DE1773944C - Beschleumgungsmeßgerat - Google Patents

Description

25

Die Erfindung bezieht sich auf ein Beschleunigungsmeßgerät mil einem in einem Gehäuse angeordneten vorgespannten und mit der seismischen Masse mechanisch gekoppe'ten piezoelektrischen Meßkristallsatz.

Derartige Geräte sind oftmals im Betrieb, z. B. bei Anbau an Verbrennungsmotoren, einer Erwärmung ausgesetzt, wobei der Wärmefluß von der zu messenden Maschine über die Auflagerfläche des Meßgerätes in das Gehäuse des Meßgerätes stattfindet. Dadurch erwärmt sich das Meßgerät, und zwar allmählich, ausgehend von der Auflagerfläche, zu den übrigen Teilen hin. Bei dieser Erwärmung dehnen sich entsprechend dem Grad der Erwärmung die verschiedenen Teile des Beschleunigungsmeßgerätes aus, wobei die Wärmedehnung nicht nur infolge der unterschiedlichen Erwärmung eier Teile, sondern auch zufolge der verschiedenen Materialien verschieden groß ist. Dies hat schließlich auch einen Einfluß auf die Vorspannung des Meßkristallsatzes, welche sich entsprechend de 1 Unterschieden in den Wärmedehnungen der verschiedenen Teile verändert. Dadurch verändert sich insbesondere die Grundeinstellung des Gerätes, mit anderen Worten, das Be- so schleunigungsmeßgerät liefert Fehlanzeigen, die nicht von Beschleunigungen herrühren, sondern lediglich von der Temperatur beeinflußt sind.

Es ist zwar ein piezoelektrisches Beschleunigungsmeßgerät bekannt, welches über eine Kühleinrichtung verfügt, wobei der KühlefTekt durch Entspannung eines dem Gerät unter Druck zugeleiteten Gases erreicht wird. Das Gehäuse des Gerätes weist zu diesem Zweck eine eigene Kammer zur Aufnahme des zur Kühlung verwendeten Druckgases auf. Das Expansionsventil wird durch ein Thermoelement gesteuert, so daß das Einschalten und die Wirksamkeit der Kühlung selbsttätig durch die am Beschleunigungsmcßgcrät herrschende Temperatur geregelt wird. Eine solche Anlage ist einerseits sehr kompliziert aufgebaut und setzt andererseits bei Dauerbetrieb eine große Menge des entsprechenden Druckgases voraus. Aus diesen Gründen kann ein solches Kühlsystem in der Praxis nur in vereinzelten Fällen, z. B. bei labormäßigen Messungen, angewendet werden.

Ziel der Erfindung ist e- nun, ein Beschleunigungsmeßgerät zu schaffen, bei dem unter Vermeidung eines zusätzlichen baulichen Aufwandes die Erwärmung des Gerätes auf ein Ausmaß reduziert wird, welches thermisch bedingte Fehlanzeigen ausschließt. Ausgehend von einem Beschleunigungsmeßgerät der eingangs genannten Bauart wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sc okel des Gehäuses in seiner Auflagerfläche radiale sowie ringförmige Aussparungen aufweist. Dadurch wird die Wärmeübergangsfläche von dem zu messenden Objekt zum Beschleunigungsmeßgerät und somit der Wärmeübergang auf diesem Wege verkleinert. Ein solches Gerät eignet sich daher für die verschiedensten Meßaufgaben, die mit einer thermischen Belastung des Gerätes verbunden sind, in^. besondere für Dauerüberwachungen von Düst.itnob werken. Gasturbinen, Großmotoren und dgl. Dabei ist es \on besonderem Vorteil, daß sich jegliche Wartung des Gerätes erübrigt.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkma! durchsetzen die radialen Aussparungen die Mantelfläche des Gehäuses, wodurcn unter der Autlagerttäche I.utt zirkulieren kann, welche wenigstens einen Teil dei noch über die Auflagerfläche übertretenden Wärm·, aufnimmt. Dadurch wird die Wärmeübertragung zum Gehäuse des Beschleunigungsmeßgerätes hir noch weiter vermindert.

Eine Verbesserung der erwähnten Luftzirkulation wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung noch dadurch erhalten, daß die Tiefe der radialen Aussparungen gegen die Mantelfläc'ie hin linear zunimmt, wodurch der Zutritt der Luft zu den Nuten sowie der Abfluß der dort erwärmten Luft von diesen leichter vonstatten geht.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 einen Axialschnitt eines Beschleunigungsmeßgerätes gemäß der Erfindung und Fi g. 2 eine Untersicht des in F i g. 1 dargestellten Gerätes.

Der piezoelektrische Meßkristallsatz setzt sich aus Scheiben 1 zusammen. Diese sind zwischen der oberen Scheibe 7 und der uptercii Scheibe 8 angeordnet, wobei sich die untere Scheibe 8 im Sockel 12 des Gehäuses 10 abstützt. Oberhalb der Scheibe 7 befindet sich die seismische Masse 11 und die ganze, aus Meßkristallsatz und seismischer Masse bestehende Gebereinheit ist mittels einer vorgespannten Rohrfeder 15, welche einen Bestandteil des Gehäuses 10 bildet, umschlossen. Über der Rohrfeder 15 ist mit Abstand eine Schutzkappe 25 angeordnet. Seitlich am Gehäuse 10 befindet sich eine Anschlußbuchse 18, durch welche die Meßleitungen vom Meßkristallsatz in weiter nicht dargestellter Weise herausgeführt sind. Das Meßgerät wird mittels nicht dargestellter Schrauben an dem zu messenden Objekt befestigt, welche das Gehäuse 10 in Bohrungen 28 durchsetzen.

Der Sockel 12 des Gehäuses weist sechs radiale Nuten 26 auf, welche über den Umfang gleichmäßig verteilt sind. Außerdem sind ringförmige Nuten 27 vorgesehen, die zueinander und zum Gehäuse 10 konzentrisch angeordnet sind und mit radialen Nuten 26 ein Kanalnctz bilden. Schließlich ist noch eine zentrale Ausnehmung 30 vorgesehen. Durch die ßc-

nannten radialen und ringförmigen Nuten ist die Au'flagerfläche 14 zu dem zu messenden Objekt hin unterbrochen bzw. verkleinert, so daß der Wärmeübergang zum Gerät entsprechend vermindert ist. Dieser Wärmeübergang wird weiterhin noch durch eine Luftzirkulation herabgesetzt, weiche über die die Mantelfläche 13 des Gehäuses 10 durchsetzenden radialen Kanäle stattfindet Diese Luftzirkulation ist durch die nach außen linear zunehmende Tiefe der radialen Nuten 26 besonders begünstigt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Beschleunigungsmeßgerät mit einem in einem Gehäuse angeordneten vorgespannten und mit der seismischen Masse mechanisch gekoppelten piezoelektrischen Meßkristallsatz, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (12) des Gehäuses (10) in seiner Auflagerflache (14) radiale sowie ringförmige Aussparungen (26 bzw; 27) aufweist

2. Beschleunigungsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Aussparungen (26) die Mantelfläche (13) des Gehäuses (10) durchsetzen.

3. Beschieunigungsmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der radialen Aussparungen (26) gegen die Mantelfläche (13) hin linear zunimmt.