DE1288325B

DE1288325B - Messwertgeber in einer Anordnung zur elektrischen Messung wegabhaengiger mechanischer Groessen

Info

Publication number: DE1288325B
Application number: DE1966S0106108
Authority: DE
Inventors: Hahn Gerhard; Heber Gotthard
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-09-26
Filing date: 1966-09-26
Publication date: 1969-01-30

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßwertgeber in einer Anordnung zur elektrischen Messung wegabhängiger mechanischer Größen, bei der eine dem Weg proportionale Anderung des induktiven Widerstandes zweier in einer Wechselstrommeßbrücke liegender Induktivitäten durch gegenläufige Luftspaltänderung mittels eines als magnetischer Rückschluß wirkenden, von der Meßgröße mechanisch bewegbaren Körpers erreicht wird.
Bei einer bekannten Anordnung ist der Rückschlußkörper ein Doppelkegel, auf den axial die zu messende Bewegung übertragen wird. Der Nachteil dieser und anderer mit axialer Verschiebung von Rückschlußkörpern arbeitender Anordnungen ist in der großen Baulänge zu sehen.
Bei einer anderen bekannten Gruppe derartiger Anordnungen wird die Luftspaltänderung durch die Drehbewegung eines mit An- oder Ausschnitten versehenen walzenförmigen Rückschlußkörpers erreicht, wobei die in einer Brücke liegenden Induktivitäten symmetrisch zu dessen Drehachse angebracht sind.
Der Nachteil dieser Anordnungen ist darin zu sehen, daß die Luftspaltänderung nur über einen relativ kleinen Drehwinkel des Rückschlußkörpers wirksam wird, so daß mittels der in der magnetischen Brücke hervorgerufenen weg- bzw. drehwinkelproportionalen Induktivitätsänderung nur ein relativ kleiner Meßbereich bei hinreichender Genauigkeit überstrichen werden kann.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird ein Meßwertgeber in einer Anordnung zur elektrischen Messung wegabhängiger mechanischer Größen vorgeschlagen, bei der eine dem Weg proportionale Anderung des induktiven Widerstandes zweier in einer Wechselstrommeßbrücke liegender Induktivitäten durch gegenläufige Luftspaltänderung mittels einer als magnetischer Rückschluß wirkenden, von der Meßgröße mechanisch bewegbaren Walze erreicht wird, und der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Umrißlinie des Walzenquerschnitts zwei symmetrisch zur Drehachse liegende identische Abschnitte einer archimedischen Spirale bildet.
Dadurch wird erreicht, daß die Luftspaltänderung in einem nahezu einen halben Kreiswinkel umfassenden Drehwinkel des Rückschlußkörpers linear verläuft. Zur Messung von linearen Bewegungen, wie z. B. die Ermittlung der Gehäusedehnung bei Dampfturbinen oder der Stellung von Ventilen, können Mittel vorgesehen werden, die die geradlinige Bewegung in eine Drehbewegung umwandeln und auf den walzenförmigen Rückschlußkörper übertragen.
Neben der erzielbaren kleinen Baulänge kann als weiterer Vorteil dieser Anordnung gelten, daß durch Änderung des mechanischen tJbertragungsverhältnisses mehrere Meßbereiche erfaßt werden können, ohne daß sich der Bereich des Ausgangssignals ändert.
Ein Ausführungsbeispiel des Meßwertgebers ist in der Figur erläutert. Der Meßhub H wird mittels der Zahnstange 1 auf ein Zahnrad 2 übertragen und in eine proportionale Drehbewegung umgewandelt.
Vom Zahnrad 2 wird diese Drehbewegung über das Zahnrad 3 auf ein mit der Walze 4 verbundenes Zahnrad 5 übertragen. Die Umrißlinie des Walzenquerschnittes setzt sich aus zwei symmetrisch zur Drehachse liegenden identischen Abschnitten einer archimedischen Spirale zusammen. Symmetrisch zur Drehachse der Walze 4 sind die Induktivitäten L1 und L2 angeordnet, für die die Walze 4 den magnetischen Rückschluß bildet. Wird die Walze 4 gedreht, so ändern sich die Luftspalte dl und d2 und damit die Induktivitäten L1 und L2 entgegengesetzt. Ist dd hinreichend klein, so sind die Induktivitätsänderungen A L den Luftspaltänderungen dd proportional.
Die Verstimmung der - hier nicht gezeichneten -Wechselstrommeßbrücke, in deren Zweigen die Induktivitäten L1 und L2 liegen, kann dann in bekannter Weise zur proportionalen elektrischen Anzeige einer Dehnung, Stellung, Bewegung, Längenänderung od. dgl. herangezogen werden. Durch Verwendung der archimedischen Spirale als Umrißform wird erreicht, daß die Luftspaltänderung dd in dem vorgesehenen Bereich linear verläuft.

Claims

Patentansprüche: 1. Meßwertgeber in einer Anordnung zur elektrischen Messung wegabhängiger mechanischer Größen, bei der eine dem Weg proportionale Änderung des induktiven Widerstandes zweier in einer Wechselstrommeßbrücke liegender Induktivitäten durch gegenläufige Luftspaltänderung mittels einer als magnetischer Rückschluß wirkenden, von der Meßgröße mechanisch bewegbaren Walze erreicht wird, dadur ch gek ennz e i c h n e t, daß die Umrißlinie des Querschnitts der Walze (4) zwei symmetrisch zur Drehachse liegende identische Abschnitte einer archimedischen Spirale bildet.
2. Meßwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung der Walze (4) mechanische Mittel (1, 2, 3, 5) zwecks Umformung einer linearen wegproportionalen Bewegung (H) in eine Drehbewegung vorgesehen sind.
3. Meßwertgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis der wegumformenden Mittel veränderbar ist.