DE1574675B2 - Magnetoelastische waegevorrichtung - Google Patents

Description

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Wägevorrichtung, mit welchem von der belastenden Resultate können erzielt werden, wenn der Luftspalt

Kraft die elektrische Spannung abgeleitet wird, mit einem sehr dünnen Ring aus selbstschmierendem

F i g. 3 eine Darstellung der Aufhängung des in synthetischen Material gefüllt wird, beispielsweise

F i g. 2 gezeigten Teils im Schnitt, Polytetrafluoräthylen.

F i g. 4 einen Schnitt längs IV-IV in F i g. 3, 5 Am oberen Teil der Stange 1 α ist eine zylindrische

F i g. 5 einen Schnitt längs V-V in F i g. 3, Platte 9 aus Bronze angebracht, die einstückig mit

F i g. 6 ein Schema des elektrischen Teils der einer Schneide 9 α oder einer Kugel versehen ist, und

Wägevorrichtung, auf welchem eine Platte 10 ruht, welche die Lastkraft

F i g. 7 ein Diagramm der Impulse im elektrischen überträgt. Diese Lastkraft kommt von einem Zylin-

Teil der Wägevorrichtung, und io der 11, an welchem die zu messende Last über einen

F i g. 8 den magnetischen Fluß im Magnetkreis Haken 12 angreift. Der untere Teil des Zylinders ist

des magnetoelastischen Teils der Wägevorrichtung. ausgeschnitten. Dadurch ergeben sich Finger 11 a,

Gemäß F i g. 1 und 2 besteht der magnetoelasti- die im Bereich der breiten Nuten 3 a, vorbei an den sehe Teil der Wägevorrichtung aus zwei ferro- Vorsprüngen des Flansches 3, der den Träger 4 des magnetischen Stangen 1 α und 1 b, die einstückig mit 15 Gehäuses 2 nach außen fortsetzt, durch Schlitze 13 einem als Kreisscheibe ausgebildeten Träger 4 aus- verlaufen, die in einem inneren Flansch 14 eines gebildet sind, welcher senkrecht zur Längsachse der Stahlzylinders 15 vorgesehen sind, der die ganze AnStangen in deren Mittelebene und koaxial hierzu Ordnung mit Hilfe des Hakens 16 trägt (F i g. 3, 4, 5). angeordnet ist. Um die beiden Stangen mit dem Auf jeder Stange 1 α und 1 b sitzt ein Wickelkörper Träger herum ist ein hohles zylindrisches Gehäuse 2 20 18 fl bzw. 18 für die aufzubringenden Wicklungen, vorgesehen, das gleichfalls koaxial mit den Stan- wobei die Wickelkörper einander streng ähnlich sind .gen la, Ib angeordnet ist. Die erste Stange la dient und streng symmetrisch bezüglich des Trägers 4 anals Meßkörper, dessen magnetostriktiver Effekt bei geordnet sind. Die Wickelkörper 18 und 18 a sind Belastung gemessen wird, und die zweite Stange 1 b aus gut isolierendem, synthetischem Material und als Referenzkörper. Die Stangen la, Ib und das Ge- 25 haben möglichst dünne Wände. Ihr Innendurchhäuse 2 werden aus magnetischem Material gefertigt, messer ist derart, daß sie über die Stangen 1 α und 1 b wie beispielsweise Weicheisen, halbhartem oder har- möglichst enganliegend geschoben werden können,
tem Stahl oder einer anderen magnetischen Legie- Die Enden dieser Wickelkörper haben jeweils einen rung. Das Gehäuse 2 kann eine dünne äußere Kup- Flansch 19, wodurch die Wicklung in ihrer Lage ferschicht aufweisen zur Abschirmung gegen elek- 30 fixiert wird. Der Flansch 19, der auf dem Träger 4 irische Streufelder und zu dem Zweck, eine gleich- aufsitzt, ist möglichst dünn und weist einen großen mäßige Verteilung der Wärme und einen guten Durchmesser auf, damit er gut befestigt werden kann. Wärmeaustausch zwischen den zwei Stangen und Die Enden 20 der Wickelkörper 18 und 18 α stoßen dem umgebenden Medium zu erzielen. an die Absätze 7. Auf diese Wickelkörper werden nun

