DE2357692A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen von schwingungen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum messen von schwingungen

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Schwingungsmessung unter Verwendung eines hochmolekularen piezoelektrischen Körpers.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Messen von Schwingungen, welches darin besteht, daß ein elektrischer Stromkreis gebildet wird, der.als Anschlüsse ein Paar Elektroden aufweist, die auf beiden Seiten eines hochmolekularen piezoelektrischen Körpers angeordnet sind., daß der piezoelektrische Körper teilweise oder vollständig mit einem zu untersuchenden Schwingkörper verbunden wird und die mechanischen Schwingungen in Änderungen einer elektrischen Größe oder Spannung umgewandelt werden.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Schwingungs-
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messung, welche einen hochmolekularen piezoelektrischen Körper aufweist, und insbesondere auf eine Vorrichtung, welche einen piezoelektrischen Körper enthält, der in Verbindung mit einem Feldeffekttransistor und/oder einem Relaisstromkreis arbeitet.
Verschiedene Arten von Abnehmern zur Verwendung mit Vibrometer^ arbeiten nach verschiedenen bekannten Prinzipien, wie dem Kapazitätsprinzip, den Magnetostrikticnsprinzip, dem fotoelektrischen Prinzip, dem piezoelektrischen Prinzip, v/elches anorganische Kristalle oder Keramiken verwendet, und dem Spannungs- bzw. Dehnungsmefiprinzip, welches einen Widerstandsdraht oder dgl. verv.'endet.
Jeder dieser bekannten Vibrometerabnehmer hat jedoch ihm innewohnende Nachteile. Abnehmer, und zwar solche, die nicht nach dem piezoelektrischen Prinzip arbeiten, sind insbesondere in ihren Aufbauten kompliziert und schwierig zu entwerfen bzw. herzustellen. Darüber hinaus bestehen unvermeidbare Begrenzungen bei der Messung des Schwingkörpers an einer gewünschten Stelle und bei seiner wahlfreien Gestaltung bei dem piezoelektrischen Abnehmer von verhältnismäßig einfachem Auftau sowie anderen Arten von Abnehmern. Außerdem haben Abnehmer, die nach dem Kapazitätsprinzip, dem Magnetcstriktionsprinzip, dem fotoelektrischen Prinzip und dem piezoelektrischen Prinzip arbeiten, insofern Nachteile, als ihre Resonanzfrequenz niedrig ist und der Bereich der Meßfrequenz wegen ihrer beträchtlichen Masse schmal ist. Außerdem beeinflußt die Masse die Schwingungen des zu untersuchenden Schwingkörpers nachteilig.
Die Erfindung schafft durch die Verwendung eines hochmolekularen piezoelektrischen Körpers als Meßelement einen hervorragenden Abnehmer für das Vibrometer, welcher wegen seines außergewöhnlich niedrigen Gewichts den Änderungen der Verformung sogar bei den Schwingungen in einem Bereich sehr hoher Frequenz mit höherer Genauigkeit und ohne Wirkungen auf die Schwingungen des zu untersuchenden Schwingkörpers
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folgen kann. Der Abnehmer, der gemäß der Erfindung verwendet wird, kann die Schwingungen an irgendeiner gewünschten Stelle des Schviingkörpers und bei beliebiger Ober flächenge staltung des Schwingkörpers messen, Da '. ferner die hochmolekularen piezoelektrischen Körper eine niedrige Elastizitätskonstante bzw.. einen niedrigen E-Modul aufweisen und die Form eines dünnen Filme haben, ist keine große Druckbeanspruchung für die Verschiebung erforderlich, und die Schwingungen des Schviingkörpers werden nicht nachteilig beeinflußt. Während das übliche Rochelle-Salz, Quarzkristall,
piezoelektrische Keramikstoffe (wie z.B. PZT) usw,, einen
Elastizitätskoeffizienten in dem Bereich über ; O - 80 *
2 '
dyn/cm haben, ist der hochmolekulare piezoelektrische Körper eine sehr weiche Substanz, und sein Eiastizitätskeeffi-
10 2 zient kann weniger als 5 * 10 dyn/cm betragen, selbst in dera Zustand, in welchem er Elektroden aufweist. Dieskann in einem dünnen Film von Vieriiger als 100 Mikron und insbesondere von weniger als einigen Mikron verwendet wer den. Da es schwierig ist, einen dünnen anorganischen Filia von weniger als 100 Mikron herzustellen, so bedeutet dies3 daß ein außerordentlich v/eicher Film erhalten werden kann, der mehrere Zehnmal weicher als üblicher Film ist. Ein solcher Film ist bisher nicht bekannt gewesen.
