DE2217255A1

DE2217255A1 - Laengenmessverfahren und anordnung zur durchfuehrung desselben

Info

Publication number: DE2217255A1
Application number: DE19722217255
Authority: DE
Inventors: Walter Hilburger
Original assignee: Metabowerke GmbH and Co
Current assignee: Metabowerke GmbH and Co
Priority date: 1972-04-11
Filing date: 1972-04-11
Publication date: 1973-10-31
Also published as: CH564180A5; FR2179820B3; FR2179820A1

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. HANS LANGOSCH

7OOO STUTTGART · HERDWEG 62 · TELEFON (O711) 296523

Anmelderin;

Metabowerke KG .

Closs, Rauch & Schnizler
7440 Nürtingen/Württ.
Max-Eyth-Straße 10

Längenmeßverfahren und Anordnung zur Durchführung desselben

Die Erfindung betrifft ein Längenmeßverfahren, bei dem ein Prüfling über einen Meßwertaufnehmer gemessen und das elektrische Meßsignal über eine Verstärkeranordnung einem Meßwertverarbeiter bzw. einem Anzeigegerät zugeführt wird sowie eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens. Längenmessungen unterliegen häufig Fehlern, die ihre Ursache neben der Meßanordnung in ümweltein-

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flüssen haben. So sind die Meßwerte z.B. abhängig von Temperatureinflüssen, die sich auf den Meßwertaufnehmer, den Prüfling und die gesamte Meßkette auswirken. Beim Einsatz von induktiven Tastern als Meßwertaufnehmer ergeben sich Temperaturabhängigkeiten durch die Konstruk-

o tionsruerkmale des Oszillators, insbesondere durch dessen räumliche Anordnung und die Wahl und Auslegung der Schaltung, durch den Ohm¹sehen Widerstand der Spulenwicklung und durch die Permeabilität des Gebers. Beim Prüfling ändert sich ebenfalls mit der Temperatur die Permeabilität sowie die Leitfähigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Anordnung zu schaffen, bei der alle Driftwerte weitestgehend eliminiert werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß unmittelbar nacheinander in entsprechender Meßposition ein Meisterstück und der Prüfling gemessen werden und eines der beiden nacheinander am Ausgang des Meßwertaufnehmers anstehenden Meßsignale über einen Verstärker einem Analogwertspeicher und dann einem Differenzverstärker und das andere über den Verstärker unmittelbar dem Differenzverstärker zugeführt wird, an dessen Ausgang dann der Meßwert abgegriffen wird. Da der gesamte Meßvorgang inirelativ kurzer Zeit abläuft, sind die Meß-

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ergebnisse durch keine Driftwerte verfälscht: durch die Vergleichsmessung werden Fehler eliminiert.

Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens besteht gemäß der Erfindung darin, daß Meisterstück und Prüfling auf einer Aufnahmevorrichtung in gleichen Meßpositionen aufbringbar sind und der Ausgang eines Verstärkers, dessen Eingang mit dem Ausgang des Meßwertaufnehmers verbunden ist, einmal direkt und einmal unter Zwischenschaltung eines Analogwertspeichers mit.den Eingängen eines Differenzverstärkers verbunden ist und zwischen den Ausgang des Verstärkers und den Eingang des mit einem Löschschalter versehenen Analogwertspeichers ein Schalter gelegt ist. Auf diese Weise wird zunächst das Meßsignal, z.B. bei der Messung des Meisterstückes, im Analogwertspeicher gespeichert, sodann wird

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der Zugang zum Analogwertspeicher über die öffnung des Schalters unterbrochen und das Meßsignal, z.B. bei der Messung des Prüflings, unmittelbar dem Differenzverstärker zugeführt, dem auch vom Analogwertspeicher her das Meßsignal von der Messung des Meisterstückes zugegeben wird. Für bestimmte Einzelfälle ist es von Interesse, das Meßsignal direkt anzuzeigen. Es ist dann ein Schalter vorgesehen, über den der Eingang eines Anzeigegerätes wahlweise mit dem Ausgang des Verstärkers oder