Das Gehäuse 2 weist in der Ebene des Trägers 435 zunächst die Impulswicklungen 17 und 17 α aufge-

nach außen einen Fortsatz in Form eines Flansches 3 bracht, wobei sie sich von dem Träger 4 aufwärts bis

auf, der zur Lagerung dient. Dieser Flansch ist mit zu einer Entfernung / von den Deckscheiben 5 und 6

vier breiten Nuten 3 α versehen. erstrecken.

Der Querschnitt der Stangen 1 α und 1 b wird für Hierbei soll die Dicke der Impulswicklungen so

die maximal auftretende Belastung ausgelegt. Der 40 klein wie möglich gehalten werden. Die zylindrischen

Träger 4, der einstückig mit den Stangen verbunden Wickelkörper 21 und 21 α aus isolierendem syntheti-

ist, ist selbst so ausgebildet, daß sich ein Durch- sehen Material werden auf dem Träger 4 durch

biegen bei Belastung nicht einstellt. Schrauben 22 befestigt, wobei jeder zwei kreisförmige

Deckscheiben 5, 6 ruhen dicht an den Stangen 1 α Nuten 22 b, 23 und 22 a, 23 α aufweist, in welchen

und 1 b anliegend auf Ansätzen 7 dieser Stangen und 45 die Primärwicklungen 24 und 24 α bzw. die Sekun-

verbinden diese mit dem Gehäuse 2. Es ist auch mög- därwicklungen 25 und 25 α angeordnet werden. Es ist

Hch, den Träger 4 und die Deckscheiben 5 und 6 so- immer wesentlich, daß die Symmetrie der Anordnung

wie die Stangen la und Ib aus einer einzigen zylin- der Wicklungen auf den zwei Stangen bezüglich des

drischen Masse herauszudrehen, und die dann not- in der Mittelebene liegenden Trägers 4 gewahrt bleibt,

wendigen, das Gehäuse 2 bildenden zwei äußeren 50 und daß auch die einander entsprechenden Wick-

Zylinder heiß in auf dem Träger 4 vorgesehene lungen auf den zwei Stangen sich wirklich in Zahl

Halterungen einzudrücken. der Windungen und Art der Wicklung völlig gleich

Die Stabilität der Luftspalte e_t wird durch eine sind.

Verbindung zwischen den Deckscheiben 5 und 6 und Wie in F i g. 1 und 6 dargestellt ist, sind die Pri-

dem Gehäuse 2 sowie den übrigen, damit verbünde- 55 märwicklungen 24 und 24 α in Serie geschaltet und

nen Teilen gewährleistet. Dadurch wird jede trans- über eine Doppelleitung 28, einen Widerstand 29 und

versale Verschiebung verhindert, während eine die Primärwicklung eines kleinen Transformators 84

leichte Längsverschiebung beim Aufsetzen des Ge- mit einem R-C Phasenschieber 30 verbunden an der

wichtes nicht behindert wird. Diese Verbindung kann Sekundärwicklung eines Transformators 31. Die Pri-

durch eine dünne Stahlscheibe bewirkt werden, in 60 märwicklung dieses Transformators ist an das Netz

fester oder ausgestanzter Form, die durch eine bzw. ein Netzgerät angeschlossen. Der Sinn des

Schraube sowohl mit der Deckscheibe 5, 6 als auch Transformators 84 ist es, einen Impulsgenerator 58

mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Das Befestigen zu synchronisieren.

dieser Schrauben wird erst dann vorgenommen, wenn Die zwei Sekundärwicklungen 25 und 25 α sind die volle Belastung vorhanden ist, wodurch der Ein- 65 gleichfalls in Serie geschaltet, haben jedoch den gerichtung ein gewisses Maß von Flexibilität verliehen meinsamen Punkt auf Masse gelegt, während die zwei wird und seitliche Spannungen an der als Meßkörper anderen Anschlüsse über abgeschirmte Leitungen 33 dienenden Stange vermieden werden. Sehr gute und 34 mit einer elektrischen Brücke 35 verbunden