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Demgemäß kann ein hochmolekulares piezoelektrisches Element, das sich von Keramikstoffen usw. unterscheidet, nicht nur als sehr dünner Film von beliebiger Konfiguration hergestellt werden, sondern auch den Änderungen der Verformung bei Schwingungen in einem außerordentlich hohen Frequenzbereich genau folgen,, und zwar wegen seines außerordentlich geringen Gewichts und weil es zufolge seines geringen Elastizitätskoeffiziehten die Schwingungen des zu prüfenden Schwingungskörpers nicht beeinflußt.
Daher kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung sogar kleine Schwingungen mit hoher Empfindlichkeit und Genauigkeit messen oder feststellen, indem ein hochmolekulares piezoelektrisches Element, das auf seinen beiden Seiten mit Elektroden versehen ist, mit einem Detektor kombiniert wird.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann die geringfügigen Änderungen der Schwingungen des zu prüfenden Schwingkörpers feststellen, und daher kann sie sowohl zur Feststellung der Änderungen der Schwingungen in der verstrichenen Zeit und der abnormalen Schwingungen als auch zur Bestimmung der Verteilung der Beanspruchung verwendet werden, die auf jeden der verschiedenen Teile des Schwingungskörpers ausgeübt wird -, wenn er beim Anbringen des hochmolekularen piezoelektrischen Elements gemäß der Erfindung an den entsprechenden Teilen des Schwingungskörpers schwingt. Die Vorrichtung ist auch anwendbar, um sogenannte "Lunker" d. h. die Unterschiede der inneren Dichten in Stahlmaterialien oder dgl. festzustellen, indem an die Materialien bestimmte Schwingungen angelegt und Unterschiede der Schwingungen an jedem der Teile gemessen werden.
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■■· ο ■" -
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine Darstellung, welche den
piezoelektrischen Effekt eines bei der Erfindung verwendeten hochmolekularen piezoelektrischen Elements veranschaulicht .
Fig. 2, 3 und 4 sind Blockdiagramme von Meßstromkreisen, die das Prinzip des Verfahrens zum Messen von Schwingungen gemäß der Erfindung veranschaulichen. Fig. 5 und 6 sind Blockdiagramme von Ausführungsformen der Schwingungsmeßvorrichtung gemäß der Erfindung.
Es ist bekannt, daß hochmolekulare polare Substanzen, wie Polyvinylidenfluorid (nachstehend PVDF genannt), Polyvinylfluorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylchlorid, Nylon 11 oder dgl.j einen piezoelektrischen Körper ergeben, wenn an einem Blatt oder Film von ihnen der Polarisationseffekt hervorgerufen wird, indem beispielsweise ein hohes stationäres elektrisches Feld unter Erhitzung angelegt wird,
Jedes dieser piezoelektrischen Elemente zeigt einen piezoelektrischen Effekt der Expansionsart. In einem piezoelektrischen Element, das aus einem monoaxialorientie.rten Film oder Blatt hergestellt ist, kann ein bedeutsamer piezoelektrischer Effekt als Polarisation d.,^ (d stellt die piezoelektrische Konstante dar) längs der Achse xQ beobachtet werden, wenn die Beanspruchung längs der Achse x. gemäß Fig. angelegt wird, wobei die Achsen χ. , X2 undx» die Orientierungsrichtung bzw. die Breite und die Tiefe wiedergeben. Obgleich d_„ nicht den Wert Null hat, wird es gewöhnlich nur in der Größenordnung von etwa
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. l/lo bis l/2o zu d-,. angenommen.
