DE1804697C3 - Nach dem Wirkdruckprinzip arbeitendes pneumatisches Meßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein nach dem Wirkdruckprinzip arbeitendes pneumatisches Meßgerät mit zwei über eine Druckwaage gegeneinander geschalteten Druckgebern, von denen der eine die Meßdüse aufweist.

Bei einem derartigen aus der CH-PS 341 319 bekannten pneumatischen Meßgerät wird der der Meßgröße zugeordnete Druck mit einem Differenzdruckmanometer gemessen, dessen emem Eingang der Systemdruck und dessen anderem Eingang der über die mit ihrem Waagebalken Teil eines Düse-Prallplatte-System bildenden Druckwaage verstärkte Meßdruck zugeführt ist.

Die Linearität zwischen Durchfluß durch die Meßdüse und Meßweg ist dort etwas linearer als zwischen Staudruck und Meßweg bei pneumatischen Meßgeräten, bei denen die durch die Abstandsänderungen zwischen Meßdüse und Werkstück erzielten Druckänderungen unmittelbar zur Anzeige gebracht werden.

Ferner ist in der Zeitschrift »Regelungstechnik«, 1954, Heft 4, S. 75 in Verbindung mit den F i g. 3 und 4 eine Vorrichtung beschrieben, die einen Druckregler mit starrer Rückführung zeigt, bei dem zwischen der Meßgröße und dem Ausgangsdruck ebenfalls ein linearer Zusammenhang besteht. Diese Linearität ist jedoch wie auf S. 81, linke Spalte ausgeführt, nur dann zu erreichen, wenn der Aussteuerungsbereich der Meßdüse klein gegen den Rückführungsbereich ist. Ist das Wegsignal der Rückführung zu gering, z. B. weil die Rückführung sehr steif ist, dann gelingt die Linearisierung nicht.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Linearität derartiger Meßgeräte für viele Anwendungsgebiete unzureichend ist, da stets nur geringe Abmessungen von einem Sollmaß sehr genau gemessen werden können. Soll beispielsweise der AusgangsJuftdruck zur Meßsteuerung von Werkzeugmaschinen verwendet werden, so müssen infolge der fehlenden Proportionalität zwischen den jeweiligen Maßen eines zu bearbeitenden Werkstückes und dem Ausgangsluftdruck durch besondere Maßnahmen die auftretenden Fehler der unterschiedlichen Meßbereiche beseitigt werden. Dies gilt ebenfalls für da« Sortieren von bearbeiteten Werkstücken, deren Abi essungen im Verhältnis zur zugelassenen Toieranz weit verschieden sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Linearität der Kennlinie von pneumatischen Meßgeräten unter Verwendung der bisher üblichen Meßdüsen mit einfachen Mitteln zu vergrößern, so daß solchen Meßgeräten insbesondere auch Meßsteuerungen unmittelbar nachgeschaltet werden können.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zum Zwecke der Linearisierung der Kennlinie des Meßgerätes der Meßdüse eine zweite mit dem zweiten Druckbalg verbundene Düse gleicher Charakteristik zur Bildung gleicher oder genau proportionaler Druckänderungen zugeordnet ist, und daß die Druckwaage über ein von diesen Druckänderungen beaufschlagtes pneumatisches Folgewerk (Kaskadenregler) so im Gleichgewicht gehalten ist, daß der Ausgangsdruck des Folgewerkes bei Gleichgewicht der Druckwaage der Meßgröße proportional ist.

Auf diese verblüffend einfache Weise wird über einen weiten Meßbereich genaue Proportionalität zwischen dem Anzeige- und/oder Steuerzwecken dienenden ausgehenden Luftdruck und den jeweiligen Maßabweichungen der zu messenden Werkstücke erzielt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Druckwaage eine an sich bekannte Balgwaage, deren Waagebalken die Prallplatte eines Düse-Prallplatte-Systems ist, deren Düse mit einem Balg eines eine Feder aufweisenden, das Folgewerk bildenden zweiten Düse-Prallplatte-Systems verbunden ist, dessen Düse die zweite, mit einem Balg der Balgwaage verbundene Kompensationsdüse ist.

Die Hebellänge der die Feder aufweisenden Prallplatte ist durch Verschieben ihres Drehpunktes veränderbar. Auch die Federkraft der Feder des zweiten Düse-Prallplatte-Systems ist einstellbar.

Schließlich ist zwischen der Düse des die Stellung der Balgwaage abtastenden Folgewerkes und dem Balg des die Kompensationsdüse aufweisenden Düse-Prallplatte-Systems ein Verstärker vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Nach dem Wirkdruckprinzip arbeitendes pneumatisches Meßgerät mit zwei über eine Druckwaage gegeneinander geschalteten Druckgebern, von denen der eine die Meßdüse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Linearisierung der Kennlinie des Meßgerätes der Meßdüse (5) eine zweite mit dem zweiten Druckbalg verbundene Düse (12) gleicher Charakteristik zur Bildung gleicher oder genau proportionaler Druckänderungen zugeordnet ist, und daß die Druckwaage über ein von diesen Druckänderungen beaufschlagtes pneumatisches Folgewerk (Kaskadenregler 17) so im Gleichgewicht gehalten ist, daß der Ausgangsdruck des Folgewerkes bei Gleichgewicht der Druckwaage der Meßgröße proportional ist.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwaage eine an sich bekannte Balgwaage (10) ist, deren Waagebalken (21) die Prallplatte eines Düse-Prallplatte-Systems ist, deren Düse (20) mit einem Balg (18) eines eine Feder (19) aufweisenden, das Folgewerk bildenden zweiten Düse-Prallplatte-Systems (12, 16) verbunden ist, dessen Düse (12) die zweite, mit einem Balg (11) der Balgwaage (10) verbundene Kompensationsdüse ist.

3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebellänge der die Feder (19) aufweisenden Prallplatte (16) durch Verschieben ihres Drehpunktes (30) veränderbar ist.

4. Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft der Feder (19) des zweiten Düse-Prallplatte-Systems (12. 16) einstellbar ist.

5. Meßgerät nach den Ansprüchen 2 bis 4, gekennzeichnet durch einen Verstärker (28) zwischen der Düse (20) des die Stellung der Balgwaage (10) abtastenden Folgewerkes (17) und dem Balg (18) des die Kompensationsdüse (12) aufweisenden Düse-Prallplatte-Systems (12,16).