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sind (F i g. 6). Die vier Zweige dieser Brücke bestehen Potentiometers 38. In dieser Stellung befindet sich aus einem Widerstand 37 und einem veränderbaren der Schleifkontakt des Potentiometers am linken Widerstand 41, einer Induktivität 40, einem Wider- Ende seines Weges. Auf den Verstärker 55 wirkt stand 36 und einem Potentiometer 38 sowie einem keinerlei Spannung, und der Servomotor 52 steht still. Widerstand 42 und endlich einem Widerstand 43. 5 Die Gleichheit zwischen den beiden Ausgangs-Eine Kapazität 39 ist zu dem Potentiometer parallel Signalen wird dadurch erhalten, daß die beiden Prigeschaltet, und eine Kapazität 39 α verbindet einen märwicklungen in Serie geschaltet werden sowie Anschluß und den Schleifkontakt 46 des Potentio- durch die Identität der beiden Stangen 1 a, 1 b in ihrer meters. Der Widerstand 37 hat einen Wert, der gleich Gestalt, sodann den identischen magnetischen Zuist der Summe der Werte des Widerstands 36 und des io stand, welcher durch die Relaxations-Impulse erzielt Potentiometers 38. Die Kapazität 39 und 39 α sowie wird, und schließlich durch die Ähnlichkeit der die Induktivität 40 sollen eine Phasenverschiebung Wicklungen und ihre symmetrische Anordnung bezwischen dem Signal aus der Sekundärwicklung der züglich des Trägers 4.

als Meßkörper dienenden Stange 1 α und dem Signal Wenn Primär- und Sekundärwicklungen voraus der Sekundärwicklung der als Referenzkörper 15 schriftsmäßig auf jedem Wicklungskörper fixiert sind, dienenden Stange 1 b korrigieren. Der gemeinsame und die Deckscheiben 5 und 6 auf gleichem Abstand Punkt der Widerstände 42 und 43 ist mit dem Ein- angeordnet sind, steht das Potentiometer fast auf gangswiderstand 45 eines Verstärkers 55 über eine Null. Das Einstellen auf Null an sich wird dann erkurze abgeschirmte Leitung 44 verbunden. reicht durch Betätigen des veränderbaren Widerstan-

Die Brücke 35 wird durch ein abschirmendes Ge- 20 des 41 oder durch ein sehr vorsichtiges Bewegen der

häuse geschützt. Der Schleifkontakt 46 des Potentio- Deckscheibe 6 an der Stange 1 b, welche nach dieser

meters 38 ist auf eine Spindel 47 montiert, welche Einstellung erst endgültig fixiert wird,

den Zeiger 48 einer Anzeigevorrichtung 49 verstellt Am Ausgang des Verstärkers kann eine Störspan-

(F i g. 1). nung existieren, die quadratisch zur Primärspannung

Die Spindel 47 ist mit einer Welle 51 eines Servo- 25 verläuft. Diese quadratisch verlaufende Spannung motors 52 gekuppelt, dessen Festphasenwicklung 53 wird unterdrückt durch die Induktivität 40.
aus der Netzleitung S gespeist wird. Die Regelwick- Wenn die durch den Pfeil F₁ (F i g. 1, F i g. 2) anhing 54 wird gespeist durch die Ausgangsspannung gedeutete Kraft einwirkt, wird die Stange 1 α entlang des Verstärkers 55 über die Verbindungsleitungen 70. ihrer Längsachse komprimiert. Dadurch ändert sich