Diese Anisotropie wird bei einem nicht-orientierten oder biaxial orientierten Film oder Blatt kaum gefunden.
Es wurde gemäß der Erfindung festgestellt, daß ein Blatt oder Film aus PVDF-Reihenharz, welches unter richtig gewählten Bedingungen verarbeitet ist, einen piezoelektrischen Körper ergeben kann, der eine piezoelektrische Konstante dq1 von mehr als
— 7 —6
1 t Io cgsesu (max. 2 . Io cgsesu) bei Monoaxial-
— 8 orientierung und .von mehr als 5 · Io cgsesu bei Nichtorientierung und Biaxialorientierung hat, was die Anwendung in einer weiten Vielheit von Gebieten ermöglicht.
Insbesondere bei PVDF-Material ist es erwünscht, einen Film von ο"Kristallstruktur zu wählen und zu polarisieren, da er,besonders hohe piezoelektrische Konstante liefert. PVDF-Reihenharz schließt natürlich Mischpolymerisate von ihm ein, die PVDF als Grundkomponente enthalten. Ein solcher piezoelektrischer Film hat piezoelektrische Charakteristiken der Expansicns-Korrtraktionsart, die ganz verschieden von dem Effekt der gestreckten synthetischen Polypeptid-Filme sind, die piezoelektrische Charakteristiken der Face-Shear-Art besitzen, wie dies in der FR-PS
2 ooo 77o aufgezeigt ist, Eine spezielle Ausführung ist für das Element der letzteren Art erforderlich, und in der Konstitution, wie sie beispielsweise in Fig. 2 wiedergegeben ist, bei welcher der piezoelektrische Körper auf seinen beiden Seiten mit Elektroden versehen ist, kann es nur außerordentlich geringe Signale als Schwingungsabnehir.er. liefern, weil die Signale in den verschiedenen Phasen rechtwinklig zueinander versetzt sind. Außerdem ist festgestellt worden, daß
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seine Piezoelektrizität klein ist.
Das Prinzip des Vibrömeteräbhehmers, bei welchem ein hochmolekularer piezoelektrischer Körper als Meßelement verwendet wird, wird nachstehend anhand von FiQ: 2 beschrieben* ■ .
InFig. '2 ist mit i ein als Meßelement verwendeter hochmolekularer piezoelektrischer,Körper bezeichnet, der auf seihen beiden Seiten Elektroden 2 und 2 ' in Form einer leitenden Schicht«- aufweists die nach einem bekannten Verfahren * wie Aufdämpfeh eines FilmeSjerzeugt ist» Mit 3 ist eine Klebschicht bezeichnet j· die ais beidseitig klebendem Band oder zweckentsprechendem Klebstoff besteht und zürn Befestigen des Keßeiements an dem zu prüfenden Schwingungskörper H dient. Die Klebschicht 3 wird einfach dadurch hergestellt,.daß geeignete druckempfindliche Klebstoffe auf die Oberfläche der .Elektrode 2' aufgebracht werdeti und diese auf einen anderen Gr'undfilm aufgeklebt wird. Sie wird dann verwendet,indem dieser Grundfilm abgezogen wird.
Die Materialien für die ' Klebstoff-e oder die klebehdeh Bänder sind natürlich richtig auszuwählen, so daß keine größe Beanspruchung für ihre Verformung im Vergleich zuderjenigen des zu prüfenden Schwingüngskörpers erforderlich ist·. Das Meßelement kann ah dem zu prüfenden Schwingühgskörper auch dur"ch irgendwelche anderen Mittel als durch Klebstoff angebracht werden* Die Schwingungen werden ah den Abnehmer beispielsweise in der in Fig. 2 durch einen Pfeil angedeuteten Richtung angelegt.
