DE1498103C3 - Meßinstrument mit Schwimmsensor - Google Patents
Meßinstrument mit SchwimmsensorInfo
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- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
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Description
45
Die Erfindung betrifft ein Meßinstrument mit Schwimmsensor, bestehend aus einem Gehäuse mit
einer darin befindlichen Kammer, einem in der Kammer drehbeweglich angeordneten Körper, einem zwischen
dem Außenteil des Körpers und der Kammerwand vorgesehenen ringförmigen Dämpfungsspalt,
Lagervorrichtungen zum Lagern des Körpers in der Kammer zur Drehung um die Ausgangsachse, wobei
die Lagervorrichtungen eine begrenzte axiale Bewegung des Körpers längs der Ausgangsachse zulassen,
und einer die Kammer ausfüllenden und den Körper umgebenden Flüssigkeit. Diese Flüssigkeit dient zur
Entlastung der Lager und/oder zur Bedämpfung der Bewegung des Körpers. Ein typischer Vertreter eines
Meßinstruments der eingangs geschilderten Art ist beispielsweise ein Pendelbeschleunigungsmesser,
d.h. ein Pendelbeschleunigungsmesser, bei dem der drehbeweglich gelagerte Körper schwimmend gelagert
ist. Die Meßinstrumente der eingangs geschilderten Art enthalten wie beispielsweise der genannte
Pendelbeschleunigungsmesser vielfach ein zylindrisches seismisches, als drehbeweglicher Körper
ausgestaltetes Massenelement, welches um eine Ausgangsachse drehbar montiert ist. Um nun für derartige
Meßinstrumente die geforderte Genauigkeit und Empfindlichkeit zu erzielen, ist es nötig, daß die die
seismische Masse haltende Vorrichtung möglichst reibungslos wirkt. Eine sehr geringe Reibung wird
durch eine Edelstein-Spitzenlagerung in Verbindung mit einer Schwimmflüssigkeit erreicht. Der die seismische
Masse bildende Körper ist in eine Schwimmflüssigkeit hoher Dichte eingetaucht, die das andernfalls
auf die Lagerung wirkende Gewicht des Körpers weitgehend aufhebt und gleichzeitig auch noch die
Drehung des Körpers dämpft.
Nachteilig bei Meßinstrumenten der eingangs geschilderten Art ist die Unbestimmtheit des Nullpunktes,
d. h. dessen mangelhafte Reproduzierbarkeit, die darm besonders stark auftritt, wenn die Ausgangsachse
senkrecht orientiert ist. Das bedeutet, daß im beschleunigungslosen Zustand des Meßinstruments
(Nullzustand oder Nullbedingung) das zugeordnete Ausgangssignal nicht innerhalb der zu fordernden
Toleranzen liegt. Somit wird in das Ausgangssignal derartiger Meßinstrumente ein Fehler eingeführt, der
deren Meßgenauigkeit nicht unbeträchtlich vermindert. Dieses Problem besteht für die Fachwelt schon
seit langer Zeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Meßinstrument der eingangs geschilderten Art zu schaffen, dessen
Ausgangssignal bei der Nullbedingung in engen Toleranzen wiederholbar ist, wobei dies besonders
bei vertikaler Orientierung der Ausgangsachse gelten soll.