Die Impulswicklungen 17 und 17 α, die aus mehre- 30 die reversible Permeabilität des magnetischen Materen Lagen von sehr gleichmäßig gewickeltem Draht rials des Körpers und damit der magnetische Fluß, hergestellt sind, werden imprägniert und sehr fest Die elektromotorische Kraft Esi wird verkleinert oder fixiert. Sie bedecken einheitlich einen großen Teil der vergrößert, je nachdem, ob das Material der Stange Oberfläche der Stangen la und Ib. Diese Impuls- Iß positive oder negative Magnetostriktion aufweist, wicklungen 17 und 17 a, die einander gleichen müs- 35 Der Abgleich der Brücke wird dann gestört, und es sen, sind in Serie geschaltet und werden von dem erscheint dann eine kleine elektromotorische Kraft Impulsgenerator 58 über die Kontakte des Relais 59 mit Netzfrequenz am Eingang des Verstärkers 55, und die Leitungen 60 und 61 gespeist, wobei die dessen Ausgangssignal dann auf die Anschlüsse der genannten Leitungen sorgfältig isoliert und abge- Regelwicklung 54 des Servomotors 52 gegeben wird, schirmt sind. 40 Der Servomotor 52 beginnt dann sich zu drehen, wo-

Durch Schließen des Schalters 71 (F i g. 6) werden durch dann der Schleifkontakt 46 des Potentiometers

die Primärwicklungen 24 und 24 α in Serie über den 38 und der Zeiger 48 der Anzeigevorrichtung 49 sich

großen Widerstand 29 von der Netzleitung S gespeist. so lange verstellen, bis die Gleichgewichtsstellung er-

Der Strom in diesen Wicklungen niedrigen Wider- reicht ist. Diese Stellung gibt dann den Wert der

stands ruft in den Stangen la, Ib einen alternieren- 45 einwirkenden Kraft wieder.

den Fluß hervor. Der alternierende Fluß ändert sich Bei der Wägevorrichtung nach der Erfindung wird

linear mit der Intensität dieses Stromes, und zwar in nun eine perfekte Stabilität des Nullpunkts und

einem weiten Bereich der Stromstärke. Der gute Be- exakte Meßlinearität dadurch erhalten, daß sehr

trieb der Wägeeinrichtung hängt zumindest zum Teil starke Magnetfelder in den Stangen 1 α, 1 b in deren

von der Stabilität der Speisespannung für die Primär- 50 Längsrichtung erzeugt werden, wobei diese Felder

wicklungen ab, die nicht mehr als 1: 200. variieren durch Folgen von Impulsen entgegengesetzter Polari-

darf, wenn eine Ablesestabilität von 1:2000 ge- tat erzeugt werden, und die Messung der zu bestim-

wünscht wird. Die Stabilisierung der Spannung wird menden Belastungskraft während der Abwesenheit

durch den Magnetstabilisator 63 gewährleistet. dieser Impulse mit einem schwachen Wechselfeld

Sobald die Primärwicklungen gespeist werden, er- 55 stattfindet.

zeugen die dadurch bewirkten Wechselfelder in jeder Die Längsfelder werden erzeugt durch den Impulsder Stangen einen magnetischen Fluß. Die Wick- generator 58 mittels der Impulswicklungen 17 und lungsführung ist derart, daß die Flüsse in den beiden 17 a. Der Impulsgenerator 58 wird durch die Sinus-Stangen in derselben Richtung laufen. spannung des Magnetstabilisators 63 über den Trans-

Die induzierten elektromotorischen Kräfte Es in 60 formator 84 synchronisiert.

den beiden Sekundärwicklungen 25, 25 α werden in Der Impulsgenerator 58 erzeugt erstens an seinem

Differenzschaltung auf die Brücke 35 gegeben. Wenn Ausgang 81 sich ständig wiederholende Impulse 82

die elektromotorischen Kräfte Esi und E_S2 in Ampli- (Fig. 7), die etwa 0,1 see lang sind und durch eine

tude und Phase gleich sind, dann wird das lineare Impulspause der gleichen Länge voneinander getrennt

Potentiometer 38 durch den Servomotor in eine Stel- 65 sind. Zweitens erzeugt er an seinem Ausgang 83 Im-

lung gebracht, in welcher R 1 = R 2 + R_v. Dabei ist pulse 85, die über ein UND-Glied den Durchgang