Beim Messen der Schwingungen des zu prüfenden Schwingungskörpers in einer bestimmten Richtung bringt ein- aus einem- mönöaxialör-ientierteh· Film hergestellter hochmolekularer piezoelektrischer Körper,
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wenn er -als Meßelement verwendet wird, die' Orien-, tierungsrichtung mit der Pachtung der Schwingungen in Ausrichtung. Beim Messen der Schwingungen in unbestimmten Richtungen wird ein hochmolekularer piezoelektrischer Körper, der keifte Anisotropie der Piezoelektrizität aufweist und aus einem nicht-orientierten oder biaxiaH/orientierten Film hergestellt ist,als MeSelement bevorzugt.
Das von solchen Schwingungen erzeugte elektrische Feld wird über einen zweckentsprechenden Impedanzumwandlungskreis 5 abgegeben und mittels einer Meß- oder Detektionsvorrichtung 6, beispielsweise ein Voltmeter, ein Aufzeichner, ein Oszilloskop oder dgl.,gemessen oder festgestellt, und die in den Schwingungen hervorgerufene Verschiebung wird mittels der vorbestimmten Beziehung zwischen der Verformung und der Ausgangsspannung des Abnehmers bestimmt. Zusätzlich kann durch Verwendung eines Aufzeichners oder eines Oszilloskops .die Frequenz gemessen werden, und die genaue Wellenform kann durch Verwendung eines zweckentsprechenden Integrationsstromkreises gemessen werden.
Der Vibrometerabnehmer gemäß der Erfindung umfaßt auch die Ausführungsform gemäß Fig. 3 zusätzlich zu derjenigen gemäß Fig. 2.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 weist der hochmolekulare piezoelektrische Körper 1 auf seinen beiden Seiten Elektroden 2, 2' auf, die an dem zu prüfenden SchwingungsKrper 4 mittels Klebstreifen 3, 31 teilweise befestigt sind. Der Abnehmer kann an dem Schwingungskörper in zweckentsprechender Weise angebracht werden, beispielsweise durch Festschrauben mittels kleiner Schrauben, oder indem Klemmeinrichtungen zusätzlich zu der Verklebung vor-
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gesehen werden. Der hochmolekulare piezoelektrische Körper 1 als Meßelement kann an seinem einen. Ende mit dem zu prüfenden Schwingungskörper 4 gekoppelt und an seinem anderen Ende an einem: feststehenden Körper 7 befestigt werden1, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
In Fig. 4 ist mit 1 ein hochmolekularer piezoelektrischer Körper bezeichnet, der auf seinen beiden Seiten mit leitenden Elektroden 2, 2' versehen ist, die nach einem bekannten Verfahren, wie Aufdampfen von Metallfilm, hergestellt sind. Das eine Ende des Abnehmers ist mittels beidseitig klebenden Bandern oder Klebstoffen - 3 oder mittels üblicher Befestigungsmittel , wie kleiner Schrauben, Klammern oder dgl. } an dem feststehenden Körper 7. befestigt.
Das andere Ende des Abnehmers ist an dem zu prüfenden Schwingungskörper 4 mittels des Teils 3' in der gleichen Weise befestigt, wie das erste Ende an dem feststehenden Körper 7. Die Schwingungen des Schwingungskörpers, die in Fig. ^ durch den Pfeil, angedeutet sind, werden somit über-einen solchen Aufbau auf den Abnehmer übertragen.
Die erzeugte Spannung wird über einen zweckentsprechenden Impedanzumwandlungsstromkreis 5 abgegeben und mittels einer Meß- oder Detektionseinrichtung 6, wie einem Voltmeter, einem Aufzeichner, einem Oszilloskop oder dgl .j festgestellt oder gemessen, und die Amplitude der Schwingungen wird mittels einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Verformung und.der Ausgangsspannung des Abnehmers bestimmt. Es ist auch möglich, die Frequenz der Schwingungen durch Verwendung eines Aufzeichners oder Oszilloskcpszu messen sowie ihre Wellenform durch die-Verwendung eines
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- Io -
zweckentsprechenden Integrators zu messen. .