Die Aufgabe wird bei einem Meßinstrument der eingangs genannten Art gelöst durch einen Nebenkanal
oder Nebenkanäle innerhalb des Gehäuses, in dem bzw. in denen die Flüssigkeit ohne im Dämpfungsspalt
zu strömen in axialer Richtung am drehbaren Körper vorbeiführbar ist. Durch eine derartige
Ausgestaltung des Meßinstruments wird die zur Erzielung einer stabilen Stellung des drehbaren Körpers
notwendige Zeit, die vorher oft einige Minuten dauern konnte, fast vollkommen vermieden, und es
werden weiterhin unerwünschte Dämpfungszylindereffekte ausgeschaltet. Als Folge davon erhält man
eine bemerkenswert gesteigerte Meßgenauigkeit der geschilderten Meßgeräte. Grundlage für die Lösung
der gestellten Aufgabe bildet die empirisch gewonnene Erkenntnis, daß die Ubergangsbewegung des
schwimmenden Körpers, die sich infolge des Auf-den-Kopf-Stellen der Ausgangsachse einstellt, eine unvorhergesehene
Drehmomentveränderung an der seismischen Masse bedingt. Beschleunigungsmessungen, die
während dieser Einstellzeit bezeichenbaren Übergangsbewegung vorgenommen wurden, waren diesen
unbestimmten Fehlereinflüssen unterworfen, wobei die Fehler am häufigsten während der Prüfung der
Nullpunktsunbestimmtheit auftraten und daher auch als solche klassifiziert wurden. Durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung der Meßinstrumente mit den innerhalb ihrer Gehäuse vorgesehenen Nebenkanälen
wurde die Einstellzeit wesentlich verringert und daher die sich über lange Zeit erstreckende Nullpunktsunbestimmtheit
eliminiert, ohne daß die ordnungsgemäße Arbeitsweise der anderen wesentlichen Bauteile
des Meßinstruments nachteilig beeinträchtigt wurde.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt in der Ebene 1-1 der
.3 . > ■ 4
F i g. 2 durch einen Pendelbeschleunigungsmesser teren Lageredelsteine 36 berührt. Es ist aber hervor-
und zuheben, daß der axial ausgerichtete Lageredelstein
F i g. 2 einen Querschnitt in der Ebene 2-2 des 33 nicht ständig mit dem Zapfen 32 in Berührung
Pendelbeschleunigungsmessers nach Fig. 1. steht, sondern gewöhnlich einen kleinen Abstand
Mit 10 ist ganz-allgemein ein Beschleunigungsmes- 5 (von etwa 25 Mikrometer) von diesem hat. Da der
ser bezeichnet, bei dem eine Reihe von nicht für die Aufbau des Lagers 31 dem des Lagers 30 analog ist
Erfindung wesentlichen Bauteilen der besseren Über- soll das Lager an dieser Stelle nicht nochmals.be-
sichtlichkeit wegen in der Zeichnung weggelassen schrieben werden.
wurden. Der Pendelbescheunigungsmesser 10 besitzt Eine Flüssigkeit 40 füllt die Kammer 15 im Ge-
ein zylinderförmiges Gehäuse 11, welches aus zwei io häuse 11 aus, so daß das Gewicht des als seismische
topfförmigen Teilen 12 und 13 zusammengesetzt ist. Masse ausgestalteten Körpers 20 weitgehend aufge-
Diese Teile sind bei 14 derart miteinander verbun- hoben wird. Die beiden Lager 30 und 31 haben aus
den, daß sie innerhalb des Gehäuses 11 eine Kammer diesem Grunde nur ein sehr geringes Gewicht zu tra-
15 umschließen, welche symmetrisch zu einer Aus- gen, und die Reibungskräfte sind daher dementspre-
gangsachse 16 des Pendelbeschleunigungsmess.ers 10 15 chend klein. Die Flüssigkeit 40 ist eine Newtonsche
liegt. Der Pendelbeschleunigungsmesser 10 spricht Flüssigkeit und bewirkt wegen der Scherwirkung der
auf eine Beschleunigung der Beschleunigungsachse Flüssigkeit in dem Dämpfungsspalt 26 eine Dämp-
19 an, welche senkrecht zur Ausgangsachse 16 steht. fung der Drehung des Körpers 20 um die Ausgangs-
Die Kammer 15 ist mit einer an der Innenfläche des achse 16.
Teils 12 gebildeten Dämpfungsfläche 17 versehen, 20 Mit dem Gehäuse 11 sind Statorwicklungen 43
welche zylinderförmig ist und längs der Ausgangs- starr verbunden, welche das Rotorelement 23 umge-
achse 16 eine kurze axiale Erstreckung aufweist. Im ben, daß, wie weiter oben schon beschrieben, auf dem
Gehäuse 11 gibt es mehrere ringförmige Nebenka- Körper 20 angeordnet ist. Die Statorwicklungen 43
näle (s. auchFig.2). und das Rotorelement 23 bilden zusammen einen Si-
In der Kammer 15 ist ein hohler, durchgehend zy- *5. gnalgenerator 44, der ein die Drehung des Körpers 20
lindrischer, als seismische Masse ausgestalteter dreh- um die Ausgangsachse 16 anzeigendes Ausgangssibarer
Körper 20 pendelnd um die Ausgangsachse 16 Snal abgibt.