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des Differenzverstärkers verbindbar ist. Als Meßwertaufnehmer können Widerstandsgeber, Piezoaufnehmer, Dehnmeßstreifen und dergl. eingesetzt werden, in besonders bevorzugter Weise eignet sich aber die Ausbildung als berührungslos arbeitender induktiver Taster, der in einem Tastergehäuse mindestens einen mit Gleichspannung gespeisten HF-Oszillator und einen Gleichrichter mit einer Siebschaltung aufweist. Der Meßwertaufnehmer, der Verstärker und der Analogwertspeicher sind vorzugsweise mit der gleichen Gleichspannungsversorgung verbunden. Zur Automatisierung des Meßablaufes kann die Steuerung der Schalter gemäß der Erfindung über die Stellung der Aufnahmevorrichtung erfolgen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Zeichnung, in der die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens in Form eines Blockschaltbildes wiedergegeben ist.

Ein Meisterstück 1 und ein Prüfling 2 sind in einer Aufnahmevorrichtung 3 aufgenommen und lassen sich an die identisch gleiche Stelle bringen, so daß dieselbe Meßposition in bezug auf einen Meßwertaufnehmer 4 vorliegt, der Meßwertaufnehmer 4 ist als berührungslos arbeitender induktiver Meßtaster ausgebildet. In einem gestrichelt dargestellten Tastergehäuse 5 ist ein HF-Oszillator 6 und eine Gleichrichter-Siebschaltung 7 untergebracht.

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Der Ausgang 8 des Meßwertaufnehmers 4 ist mit einem Eingang 9 eines Verstärkers 10 verbunden, dessen Ausgang

11 unter Zwischenschaltung eines Schalters 12 mit dem Eingang 13 eines Analogwertspeichers 14 verknüpft ist, dessen Speichersignal über einen Schalter 15 löschbar ist. Der Ausgang 16 des Analogwertspeichers 14 ist mit dem einen Eingang 17 eines Differenzverstärkers 18 verbunden, dessen zweiter Eingang 19 über eine Leitung 20 mit dem Ausgang 11 des Verstärkers 10 in Verbindung steht. Der Ausgang 21 des Differenzverstärkers 18 ist unter Zwischenschaltung eines Schalters 22 mit einem Anzeigegerät 23 verbunden, über den Schalter 22 läßt sich zwischen dem Anzeigegerät 23 und dem Ausgang 11 des Verstärkers 10 eine unmittelbare Verbindung herstellen. Die als Operations-Verstärker ausgebildeten Verstärker 10 und 18 sowie der Analogwertspeicher 14 und der Meßwertaufnehmer 4 werden gemeinsam von einer Gleichspannungsversorgung 24 her betrieben. Die Schalter

12 und 15, aber auch der Schalter 22 sind vorzugsweise, in Abweichung zur vereinfachten Darstellung, als kontaktlose Schalter, z.B. in Form von Feldeffekt-Transistoren ausgebildet, die extern ansteuerbar sind. Die Ansteuerung erfolgt über nicht näher dargestellte Grenztaster oder Endschalter, die je nach Bewegung bzw. Stellung der Aufnahmevorrichtung 3 betätigt werden.

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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Vergleichs messung durchgeführt. Zunächst wird z.B. das Meisterstück 1 in der dargestellten Meßposition gemessen, das am Ausgang 8 des Meßwertaufnehmers 4 anliegende Meßsignal wird über den Verstärker 10 und^ den geschlossenen Schalter in den Analogwertspeicher 14 eingespeichert. Unmittelbar danach wird der Prüfling 2 in der Aufnahmevorrichtung 3, die gestrichelt dargestellt ist und z.B. aus einem beweglichen Meßschlitten besteht, in die analoge Meßposition gebracht. Anstatt der Aufnahmevorrichtung 3 könnte entsprechend der Meßwertaufnehmer 4 bewegt werden, Aufnahmevorrichtung 3 und Meßwertaufnehmer 4 könnten auch unbewegt bleiben, wenn z.B. der Prüfling 2 gegen das Meisterstück 1 ausgetauscht wird. Bei der Messung des

