DE182126C

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Publication number: DE182126C
Application number: DENDAT182126D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- .M182126 KLASSE 42 d. GRUPPE

ALEXANDER BEHM in KARLSRUHE, Baden.

Meß- und Registriervorrichtung für Amplituden schwingender Körper.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. April 1906 ab.

Die Erfindung bezweckt, Amplituden schwingender Körper, beispielsweise von Stimmgabeln, Stäben, Membranen, Platten usw. zu messen. Zu diesem Zwecke wird der schwingende Körper mit einem Glasfaden versehen, der am Ende eine Glaskugel von etwa 0,1 mm Durchmesser trägt; letztere dient als ^v Konvex-Spiegel oder Linse und entwirft ein Bild einer Lichtquelle, das selbst bei starker Vergrößerung die Dimension eines Punktes besitzt und demnach genauere Messungen gestattet, als die bisher üblichen Staubkörnchen. Schwingt der Körper, so zieht sich der Punkt zu einer Linie aus, die genügende Helligkeit und Schärfe besitzt, um mit Mikroskop mit Mikrometer gemessen werden zu können.

Sind sehr kleine Weggrößen von' schwingenden Körpern zu messen, so wird der Glasfaden bezüglich Länge, Dicke, Gewichtes und Materiales so bemessen, daß die Schwingungsdauer des zu messenden Objektes mit jener des Glasfadens übereinstimmt. Es liegt dann der Fall der Resonanz vor. Die Amplitude der Glaskugel kann dann ein Vielfaches (beispielsweise ein Hundertfaches) der Amplitude des schwingenden Körpers sein. Durch die Erfindung ist es möglich, Amplituden zu messen, die sich sonst der Wahrnehmung entziehen.

Die Zeichnung stellt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung in ihrer Anwendung auf eine Stimmgabel dar. 1 und 2 sind die Zinken der Stimmgabel, 3 ist der an einer Zinke befestigte Glasfaden, 4 das Glaskügelchen am Ende des letzteren, α bezeichnet die sehr kleine ..Amplitude der Stimmgabel, b jene des schwingenden Fadens.

Versuche haben gezeigt, daß zwischen den Amplituden α und b ein einmal zu ermittelndes, konstantes Verhältnis besteht.

Mittels der beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, einen zweiten Stimmgabelton oder überhaupt Töne gleicher Höhe zu messen, die auf irgend eine Art erzeugt sind.

Um die Messungen zu registrieren, genügt es, bei großen Amplituden das Bild des Lichtpunktes auf ein Blatt lichtempfindlichen Papieres oder auf eine photographische Platte zu werfen oder bei kleinen Amplituden dieselben mikrophotographisch zu fixieren; letzteres kann automatisch geschehen.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des Apparates, welcher dazu dient, die Schwingung bewegter Körper, beispielsweise einer Membran, dem Auge direkt als Sinuskurve sichtbar zu machen.

Eine Membran 5 trägt einen Glasfaden 3 mit Kugel oder einer kleinen Linse 4. Spricht man in den Trichter 6 hinein, so ruft das Schwingen der Membran im Mikroskop einen Lichtstrich hervor. Das Mikroskop besteht aus zwei Teilen, dem festen Tubus 7 mit Okular und der Objektivlinse 8,

die in eine rotierende Scheibe 9 so eingesetzt ist, daß, wenn letztere rotiert, bei jeder Umdrehung die Achse des Tubus mit einer des Objektives einmal zusammenfällt.
Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird jede Schwingung eines Körpers dem Auge direkt als Kurve im Mikroskop oder, wenn das Okular fehlt, in Projektion auf einer Mattglasscheibe oder auf einer lichtempfindlichen Platte sichtbar gemacht.

Das Prinzip dieser Wirkungsweise wird durch die Fig. 4, 5 und 6 klargelegt. Bewegt sich ein leuchtender Punkt von α nach a' (Fig. 4), so durchläuft das auf der anderen Seite der Linse befindliche Bild die Bahn A, A'. Die Linse L steht dabei still.

Befindet sich dagegen der Punkt a in Ruhe (Fig. 5) und wird die Linse vor ihm hin- und herbewegt, so wandert das Bild ^4 wieder nach A' mit und wieder zurück.

Wird nun gleichzeitig der leuchtende Punkt α hin- und herbewegt und die Linse L in einer zur Bewegung des Punktes α senkrechten Richtung verschoben (Fig. 6), so daß sie, wie zunächst angenommen werden soll, in mehreren, etwa drei Lagen L¹, L² und L³ festgehalten wird, so wird das Bild der Schwingungen des Punktes α an drei untereinander befindlichen Stellen erscheinen: Der Stellung L¹ der Linse entspricht das Bild A₁, A\, der Stellung L² entspricht A₂, A\ und der Stellung L^s entspricht A₃, A'₃.

Nun ist klar, daß, wenn die Linse kontinuierlich von L¹ nach L^3:: bewegt wird, während der Punkt α schwingt, die schwingende Bewegung des Bildpunktes A in eine Kurve aufgelöst wird.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung wird also demgemäß während des Durchganges des Objektives 8 durch das Gesichtsfeld des Okulares im Mikroskop eine Kurve zu sehen sein bezw. bei entferntem Okulare durch eine lichtempfindliche Platte die Kurve aufgenommen werden.

Man kann den Glasfaden mit dem Kugelchen auch so mit der Membrane in Verbindung bringen, wie dies Fig. 3 zeigt. Der Faden 3 ist hier am Membranengehäuse befestigt und die Schwingungen der Membrane werden durch irgend eine Zwischenlage IO zwischen Membrane und Faden auf diesen übertragen, so daß die Schwingungen des Kügelchens 4 wieder durch ein Mikroskop usw. wahrgenommen werden können.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Meß- und Registriervorrichtung für Amplituden schwingender Körper, dadurch gekennzeichnet, daß an dem schwingenden Körper ein Glasfaden befestigt ist, der am Ende ein als Konvex-Spiegel oder Linse wirkendes Glaskügelchen trägt.

2. Ausführungsform der Meß- und Registriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektivlinse des Mikroskops derart in eine vor dem festen Tubus rotierende Scheibe (9) eingesetzt ist, daß bei jeder Umdrehung der letzteren die Achse des Objektives mit jener des Tubus einmal zusammenfällt, zum Zwecke, die Schwingung des Glasfadens bezw. des mit ihm verbundenen, schwingenden Körpers dem Auge direkt als Kurve sichtbar zu machen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.