R 2 der Wert des Widerstandes 36, R1 der Wert des von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen 82 zu den

Widerstandes 37 und R_p der Gesamtwiderstand des Impulswicklungen 17 und 17 α gestatten und gleich-

zeitig durch Betätigung der als Relais ausgebildeten stehen und nur mechanische Spannungen vorhanden Schaltvorrichtung 65 den Verstärker 55 außer Aktion sind, die in Richtung dieser Achse ausgerichtet sind., setzen. Drittens erzeugter an seinem Ausgang 86 Das kann durch den mechanischen Aufbau und die Impulse 67, die das ReIaiP59 betätigen, wodurch zwei Abwesenheit von Torsionskomponenten erreicht wer-Impulse entgegengeset^br Polarität aufeinanderföl- "5 den. Das Zusammentreffen . von einer Magnetisiegend auf die Impulswickföngen 17,17 α gegeben wer·: rungsrichtung und nicht parallelen mechanischen den. Der Zyklus des' Jffipülsgenerätors 58, weichet Spannungen bedeutet, daß eine Änderung der mechasowohl die Relakatiohspit als auch die Meßzeit urne. rüschen Spannung eine Änderung im Kurvenverlauf faßt, dauert etwa eine Sekunde. \\ der Magnetisierungslinien zur Folge hat. . "....

Die Intensität und Dauer der Impulse 82 muß der- ίο ' Die erzielten Resultate zeigen, daß die Messung art sein, daß ein praktisch völliges Verschwinden der schon mit der geringsten Last linear wird ohne jedes Grenzen der magnetischen Domänenbereiche erreicht Kriechen und die Meß-Kurven linear und reproduwird, und eine Relaxation der Atome im Zwischen- ... zierbar auf etwa ein Tausendstel des Belastungswertes gitter (Kohlenstoff in Ferrit) bzw. im Substitutions- sind, welcher noch z. B. durch Dosierung des Kohlengitte (Eisen-Nickellegierung oder Eisen-Silizium- 15 stoffgehalts verbessert werden kann. Ein Gehalt von legierung) eintritt. etwa 0,01 % ergibt eine gute Linearität zwischen

Die Dauer des Meß- und Relaxations-Zyklus kann 0 und 10 kg/mm² bei einer Permeabilitätsänderung dadurch verringert werden, daß statt der Stangen a, von 20 %, wobei die Abweichung von der Linearität Ib aus Vollmaterial, solche aus rohrförmigem Mate- kleiner als ein Tausendstel ist. Um die Stabilität des rial verwendet werden, wodurch dann durch Elimi- 20 gelösten Kohlenstoffgehalts zu gewährleisten, sollten nierung von Wirbelströmen die Breite der Impulse Nickel-Chromstähle verwendet werden. Der Gehalt vermindert werden kann. selbst hängt aber von der Art der Kühlung nach dem

Die starke Magnetisierung, die den Stangen la, 1 δ Anlassen ab. Dazu wird der aus den Stangen beim Bereich der Impulswicklungen erteilt wird, bewirkt stehende Magnetkörper nach einer groben Bearbeidie Verlagerung von magnetischer Energie in den 25 tung bis auf einen Durchmesser, der etwas über dem Träger 4 und die Deckscheiben 5, 6 und das Ge- endgültigen Durchmesser liegt, angelassen, so daß ein häuse 2, was notwendig für eine schnelle Relaxation Abwandern des Kohlenstoffs zum Zentrum verhindert der mittleren Magnetisierungsabweichungen zwischen wird, da bei Abkühlen der Oberflächenbereich, weiden einzelnen Bereichen ist. Im Bild der Domänen eher der aktive Teil ist, seine gelösten Atome verheißt es, daß die Wände über alle Potentialschwellen 30 liert. Der Maxinialgehalt wird durch eine einigerspringen (Neel-Widerstände) und mit sich die ge- maßen schnelle Abkühlung unter 700 ⁰C erreicht, lösten Atome transportieren, die dann Plätze par- Eine störende Phasenverschiebung zwischen den