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Prüflings 2 ist der Schalter 12 geöffnet, das Meßsignal am Ausgang 8 wird über den Verstärker 10 über die Leitung 20 auf den Eingang 19 des Differenzverstärkers 18 gegeben, dem auch das im Analogwertspeicher 14 gespeicherte Signal aus der Messung des Meisterstückes 1 über den Eingang 17 zugeführt wird. Am Ausgang 21 des Differenzverstärkers 18 erscheint damit die Abweichung des Maßes des Prüflings 2 vom Meisterstück 1 als Meßwert und kann über den Schalter 22 zum Eingang 25 des Anzeigegerätes 23 geführt werden.

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Bei einer Umschaltung des Schalters 22 wird das Meßsignal am Ausgang 11 des Verstärkers 10 unmittelbar auf das Anzeigegerät 23 gelegt. Vor jedem neuen Meßvorgang wird der Analogwertspeicher 14 über den Schalter 15 gelöscht. Durch die Verbindung der Schaltersteuerung mit der Stellung der Aufnahmevorrichtung 3 bzw. des Meßwertaufnehmers 4 oder des Prüflings 2 ergibt sich ein vollautomatischer Meßvorgang.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit dem Verfahren bzw. der Anordnung alle Driftwerte der Meßkette auf einfache Weise eliminiert werden, so daß das Meß- bzw. Prüfgerät werkstattgerecht ausgeführt und betrieben werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

( 1.)Längenmeßverfahren, bei dem ein Prüfling über einen Meßwertaufnehmer gemessen und das elektrische Meßsignal über eine Verstärkeranordnung einem Meßwertverarbeiter bzw. einem Anzeigegerät zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nacheinander in entsprechender Meßposition ein Meisterstück (1) und der Prüfling (2) gemessen werden und eines der beiden nacheinander am Ausgang (8) des Meßwertaufnehmers (4) anstehenden Meßsignale über einen Verstärker (10) einem Analogwertspeicher (14) und dann einem Differenzverstärker (18) und das andere über den Verstärker (10) unmittelbar dem Differenzverstärker (18) zugeführt wird, an dessen Ausgang (21) dann der Meßwert abgegriffen wird.
2. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Meisterstück (1) und Prüfling (2) auf einer Aufnahmevorrichtung (3) in gleicher Meßposition aufbringbar sind und der Ausgang (11) eines Verstärkers (10), dessen Eingang (9) mit dem Ausgang (8) des Meßwertaufnehmers (4) verbunden ist, einmal direkt und einmal unter Zwischenschaltung eines Analog-

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Wertspeichers (14) mit den Eingängen (19,17) eines Differenzverstärkers (18) verbunden ist und zwischen den Ausgang (11) des Verstärkers (10) und den Eingang (13) des mit einem..Löschschalter (15) versehenen Analogwertspeichers (14) ein Schalter (12) gelegt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (22) vorgesehen ist, über den der Eingang (25) eines Anzeigegerätes (23) wahlweise mit dem Ausgang (11) des Verstärkers (10) oder mit dem Ausgang (21) des Differenzverstärkers (18) verbindbar ist.
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertaufnehmer (4) als berührungslos Qrbeitender induktiver Taster ausgebildet ist, der in

• einem Tastergehäuse (5) mindestens einen mit Gleichspannung gespeisten HP-Oszillator (6) und einen Gleichrichter mit einer Siebschaltung (7) aufweist.
5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Meßwertaufnehmer (4), Verstärker (10,18) und Analogwertspeicher (14) mit der gleichen Gleichspannungsversorgung (24) betrieben sind.

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6. Anordnung nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan für den Schalter (12 bzw. 15) mit der Aufnahmevorrichtung (3) in Verbindung steht.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (12 bzw. 15 und 22) als extern ansteuerbarer kontaktloser Schalter ausgebildet ist und als Betätigungsorgan ein über die Aufnahmevorrichtung (3) betätigbarer Endschalter vorgesehen ist.

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