gelagert. Der Körper 20 besitzt eine weitere zylin- Die Kappe 24 des Körpers 20 paßt in eine ringfördrische
Dämpfungsfläche 21, die axial ausgerichtet ™ge Öffnung innerhalb einer Permanentmagnetanist
und koaxial zur Dämpfungsfläche 17 liegt. Dabei 30 Ordnung 46, die starr mit dem topfförmigen Teil 12
ist der Durchmesser der weiteren Dämpfungsfläche des Gehäuses verbunden ist. Die imprägnierte, in der
21 etwas kleiner als der der Dämpfungsfläche 17. Kappe 24 angeordnete Drehmomentwicklung wirkt
Die beiden Dämpfungsflächen 17 und 21 arbeiten mit der Permanentmagnetanordnung in Form eines
daher in der Weise zusammen, daß zwischen ihnen Drehmomentgenerators 47 zusammen, der aus einer
ein Dämpfungsspalt gebildet ist, dessen Stärke etwa 35 drehbaren Spule und einem Permanentmagnet be-125
um beträgt. Das eine Ende des Körpers 20 weist steht. Das Signal aus dem Signalgenerator 44 wird
einen im Durchmesser verringerten Abschnitt 22 auf, außerhalb des Meßinstrumentes verstärkt und dem
der ein um den Umfang des Abschnittes 22 aufge- Drehmomentgenerator 47 zugeführt. Das von dem
brachtes Rotorelement 23 trägt. Das andere Ende Generator 47 ausgeübte Drehmoment wirkt daraufdes
Körpers 20 besteht aus einer Kappe 24 aus 40 hin auf den Körper 20 ein, so daß dieser in seine
Opoxyharz, welche starr mit dem Körper 20 verbun- Nullage zurückkehrt. .
den ist. In die Kappe 24 ist eine spulenförmige Dreh- In der Kammer 15 ist ein Faltenbalg 49 zum Ausmomentwicklung eingelagert, deren Wirkungsweise gleich volumetrischer Änderungen der Flüssigkeit 40 weiter unten erläutert wird. Durch die Kappe 24 ragen infolge von Temperaturschwankungen vorgesehen,
mit verteiltem Winkelabstand mehrere Durchbrüche 45 Wenn sich der Körper 20 in der Kammer 15 befin-25. Der Körper 20 ist innerhalb der Kammer 15 det, steht ein Ende des Nebenkanals 18 auf der einen durch 2 Lager 30, 31 längs der Ausgangsachse 16 Seite des Dämpfungsspaltes 26 mit der Kammer 15 in drehbar gelagert. Das Lager 30 besitzt einen starr mit Verbindung. Das andere Ende jedes ringförmigen dem Körper verbundenen und sich längs der Aus- Nebenkanals steht auf der anderen Seite des Spaltes gangsachse 16 erstreckenden Zapfen 32 sowie dar- 50 26 mit der Kammer in Verbindung. Die Flüssigkeit über hinaus noch einen Lageredelstein. Dieser Lager- 40 kann also von der einen Seite des als seismische edelstein ist in einer Vertiefung 34 innerhalb einer Masse wirkenden Körpers 20 zur anderen durch Halterung 35 derart angeordnet, daß er zur Ausgangs- einen Nebenkänal 18 gelangen, ohne daß sie hierzu achse 16 symmetrisch liegt. Die Halterung 35 ist durch den Dämpfungsspalt 26 fließen müßte,
starr mit dem topfförmigen Teil 13 des Gehäuses 11 55 Im Betrieb sitzt der .Pendelbeschleunigungsmesser verbunden. Das Lager 30 enthält außerdem weitere 10 in oder an einem Fahrzeug, dessen Beschleunigung Lageredelsteine 36, die in der Vertiefung 34 an- gemessen werden soll. Die auf die Beschleunigung geordnet sind und auf dem Umfang des Zapfens 32 ansprechende Beschleunigungsachse 19 ist auf die verteilt radial zur Ausgangsachse 16 angeordnet sind. Richtung ausgerichtet, längs der die Beschleunigung Der Lageredelstein 33 nimmt somit axiale Lager- 60 gemessen werden soll. Da der Körper 20 seiner Nakräfte auf, während die weiteren Lageredelsteine 36 tür nach eine Pendelmasse ist und zur Drehung um radiale Kräfte. aufzunehmen in der Lage sind. Der die Ausgangsachse 16 durch eine reibungsarnie La-Zapfen 32 reicht in die Vertiefung 24 hinein, so daß gerung gelagert ist, bewirkt eine Beschleunigung er von den weiteren Lageredelsteinen umgeben und längs der Beschleunigungsachse 19 eine Drehung des auf den Lageredelstein 33 in axialer Richtung ausge- 65 Körpers 20. Der Betrag der Drehung des Körpers 20 richtet ist. Das Lager 30 hat eine sehr gute Reibung, wird von dem Signalgenerator 44 erfaßt. Die Dredie nur dadurch zustande kommt, daß der Zapfen 32 hung des Körpers 20 wird durch die Flüssigkeit 40 an einigen Stellen den Lageredelstein 33 und die wei- gedämpft. Der Signalgenerator 44 erzeugt ein den