allel zur einheitlichen Magnetisierung in den Domä- elektromotorischen KräftenEsi und E_S2 entsteht mit nen besetzen, wobei, unabhängig davon, welcher Art der Verteilung der gelösten Atome und auf Grund die mechanischen Spannungen oder Kraftfelder sind, 35 des magnetischen Flusses. Dessen Einfluß wird redudie Versetzungslinien die am meisten bevorzugten ziert durch Entfernen der Sekundärspule von der Plätze sind. Wenn die Stangen la, Ib in diesem Primärspule und deren Anordnung im Bedarfsfalle Augenblick mechanischen Kräften unterworfen wer- zwischen den Deckscheiben 5 oder 6 der Impulswickden, tritt eine Relaxation in den gestörten Bereichen lungen. Der Phasenwinkel von einigen Grad ist jedoch sehr schnell ein, wobei die axiale Diffusion erhöht 40 fast konstant, und sein Einfluß kann völlig unter- oder vermindert wird, je nachdem, ob eine Zug- oder drückt werden durch die Kapazitäten 39 und 39 α der Druckspannung in der Magnetisierungsrichtung wirkt. Brücke in F i g. 6.

Die Vorstellung, wie die mechanischen Kräfte im Um eine Stabilität bei der Ablesung zu erreichen,

α-Eisen auf die Diffusion der auf Zwischengitter- ist es erforderlich, daß bei einem auf 1:200 staplätzen gelösten Kohlenstoff atome wirken, kann über- 45 bilisierten Primärstrom das Ende des zweiten Relaxatragen werden auf die Diffusion der in Substitutions- tionsimpulses synchronisiert wird. Die Symmetrie in gitterplätzen gelösten Atome in magnetischen Eisen- der Form aller Elemente der beiden Stangen sichert Nickel-, Eisen-Silizium-Legierungen usw. die Stabilität der Vorrichtung. Die Deckscheiben 5

Die Linearität kann nicht durch die Verwendung und 6 müssen leicht fluchtend in das Gehäuse 2 eineines großen Meß-Wechselstromes, der eine Relaxa- 50 geführt werden, um leichte Verschiebungen des Zeition bewirkt, erreicht werden. Wäre dies möglich, so gers zwischen zwei Impulszügen zu vermeiden. Der könnte nämlich auf die Relaxationsimpulse verzichtet Luftspalt e_x im Bereich von etwa einigen Hundertwerden, stel eines Millimeters darf keinerlei mechanischer

Die Komponente in Stangenlängsrichtung des Flus- oder magnetischer Beeinflussung unterworfen werden. ses B₁, welcher durch die Streuverluste am Ende der 55 Die Wägevorrichtung kann auch so betrieben wer-Impulswicklungen gegen die Deckscheiben hin (Be- den, daß mehrere als Meßkörper dienende Stangen in reich A in F i g. 8) entsteht, muß sehr klein sein im Reihe geschaltet werden. Das ist möglich, wenn sie Verhältnis zum Gesamtfluß Bt, der durch die Stan- linear sind und dieselbe Kennlinie aufweisen. Dies gen zu den Scheiben fließt und sich über das Ge- wird dadurch erreicht, daß sie gemeinsam angelassen häuse 2 ohne nennenswerten Luftspalt schließt. Fer- 60 werden. Alle zu dieser Reihenschaltung gehörenden ner muß die Entfernung/ (Fig. 2) zwischen dem Wicklungen können dann auf eine gemeinsame Ende der Impulswicklungen 17 bzw. 17 α und der Potentiometerbrücke geschaltet werden. Die Weite Deckscheibe 5, 6 größer sein als der Durchmesser der Luftspalte im Bereich der Flansche 19 kann gedieser Wicklungen. gebenenfalls vergrößert werden und sogar V10 eines

In Eisen, Stahl und Legierungen mit 0,05 bis 0,1 % 65 Millimeters erreichen, wenn der Querschnitt der Kohlenstoff- oder Stickstoffgehalt in fester Lösung Scheibe, welche im Kontakt mit dem Luftspalt ist, wird Linearität erhalten, wenn in den Stangen la, Ib vergrößert wird, und die Primär- und die Sekundärnur Magnetisierungslinien parallel zur Achse be- wicklungen geeignet angeordnet werden.

