DE152607C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE

Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Übertragung des Resonanzverlaufes eines mechanischen schwingenden Systemes auf ein Zeigerinstrument o. dgl., zum Zwecke, eine Abweichung von der verlangten Frequenz oder damit zusammenhängenden Tourenzahl von Maschinen an beliebigem Ort kenntlich zu machen oder zu registrieren.

ίο Es wird hierbei die aus der Lehre von den erzwungenen Schwingungen bekannte Erscheinung des beim Passieren der Konsonanzstelle stattfindenden sogenannten Phasensprunges praktisch verwertet. Ist die Erregerfrequenz unter der Konsonanzstelle, so beträgt der Phasenabstand zwischen Erregerperiode und Schwingungsperiode nur wenig mehr als o°, ist sie darüber, so beträgt er fast i8o°. Das Vergrößern des Phasenab-Standes geht in der Nähe der Konsonanzstelle fast so plötzlich vor sich, als die Resonanzschwingungen anwachsen und wieder abnehmen.

Die Erfindung besteht darinj diese schnelle Phasenänderung zum Hervorbringen einer entsprechenden Phasenänderung eines von dem schwingenden System direkt abhängigen Stromes zu benutzen, indem entweder durch Umschalten eines Gleichstromes oder durch magnetische Induktion o. dgl. ein wellenförmiger Hilfsstrom erzeugt wird, dessen Phasenänderung gegenüber einem gleichperiodischen Strom von konstanter Phase auf bekanntem Wege erkennbar gemacht wird.

Eine Ausführungsform ist durch Fig. 1 angedeutet. Der Wechselstrom von η Perioden wird an den Klemmen α und c eingeleitet und durchfließt die Erregerspule w einer auf die gleiche Schwingungszahl abgestimmten Stimmgabel, welche infolge der von der Batterie b bezw. der Spule g ausgehenden einseitigen Polarisation des Erregermagneten zum Ansprechen kommt. Zwei an der Stimmgabel befestigte Schleifkontakte C₁ und C₂ befinden sich in der Ruhelage derartig vor einem Umschalter u, daß sie keinen Strom abnehmen, während sie beim Schwingen die Spule d des Zeigerinstrumentes mit den Kontakten des Umschalters u in Verbindung bringen und den Gleichstrom der Batterie b in Wechselstrom von η Perioden umsetzen, dessen Phase bei maximaler Resonanz um 90 ° gegen den Wechselstrom der Spule f verschoben ist. Infolgedessen findet erst bei Unter- bezw. Überschreitung der Konsonanzstelle ein Ausschlag statt, der nach Größe und Richtung den Konsonanzabstand anzeigt, sobald man die Spannung kennt und bei der Eichung des Zeigerinstrumentes, welches also direkt Polwechsel und Tourenzahlen abgiebt, berücksichtigt. Im übrigen wird die Nulllage des Instrumentes von Spannungsschwankungen gar nicht, die übrigen Angaben nur sehr unwesentlich beeinflußt.

Eine andere Ausführungsform (Fig. 2) macht die Gleichstromquelle überflüssig. Die einseitige Polarisation wird durch Zufügen eines permanenten Magneten erzielt, so daß

das kombinierte Feld in der Weise einseitig über der Abscissenachse X₀ pulsiert, wie es Fig. 3 zeigt. Als Hilfsstrom für das bewegliche System dient ein Zweig der Stromschleife des erregenden Wechselstromes, etwa in der in Fig. 2 angedeuteten Weise. Der von α nach c fließende Strom teilt sich bei b in die Schleife, deren einer Teil Z₁ aus dem induktionsfreien Widerstand r_x besteht, der andere durch den induktionsfreien Widerstand r₂, das leitende Verbindungsstück ν des freien Stimmgabelendes s und die bewegliche Spule d eines Zeigerinstrumentes (System Deprez d'Arsonval o. dgl.) gebildet wird. Das Verbindungsstück ν befindet sich in der Ruhelage in der Stromschlußstellung, die es beim Schwingen während einer halben Schwingungs- bezw. Stromperiode beibehält, während es in der zweiten Hälfte der Schwingung den Strom unterbricht. Bei Konsonanz bezw. Maximalresonanz wird wegen des Phasenabstandes von 90⁰ das in Fig. 3 eingeklammerte, . auf die Ache X₁ bezogene Stück ρ des Wechselstromes durch die Spule d geleitet, der in einer bestimmten Richtung gemessene magnetische Mittelwert ist bei 90⁰ Phasenabstand gleich Null, während er bei jeder anderen, zu einem bestimmten Konsonanzabstand gehörigen Phase einen positiven oder negativen Mittelwert annimmt, der das Instrument zu einem Ausschlag nach links oder rechts veranlaßt, dessen Größe nur von der Stromspannung abhängt. Auch diese Anordnung eignet sich zur Konstruktion eines direkt zeigenden Geschwindigkeitsmessers für die Nähe des normalen Betriebes.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Verfahren zur Übertragung des Resonanzgxades eines mechanischen schwingenden Systemes auf ein Anzeigeinstrument, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase eines von dem schwingenden Resonanzsysteme erzeugten oder beeinflußten wellenförmigen Hilfsstromes eine dem Phasensprung des Resonanzsystemes entsprechende Änderung erfährt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.