•Bei der Schwingungsmessung gemäß der Erfindung wird das eine Ende des Abnehmers an dem feststehenden Körper befestigt, und die Änderung des Äbstands zwischen dem zu prüfenden Schwingungskörpers und dem feststehenden Körper ist gleich der Veischiebung, die der ganzen Länge des Abnehmers erteilt wird. Daher wird eine große Verschiebung auf den Abnehmer ausgeübt, was ermöglicht, eine hohe Ausgangsspannung zu entnehmen und auf diese Weise sogar außerordentlich schwache Schwingungen des zu prüfenden Schwingungskörpers zu messen oder zu bestimmen.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung, die sehr einfach in ihrer Ausführung ist, vermag einen außerordentlich weiten Frequenzbereich zu messen, und ihre Frequenzcharakteristik ist über den weiten Frequenzbereich flach. Außerdem hat sie eine höhere Empfindlichkeit und Genauigkeit wegen ihrer hohen Ausgangsspannung. Es ist insbesondere zu bemerken5 daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung trotz der vorgenannten sehr vorteilhaften Merkmale billig hergestellt werden kann.
Es ist erwünscht, das ganze System des Abnehmers gemäß der Erfindung mit einem Schirm zu versehen3 um die Geräusche möglichst weitgehend zu verhindern, wenn er zum Messen verwendet wird,weil das elektrische Feld oder die Änderungen der Kapazitanz, falls überhaupt vorhanden, in seiner Nähe Fehler in der Messung verursachen können.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, einen Feldeffekttransistor als Impedanzumwandlungsstronkreis zu verwenden, die Detektionseinrichtung wird durch Kombinieren dieser Elemente gebildet.
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- ii - ■ ·
Eine" Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand von Fig. 5 beschrieben, in der mit 1 ein hochmolekularer piezoelektrischer Körper bezeichnet isrt, der auf seinen beiden Seiten mit Elektroden 2, 2' versehen ist.· Mit 8 ist ein FeIdeffekttransistorstromkYeis und mit 6 eine Meß- oder Detektionseinrichtung bezeichnet-, -
Bei der Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung· wird der mit Elektroden versehene hochmolekulare piezoelektrische Körper ah dem zu prüfenden Schwingungskörper 4· angebracht. Er kann dadurch angebracht werden, daß ein beidseitig klebendes Band oder Klebstoff^ oder übliche Befestigungsmittel, wie kleine Schrauben oder dgl, verwendet werden. Die Änderungen in den Schwingungen des Schwingungskörpers we"rden von dem piezoelektrischen Körper über eine solche Ausführung in Spannungsänderungen umgewandelt.
Die erzeugte Spannung wird beispielsweise über einen Feldeffekttransistor abgegeben und mittels der Meß- oder Detektionseinrichtung B, wie einem Voltmeter, einem Aufzeichner, einem Qszilüpskop oder dgl,, gemessen oder festgestellt. Sie kann auch durch die Kombination --mit. einen? Relais Stromkreis eine Alarmeinrichtung betätigen. .
Insbesondere wird.ein hochmolekularer piezoelektrischer Körper teilweise oder vollständig an den Schwingungskörper gekoppelt, um dadurch die Schwingungsänderungen in Spannungsänderungen umzuwandeln. Wenn die vorbestimmte Spannungshöhe·aufgrund der Erzeugung abnormaler Schwingungen oder dgl* überschritten wird, wird die mit dem. piezoelektrischen Körper verbundene Alarmeinrichtung betätigt', um- über die abnormalen Schwingungen in dem Schwingungskörper zu informieren. Bei der vorgenannten Ausführungsform ist zwischen dem
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piezoelektrischen Körper und dem Relaisstromkreis • zum Betätigen der Alarmeinrichtung ein Feldeffekttransistor vorgesehen, um die Impedanz umzuwandeln, so daß der mit der Alarmeinrichtung verbundene Relaisstromkreis durch die in dem piezoelektrischen Körper erzeugte Spannung betätigt werden kann.
