpunkten.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung handelt es sich um eine Messung von Druckunterschieden eines gasförmigen Mediums. Da keine ohmschen Widerstände Verwendung finden und somit keine elektrische Isolierung erforderlich ist, können sämtliche Teile der Vorrichtung aus einem hohe Temperaturen aushaltenden Material hergestellt sein.

Ähnlich wie dies von Widerstandsdehnungsmeßstreifen her bekannt ist, kann das Rohr auf einer Platte befestigt sein, welche mit dem Körper, in dem die Spannungen gemessen werden, verbunden ist, in Pneumatische Vorrichtung zum Ermitteln von
Verformungen eines Körpers

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven

(Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Zoepke, Patentanwalt,

8000 München 12, Ridlerstr. 37

Als Erfinder benannt:
Theodoras Gerhardus Potma,
Emmasingel, Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 5. Dezember 1963 (301414) ■

der Weise, daß alle Verformungen auf das elastisch verformbare Rohr übertragen werden. Die Längenabmessung und auch der Durchmesser unterliegen dabei einer entsprechenden Änderung, während die Form des nicht unter Spannung stehenden Kernes unverändert bleibt. Das Meßorgan besteht zweckmäßig aus einem Differenzdruckmesser, der an die Enden des verformbaren Rohres angeschlossen ist. Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Fig. 1 zeigt, teilweise im Schnitt, eine Seitenansicht,

Fig. 2 einen Schnitt längs der LinieA-A,
F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie B-B und
F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie C-C in F i g. 1. In den Figuren wird angenommen, daß die Vorrichtung auf einem Körper 1 befestigt ist, dessen Spannung in der Längsrichtung gemessen werden muß. Die Vorrichtung besteht aus einem Metall-

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rohr 2, in dem ein gleichfalls aus Metall bestehender Kern 3 angebracht ist, wobei ein kleiner Spielraum 5 verbleibt, durch den von links nach rechts Luft strömt. Der Kern kann gegebenenfalls zentriert angeordnet sein. Druckluft, wird durch eine Zufuhrleitung 6 zugeführt und durch eine Abfuhrleitung 7 abgeführt, welcheLeitungen bei 13-und:.14;iuftdicht und fest am Rohr 2 befestigt sind. Der Kern. 3 -wird dadurch in der richtigen Lage gehalten, daß er am linken Ende gegen* eine-örtliche Formveranderung der Zufuhrleitung 6 abgestützt wird, wo er durch Punktschweißen an der Leitung 6 befestigt werden kann, jedoch in der Weise, daß die Luftströmung praktisch nicht.behindert wird. Dies ist-in P-Ig, 2 im Schnitt dargestellt. In den Zufuhr- und Abfuhrleitungen sind Anschlußglieder 8 und 9 angebracht, die an eine Vorrichtung 4 angeschlossen sind, in der der Druckunterschied gemessen wird. ;Das^Rohr2 ist mittels eines Lotes 11 (F i g. 4) an einer Metallplatte 12 befestigt, und zwar in der Weise, daß die Form-Veränderungen des Körpers 1 nahezu ungeschwächt als Längenänderung auf das Rohr 2 übertragen wer-"denTEfölgecTessenr ändert sich äücE*'der Durchmesser des Rohres und somit die Größe des Spielraumes 5 zwischen dem Rohr 2 und dem Kern 3. Die Größe des Strömungswiderstandes im Spielraum 5 ist ein Maß für den im Körper 1 herrschenden mechanischen Spannungszustand.

Der Kern soll derart angebracht sein, daß der sich mit der im Körper 1 herrschenden Spannung ändernde Spielraum stets den engsten Durchgang bildet, wie dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist.

Es ist auch möglich, den Kern ohne weitere Befestigung an seinen Enden mit Anschlägen zu versehen, die das Herausfallen verhüten.

Die beschriebene Spannungsmeßvorrichtung kann auf ähnliche Weise wie die Widerstandsdehnungsmeßstreifen benutzt werden. Die Vorrichtung kann z. B. in eine pneumatische Brückenschaltung aufgenommen werden, die aus einer beschriebenen Vorrichtung, einer zweiten ähnlichen Vorrichtung, die zum Temperaturausgleich dient und derart angeordnet ist, daß sie sich nicht an der Formveranderung, sondern nur an der Temperaturänderung der Vorrichtung beteiligt, und zwei Weiteren Strömungsbeschränkungen besteht. Bei einer praktischen Ausführüngsfonn können .z. B. folgende Abmessungen verwendet werden: ■'. :

Länge des Meßrohres 5 cm

Außendurchmesser des Meßrohres 1 mm
Wanddicke des Meßrohres ....... 0,05 bis 0,1 mm Kern mit derartigem Durchmesser,

daßein Spielraum mit einer Breite

von"5 bis 20 μ verbleibt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ermitteln von Verformungen eines Körpers, die insbesondere durch Änderungen des mechanischen Spannungszustandes im Körper hervorgerufen werden, mit einer in Abhängigkeit von 4en Verformungen veränderbaren Drosselstelle im Zuge einer pneumatischen Strecke und mit einem: Meßorgan für die Erfassung, des Druckes: i» der pneumatischen Strecke, da dux ch -g ek ein-nz eicih η et, daß die Drossel&teUe aus einem fest mit dem ,Körper (1) verbindbaren und elastisch verformbaren Rohr (2) mit einem in das Rohr (2) eingesetzten Kern (3) besteht, dessen Querschnitt derart bemessen ist, daß zwischen der Rohrinnenwandung und dem Kern (3) nur ein geringer Spielraum (5) verbleibt, welcher in Abhängigkeit von der Verformung des Rohres (2) verändert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) auf einer Platte (12) befestigt ist, welche mit dem Körper (1) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßorgan aus einem Differenzdruckmesser (4) besteht, der an die Enden des Rohres (2) angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Patentschrift Nr. 17 028 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands;

USA.-Patentschrift Nr. 1985 576;
Dr. K. Fink und Dr. Ch. Rohrbach, Handbuch der Spannungs- und Dehnungsmessung, VDI-Verlag GmbH., Düsseldorf, 1958, S. 176 und 177.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 507/311 1.68 © Bundesdruckerei Berlin