den ist. In die Kappe 24 ist eine spulenförmige Dreh- In der Kammer 15 ist ein Faltenbalg 49 zum Ausmomentwicklung eingelagert, deren Wirkungsweise gleich volumetrischer Änderungen der Flüssigkeit 40 weiter unten erläutert wird. Durch die Kappe 24 ragen infolge von Temperaturschwankungen vorgesehen,
mit verteiltem Winkelabstand mehrere Durchbrüche 45 Wenn sich der Körper 20 in der Kammer 15 befin-25. Der Körper 20 ist innerhalb der Kammer 15 det, steht ein Ende des Nebenkanals 18 auf der einen durch 2 Lager 30, 31 längs der Ausgangsachse 16 Seite des Dämpfungsspaltes 26 mit der Kammer 15 in drehbar gelagert. Das Lager 30 besitzt einen starr mit Verbindung. Das andere Ende jedes ringförmigen dem Körper verbundenen und sich längs der Aus- Nebenkanals steht auf der anderen Seite des Spaltes gangsachse 16 erstreckenden Zapfen 32 sowie dar- 50 26 mit der Kammer in Verbindung. Die Flüssigkeit über hinaus noch einen Lageredelstein. Dieser Lager- 40 kann also von der einen Seite des als seismische edelstein ist in einer Vertiefung 34 innerhalb einer Masse wirkenden Körpers 20 zur anderen durch Halterung 35 derart angeordnet, daß er zur Ausgangs- einen Nebenkänal 18 gelangen, ohne daß sie hierzu achse 16 symmetrisch liegt. Die Halterung 35 ist durch den Dämpfungsspalt 26 fließen müßte,
starr mit dem topfförmigen Teil 13 des Gehäuses 11 55 Im Betrieb sitzt der .Pendelbeschleunigungsmesser verbunden. Das Lager 30 enthält außerdem weitere 10 in oder an einem Fahrzeug, dessen Beschleunigung Lageredelsteine 36, die in der Vertiefung 34 an- gemessen werden soll. Die auf die Beschleunigung geordnet sind und auf dem Umfang des Zapfens 32 ansprechende Beschleunigungsachse 19 ist auf die verteilt radial zur Ausgangsachse 16 angeordnet sind. Richtung ausgerichtet, längs der die Beschleunigung Der Lageredelstein 33 nimmt somit axiale Lager- 60 gemessen werden soll. Da der Körper 20 seiner Nakräfte auf, während die weiteren Lageredelsteine 36 tür nach eine Pendelmasse ist und zur Drehung um radiale Kräfte. aufzunehmen in der Lage sind. Der die Ausgangsachse 16 durch eine reibungsarnie La-Zapfen 32 reicht in die Vertiefung 24 hinein, so daß gerung gelagert ist, bewirkt eine Beschleunigung er von den weiteren Lageredelsteinen umgeben und längs der Beschleunigungsachse 19 eine Drehung des auf den Lageredelstein 33 in axialer Richtung ausge- 65 Körpers 20. Der Betrag der Drehung des Körpers 20 richtet ist. Das Lager 30 hat eine sehr gute Reibung, wird von dem Signalgenerator 44 erfaßt. Die Dredie nur dadurch zustande kommt, daß der Zapfen 32 hung des Körpers 20 wird durch die Flüssigkeit 40 an einigen Stellen den Lageredelstein 33 und die wei- gedämpft. Der Signalgenerator 44 erzeugt ein den
Betrag der Drehung des Körpers 20 anzeigendes Signal,
welches durch in der Zeichnung nicht dargestellte Verstärker außerhalb des Meßinstrumentes
verstärkt und dem Drehmomentgenerator 47 zügeführt wird. Der Drehmomentgenerator 47 erteilt dem
Körper 20 eine Kraft, die diesen in seine Nullage zurückzubringen versucht. Die Größe des von dem Signalgenerator
44 an den Drehmomentgenerator 47 abgegebenen Signals ist ein Maß für die dem Pendelbeschleunigungsmesser
10 erteilte Beschleunigung. Es ist allerdings verständlich, daß jede Veränderung
im Ausgangssignal infolge von Kräften, die nicht auf der zugeführten Beschleunigung beruhen (Nullunbestimmtheit),
die Genauigkeit des Pendelbeschleunigungsmessers herabsetzen.