Die direkte Kopplung, des piezoelektrischen Körpers an einen zweckentsprechenden RelaisStromkreis kann ebenfalls die Alarmeinriehtung betätigen.
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben, bei welcher mit 1 ein hochmolekularer piezoelektrischer Körper bezeichnet ist, der auf seinen beiden Seiten mit Elektroden 2, 2' in Form leitender Schichten als Anschlüsse nach einem bekannten Verfahren, wie dem Aufdampfen
en
von Metallfilnr, versehen ist. Die Anschlüsse werden, wenn die Messung erfolgt, auf dem Schwingungskörper k unter Verwendung von beidseitig klebenden Bändern oder zweckentsprechenden Klebstoffen oder von üblichen Befestigungsmitteln, wie kleinen Schrauben oder Klammern, angebracht. Die Anschlüsse sind ferner über den Feldeffekttransistorkreis 8 mit dem Relaiskreis 9 verbunden, der seinerseits mit der Alarmeinrichtung Io verbunden ist und diese betätigt, wenn eine vorbestimmte Spannungshöhe erreicht ist. Eine übliche Einrichtung, beispielsweise ein Voltmeter, kann als Relaiskreis verwendet werden. Das hier verwendete Voltmeter ist in dem Stromkreis derart angeordnet, daß sein Zeiger die Alarmeinrichtung betätigt, wenn eine vorbestimmte Spannungshöhe überschritten wird. Die Schwingungen des Schwingungskörpers U werden von dem hochmolekularen piezoelektrischen Körper transformiert und über den Feldeffekttransistorkreis an das Voltmeter abgegeben, und die Änderungen der
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Amplitude der Schwingungen werden als Spannungsänderung festgestellt. "Wenn die abnormalen Schwingungen
in dem Schwingungskörper erzeugt werden, um dadurch eine Spannung zu.erzeugen, welche die vorbestimmte Höhe überschreitet, schließt der Zeiger des Voltmeters den Stromkreis für die Alarmeinrichtung, um sie zu betätigen
Beispiel 1
Ein monoaxial orientierterPVDF-FiIm wurde auf' seinen beiden Seiten durch Niederschlagen von!Aluminium mit Elektroden 2, 21 versehen, wie dies in Fig. 2 wiedergegeben ist, und dann wurde ein stationäres elektrisches Feld von 5oo k.V/cm unter Erhitzung angelegt, um einen ,piezoelektrischen Körper zu erhalten, der
-7 eine piezoelektrische Konstante d,-, von U,o. Io egsesu
hatte. - - . ■ .
Es wurde ein Vibrometerabnehmer gemäß Fig. 2
unter Verwendung dieses piezoelektrischen Körpers
3■--""■ (7o χ Io χ o,Ol mm ) hergestellt. Der zu prüfende
■ - ■ Schwingungskörper 4,der aus Aluminiumblech (So χ 12 χ 1 mm ) hergestellt war, wurde mit dem Meßelement mittels Klebmateriaü3 verbunden, das aus beidseitig klebendem Band bestand. .
Das eine Ende des Aluminiumblechs wurde festgelegt, und an sein anderes- Ende wurden sinusförmige Schwingungen von lo-löo Hz unter Verwendung eines Vibrators angelegt, wobei die Schwingungen in Io Hz-Stufen von Io Hz auf loo Hz erhöht wurden*
Die erzeugte Spannung wurde über einen Feldeffekttransistor dem Impedanzumwandlungskreis zugeführt und unter Verwendung eines Oszilloskops gemessen. Die Wellenform, welche die gleiche Frequenz wie
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-IU-
die an das Aluminiumblech angelegte hatte, wurde beobachtet,.so daß sie mit hoher Genauigkeit folgte. Die Frequenzcharakteristik war -flach-» Die Amplitude der Schwingungen in dem Aluminiumblech, die asis der Beziehung zwischen der Verformung und der· Amsgängsspannung des Abnehmers vorausb.estimint war, zeigte immer einen konstanten Viert von M-,8 Mikron/cm, rasatolsängig von Änderungen der Frequenz. Die Amplitude, die mittels des in den Vibrator als Bezug vorgesehenen Beanspruchungsmessers bestimmt wurde, betrug 5 Kikron/cm.