Vorstehend.wurde die Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung lediglich als Wägevorrichtung geschildert, aber sie kann selbstverständlich auch zur Messung anderer Kräfte benutzt werden.

Im Fall der Verwendung als Wägevorrichtung kann die Drehbewegung der Spindel 47 verwendet werden zur Steuerung von Einrichtungen, die Meßdaten auf größere Entfernung übertragen.

Außerdem ermöglicht die Vorrichtung nach der Erfindung auf Grund ihrer absoluten Reversibilität kontinuierliche Messungen, ohne daß jeweils zum

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ursprünglichen Nullpunkt zurückgekehrt werden muß.

Im Rahmen der Erfindung kann die Vorrichtung auch derart modifiziert werden, daß die als Meßkörper dienende Stange einer Torsionsspannung unterworfen wird. Dann muß sie aber Relaxationsimpulse in Form eines transversalen Feldes erhalten, wobei das. Meßfeld longitudinal bleibt. Auch eine Verbindung von Transversalfeld und Longitudinalfeld-Impulsen kann bei der beschriebenen Vorrichtung verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Patentansprüche: Abstand (f) größer als der Durchmesser der Im pulswicklung (17,17 a) ist.

1. Magnetoelastische Wägevorrichtung mit zwei
koaxial zueinander angeordneten, ferromagneti- 5

sehen Stangen, von welchen die eine unbelastet ist

und die andere, von der ersten durch einen abgestützten Träger getrennt, von der zu wägenden ^:

Last belastbar ist, und auf welchen jeweils eine Die Erfindung betrifft eine magnetoelastische Primärwicklung sowie eine Sekundärwicklung io Wägevorrichtung mit zwei koaxial zueinander angeangeordnet ist, wobei die Primärwicklungen, in ordneten, ferromagnetischen Stangen, von welchen Serie geschaltet, an eine Wechselspannungsquelle, die eine unbelastet ist und die andere, von der ersten und die Sekundärwicklungen, gegensinnig geschal- durch einen abgestützten Träger getrennt, von der zu tet, an eine anzeigende Meßvorrichtung geschal- wägenden Last belastbar ist, und auf welchen jeweils tet sind, dadurch gekennzeichnet, daß 15 eine Primärwicklung sowie eine Sekundärwicklung eine auf jeder Stange (1 a, 1 b) zusätzlich vor- angeordnet ist, wobei die Primärwicklungen, in Serie gesehene dritte Wicklung (Impulswicklung) (17, geschaltet, an eine Wechselspannungsquelle, und die 17 a) von einem Impulsgenerator (58) mit min- Sekundärwicklungen, gegenseitig geschaltet, an eine destens zwei Impulsen (82) gegensinniger Polari- anzeigende Meßvorrichtung geschaltet sind,
tat vor jeder Wägung beaufschlagbar ist derart, 20 Mit einer derartigen Wägevorrichtung kann die daß ein praktisch völliges Verschwinden der Änderung der Wechselstrompermeabilität auf Grund Domänenwände und eine Relaxation der Atome der Belastung der als Meßkörper dienenden ferroim Zwischen- oder im Substitutionsgitter des magnetischen Stange mit dem zu wägenden Gewicht ($ ferromagnetischen Materials der Stangen (1 a, 1 b) benutzt werden, um eine elektrische Spannung als erreicht wird, und daß eine von dem Impuls- 25 Maß des Gewichtes abzuleiten,
generator (58) gesteuerte Schaltvorrichtung (65) Die Änderung der Permeabilität bei Belastung ergibt die Meßvorrichtung während des Beaufschlagens sich einerseits auf Grund der Änderung des Magnetder Impulswicklungen (17,17 d) von den Sekun- flusses durch die Verformung des kristallinen Gedärwicklungen (25, 25 d) trennt. füges, andererseits durch die Änderung der Ver-