Zur Bestimmung der Nullunbestimmtheit in Riehrung
der vertikalen Achse wird der Pendelbeschleunigungsmesser zuerst mit vertikal ausgerichteter Ausgangsachse
16 stabilisiert und dabei sein Ausgangssignal bestimmt. Dann wird der Pendelbeschleunigungsmesser
10 räumlich versetzt oder verschoben, so daß die Ausgangsachse für eine kurze Zeit etwa
waagerecht liegt. Dabei wird der Pendelbeschleunigungsmesser einer Beschleunigung längs seiner Eingangsachse
unterworfen. Wird nun die Ausgangsachse des Pendelbeschleunigungsmessers wieder in
die vertikale Lage zurückgeführt, so sollte das in dieser Stellung gewonnene Ausgangssignal eine Abweichung
gegenüber dem zuerst gemessenen Ausgangssignal von 10 · 10~5 g nicht übersteigen.
Wie oben schon angegeben, erlauben die Lager 30 und 31 eine begrenzte axiale Bewegung des Körpers
20 längs der Ausgangsachse 16 infolge des axialen Lagerspiels. Wird der Pendelbeschleunigungsmesser
10 umgedreht, so werden auf den Körper 20 eine Reihe von Kräften ausgeübt. Diese axial gerichteten
Kräfte schließen ein:
1. Beschleunigungsschwerkräfte infolge des Unterschiedes des Gewichts und des Auftriebs in der
Schwimmflüssigkeit des Körpers 20,
2. magnetische axiale Zentrierkrafte aus dem S1-gnalgenerator
und dem Drehmomentgenerator
3. Flüssigkeitskräfte wegen der Konvektionsströme infolge der Inversion des »heißen« Endes des
Beschleunigungsmessers.
Die Beschleunigungskraft ist temperaturabhängig, da die Dichte der Schwimmflüssigkeit 40 mit den
Temperaturänderungen variiert. Ist die Temperatur der Flüssigkeit 40 derart, daß das Gewicht des Körpers
20 nicht voll aufgehoben ist, so wird die Beschleunigungskraft längs des Lotes auf den Körper
nach unten gerichtet sein. Ändert sich die Dichte der Flüssigkeit derart, daß das Gewicht des Körpers 20
vollständig aufgehoben ist, so wird keine Beschleunigungskraft auf den Körper 20 einwirken. Nimmt
nunmehr die Dichte der Flüssigkeit in einer Weise zu, daß das Gewicht des drehbaren Körpers mehr als
aufgehoben wird, so ist die Beschleunigungskraft längs des Lotes auf den Körper aufwärts gerichtet.
Da' eine vollständige Übereinstimmung des Gewichtes und der Auftriebskräfte praktisch nicht erreichbar
ist, wird der als seismische Masse wirkende drehbare Körper 20 bei normalen Arbeitstemperaturen mit
Absicht derart dimensioniert, daß die Auftriebskraft überwiegt, so daß die Beschleunigungskraft auf den
Körper 20 längs des örtlichen Lotes nach oben wirkt. Die magnetischen axialen Zentrierkräfte aus dem Signal-
und dem Drehmomentgenerator hängen nur von der Orientierung des Beschleunigungsmessers
ab. Das heißt, daß sich diese Kräfte mit der Umkehr des Pendelbeschleunigungsmessers ebenfalls umkehren.