Beispiel 2
Ein monoaxial orientierter PVDF-FiIm werde auf beiden Seiten durch Niederschlagen vom Alumni nium mit Elektroden 2, 21 versehen, wie dies im Fig. U wiedergegeben ist, und dann wurdeeir» statioimaiies elektrisches Feld von 5oo kV/cm unter angelegt, um einen piezoelektrischen Körper mit
3 einer Größe von 7o χ Io χ ο, ο Ium zn erhalten, der eine piezoelektrische Konstante d„ vom %,© . io cgsesu hatte.
Der pfezoelektrische Körper wurde am seimens
einen Ende mit dem feststehenden Körper 1 w&a an seinem anderen Ende mit dera AluMiniuniilecIii % verbunden, das seinerseits an den Vibrator gekoppelt war. Für die Klebmaterialien 3, 31 wurde beidseitig klebendes Band verwendet.
Der Vibrator wurde mit sinusföranigeim Schwingungen von 1 Hz bis loo Hz betätigt, und. die erzeugte Spannung wurde über den Fe-ldeffekttraimsistortoreis 5 für die Impedanzumwandlunggeführt urad damm mittels des Oszilloskops 6 festgestellt. Es sriarde eiiae hohe Ausgangsspannung je Einheit der Verscmietoaimg
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(Größe der Verschiebung/Länge in dem piezoelektrischen Korper in Mikron/cm) von o,ol6 mV erhalten. Die Frequenzcharakteristiken bis zu den loo Hz waren flach, und die Machfolgecharakteristiken für die Änderungen der1 Frequenz waren außerordentlich scharf.
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Claims (5)

- 16 Patentansprüche
1. Verfahren zum Messen von Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Stromkreis gebildet wird, der als Anschlüsse Elektroden enthält, die auf beiden Selten eines hochmolekularen piezoelektrischen Körpers an^orchet sind, daß der piezoelektrische Körper ganz oder teilweise an einen zu prüfenden Schwingungskörper gekoppelt wird und daß die mechanischen Schwingungen als Anderungeneiner elektrischen Größe oder Spannung gemessen oder festgestellt werden.
2. Verfahren zum Messen von Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende eines hochmolekularen piezoelektrischen Körpers, der auf beiden Seiten mit Elektroden versehen ist, an einem feststehenden Körper befestigt wird, das andere Ende des piezoelektrischen Körpers an den zu prüfenden Schwingungskörper gekoppelt wird und die mechanischen Schwingungen in Änderungen der zu messenden oder festzustellenden Spannung umgewandelt werden.
3. Vorrichtung zum Feststellen oder Messen von Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlüsse eines hochmolekularen piezoelektrischen Körpers, der auf beiden Seiten mit Elektroden versehen ist, über einen Feldeffekttransistor mit einer Meß- oder Detektionseinrichtung verbunden sind.
4. Vorrichtung zum Alarmieren abnormaler ,Schwingungen,dadurch gekennzeichnet, daß eine Alarmeinrichtung,ein Relaiskreis zum Betätigen des Relais gemäß den Spannungsänderungen und ein hochmolekularer piezoelektrischer Körper, der auf seinen beiden Seiten mit Elektroden versehen ist, über einen
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Feldeffekttransistor-miteinander verbunden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hochmolekulare piezoelektrische Körper, der auf beiden Seiten mit Elektroden versehen ist, an'dem Schwingungskörper mittels ' druckempfindlicher Klebstoffe, die vorher auf seine eine Seite aufgebracht sind, befestigt ist.
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DE2357692A 1972-11-20 1973-11-19 Vorrichtung zur Schwingungsmessung mit einem elektrische Ausgangssignale liefernden Meßwandler Ceased DE2357692B2 (de)

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