2. Magnetoelastische Wägevorrichtung nach 30 teilung der fest gelösten Atome in den Domänen-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wänden. Während der erste Effekt ein Anwachsen beiden gegensinnigen Impulse (82) gleiche abso- der Permeabilität bei einer einwirkenden Kraft in lute Amplitude haben. einer, und eine Abnahme der Permeabilität bei einer

3. Magnetoelastische Wägevorrichtung nach Kraft in entgegengesetzter Richtung bewirkt, vereinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 35 mindert der zweite Effekt die Permeabilität unabgekennzeichnet, daß die Impulswicklungen (17, hängig von der Richtung der einwirkenden Kraft. 17 d) gleichachsig mit den Primär- (24, 24 d) und Da diese zwei Effekte sich überlagern, wird verSekundärwicklungen (25, 25 d) angeordnet sind. ständlich, daß alle bisher bekannten magneto-

4. Magnetoelastische Wägevorrichtung nach elastischen Wägevorrichtungen stark nichtlinear sind, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 40 und bei Entlastung sich nicht wieder der ursprünggekennzeichnet, daß die Stangen (1 a, 1 b) als liehe Nullpunkt ergibt.

Zylinder mit gleichen Durchmessern ausgebildet Dies ist auch der Fall bei der aus der USA.- und der als Scheibe ausgebildete Träger (4) sowie Patentschrift 1 906 551 bekannten Wägevorrichtung, die Außenwand eines die Stangen (1 a, 1 £>) um- Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs be- ( gebenden Gehäuses (2) einstückig und aus dem 45 schriebene magnetoelastische Wägevorrichtung dergleichen Material gearbeitet sind. art zu verbessern, daß die Anzeige reproduzierbar

5. Magnetoelastische Wägevorrichtung nach streng linear mit dem zu bestimmenden Gewicht Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, verläuft, und nach Entlastung sich streng reprodudaß die Außenwand des Gehäuses (2) eine Kup- zierbar auch der ursprüngliche Nullpunkt wieder ferschutzschicht aufweist. 50 einstellt.

6. Magnetoelastische Wägevorrichtung nach Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfin-Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dungsgemäß eine auf jeder Stange zusätzlich vordaß das Gehäuse (2) oben und unten durch zwei gesehene dritte Wicklung (Impulswicklung) von die Stangen (1 a, 1 b) mit einem Luftspalt (e_x) einem Impulsgenerator mit mindestens zwei Imumschließende Deckscheiben (5, 6) abgeschlossen 55 pulsen gegensinniger Polarität vor jeder Wägung beist, und die Übergänge von den Deckscheiben aufschlagbar ist, derart, daß ein praktisch völliges (5, 6) zum Gehäuse (2) einen geringen magneti- Verschwinden der Domänenwände und eine Relaxaschen Widerstand haben. tion der Atome im Zwischen- oder im Substitutions-

7. Magnetoelastische Wägevorrichtung nach gitter des ferromagnetischen Materials der Stangen Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die 60 erreicht wird, und daß eine von dem Impulsgenera-Impulswicklung (17, Ha) als unterste Wicklung tor gesteuerte Schaltvorrichtung die Meßvorrichtung auf die Stange (1 a, 1 b) aufgebracht, mit einem während des Beaufschlagens der Impulswicklungen Ende isoliert auf dem Träger (4) aufsitzt, und mit von den Sekundärwicklungen trennt.

ihrem anderen Ende an die Deckscheiben (5, 6) Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines

bis auf einen Abstand (f) heranreicht, welcher 65 in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeigrößer als der Durchmesser der Stangen (1 a, 1 b) Spieles näher erläutert. Hierbei stellt dar:
ist. F i g. 1 ein Übersichtsbild der Wägevorrichtung,

8. Magnetoelastische Wägevorrichtung nach F i g. 2 eine Darstellung im Schnitt des Teils der