Die Flüssigkeitskonvektionskräfte sind in bezug auf die Schwerkraft in ihrer Richtung konstant, d. h.,
daß die Flüssigkeitskonvektionsströme das Bestreben haben, unabhängig von der Arbeitstemperatur den
drehbaren Körper nach oben zu treiben.
Der Erfinder hat nun gefunden, daß diese Kräfte alle in Kombination die Genauigkeit und
Zuverlässigkeit des Pendelbcschleunigungsmessers nachteilig beeinflussen. Insbesondere hat sich gezeigt,
daß bei Umkehr der Ausgangsachse 16 des Pendelbeschleunigungsmessers 10 die Zeit außerordentlich
stark schwankt, die der Körper 20 benötigt, um aus dem Eingriff mit dem einen Lageredelstein,
beispielsweise 33, in den Eingriff mit dem anderen Lageredelstein zu kommen. Manche Meßinstrumente
der eingangs geschilderten Art brauchen beispielsweise einen zwischen einer und sechs Stunden liegenden
Zeitraum, um diese geringe axiale Strecke durch die Relativbewegung des drehbaren Körpers 20 zu
überbrücken. Diese Zeitschwankungen für seismische Massen zur Durchquerung des Ausgangsachsenspiels
von einem Ende zum anderen bilden, wie die Anmelderin
festgestellt hat, einen erheblichen Anteil der Ursache für die Nullunbestimmtheit, da nicht vörhersehbare
Ubergangsdrehmomente durch die Bewegung der Aufhängung erzeugt werden. Dies ruft
Schwankungen in den Nullablesungen hervor, die während dieses Zeitraumes gemacht werden und
führt zu einer Herabsetzung der Meßgenauigkeit der bekannten Meßinstrumente der eingangs geschilderten
Art.
?ie Anmelderin hat die erfindungsgemäße Ausgestaltung
von Beschleunigungsmessern gezeigt. Hierzu
Jenen im Ausfuhrungsbeispiel Nebenkanale 18 im
Gehäuse 11. Das Ende eines ieden Nebenkanals 18 steht in Verbindung mit der Kammer 15 auf der
dnen Sdte des Dämpfungsspaltes 26. Das andere
Ende jedes Nebenkanals 18 steht am anderen'Ende des Dämpfungsspaltes 26 mit der Kammer 15 in
Verbindung. Wenn der Pendelbeschleunigungsmesser 10 aus seiner stabilisierten Lage versetzt wird, wobei
die Ausgangsachse 16 lotrecht liegt, ist der Körper 20 bestrebt, sich längs der Ausgangsachse 16 zu ver-
schieben. . ·<
Diese axiale Verschiebung ist am größten, wenn
. der Pendelbeschleunigungsmesser 10 in seiner Lage umgekehrt wird. Wenn sich der Körper 20 innerhalb
der Kammer 15 in seiner Axialrichtung verschiebt,
wird die Flüssigkeit 40 von der einen Seite des Körpers 20 zur anderen gedrückt. Dabei sind der Dämpfungsspalt
26 und die Nebenkanale 18 die einzigen Durchlässe, durch die die Flüssigkeit 40 von der
einen Seite des Körpers 20 zu dessen anderer Seite gelangen kann. Die Flüssigkeit 40, die sich im Inneren
der Kappe 24 des Drehmomentgenerators 47 befindet, kann durch die Durchbrüche 25 in radialer
Richtung nach außen fließen und so die Nebenkanale 18 erreichen. Der Dämpfungsspalt 26 hat einen sehr
viel höheren Strömungswiderstand für die Flüssigkeit 40 als die Nebenkanäle 18. Wegen der Wichtigkeit
der Dämpfungsfunktion, die durch den Dämpfungsspalt 26 ausgeführt wird, ist es aber unmöglich, des-
sen Abmessungen zu vergrößern. Wie oben schon erläutert, sind die Nebenkanäle 18 größer als der
Dämpfungsspalt 26, wie sich auch aus der Zeichnung ablesen läßt. In der Praxis hat der Dämpfungsspalt
etwa eine Breite von 125 μΐη. Die. Nebenkanäle haben
ungefähr die neunfache Breite, also etwa 1,15 mm. Folglich fließt, wenn der Pendelbeschleunigungsmesser
in seiner Lage umgekehrt wird, der weitaus größte Teil der Flüssigkeit 40 von der einen
Seite des Körpers 20 durch die Nebenkanäle 18 zu
dessen anderer Seite. Dies vermindert erheblich die Zeit, die der Körper 20 braucht, um sich axial längs
der Ausgangsachse 16 von dem einen axial gerichteten Lageredelstein zu dem anderen axial gerichteten
Lageredelstein zu bewegen. Daraus folgt, daß die Nullunbestimmtheit bei vertikaler Ausgangsachse im
wesentlichen beseitigt und die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Pendelbeschleunigungsmessers
wie auch anderer entsprechend aufgebauter Meßinstrumente ganz erheblich gesteigert ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 409619/192
Claims (5)
1. Meßinstrument mit Schwimmsensor, bestehend aus einem Gehäuse mit einer darin befindlichen
Kammer, einem in der Kammer drehbeweglich angeordneten Körper, einem zwischen dem
Außenteil des Körpers und der Kammerwand vorgesehenen ringförmigen Dämpfungsspalt,
Lagervorrichtungen zum Lagern des Körpers in der Kammer für Drehung um die Ausgangsachse,
wobei die Lagervorrichtungen eine begrenzte axiale Bewegung des Körpers längs der Ausgangsachse
zulassen, und einer die Kammer ausfüllenden und den Körper umgebenden Flüssigkeit, gekennzeichnet
durch einen Nebenkanal oder Nebenkanäle (18) innerhalb des Gehäuses (11), in dem bzw. in denen die Füssigkeit (40)
ohne im Dämpfungsspalt (26) zu strömen in axialer Richtung am drehbaren Körper (20) vorbeiführbar
ist.
2. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalgenerator (44) vorgesehen
ist, der ein Signal zu erzeugen vermag, daß die Winkelbewegung des drehbaren Körpers
(20) in bezug auf das Gehäuse (11) anzeigt.
3. Meßinstrument nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Drehmomentgenerator
(47), der auf den drehbaren Körper (20) ein Drehmoment ausübt.
4. Meßinstrument nach den Ansprüchen 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare
Körper (20) eine seismische Pendelmasse aufweist, die von der Flüssigkeit (40) durch Auftrieb
getragen wird.
5. Meßinstrument nach den Ansprüchen 2,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalausgang
des Signalgenerators (44) dem Drehmomentgenerator (47) so zugeführt wird, daß dieser
zur Ausübung einer Rückstellkraft auf die seismisehe Masse (20) veranlaßt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US377685A US3368409A (en) | 1964-06-24 | 1964-06-24 | Acceleration measuring apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1498103A1 DE1498103A1 (de) | 1969-11-13 |
DE1498103B2 DE1498103B2 (de) | 1973-10-11 |
DE1498103C3 true DE1498103C3 (de) | 1974-05-09 |
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ID=23490129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1498103A Expired DE1498103C3 (de) | 1964-06-24 | 1965-06-24 | Meßinstrument mit Schwimmsensor |
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Country | Link |
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DE (1) | DE1498103C3 (de) |
GB (1) | GB1035419A (de) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2332994A (en) * | 1940-09-25 | 1943-10-26 | Sperry Gyroscope Co Inc | Acceleration measuring device |
US2887885A (en) * | 1955-04-06 | 1959-05-26 | Westinghouse Electric Corp | Temperature compensated damped rate gyro |
US2900823A (en) * | 1957-03-04 | 1959-08-25 | Honeywell Regulator Co | Inertial apparatus |
US3167966A (en) * | 1962-09-14 | 1965-02-02 | Boeing Co | Instrument damper |
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-
1965
- 1965-06-17 GB GB25742/65A patent/GB1035419A/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1035419A (en) | 1966-07-06 |
US3368409A (en) | 1968-02-13 |
DE1498103A1 (de) | 1969-11-13 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |