DE2543128C3 - Spulen- und Mikrophonhalterung für eine Frequenzabgleichvorrichtung für mechanische Resonatoren - Google Patents
Spulen- und Mikrophonhalterung für eine Frequenzabgleichvorrichtung für mechanische ResonatorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spulen- und Mikrophonhalterung für eine, eine Sandstrahl- bzw. Laserabgleicheinheit
sow'e eine Frequenzmeßeinheit aufweisende Frequenzabgleichvorrichtung für mechanische, aus
einem magnetischen Werkstoff bestehende Resonatoren, bei der die Frequenzmeßeinheit eine Anregespule
und ein Mikrophon enthält.
Beim Abgleichen von mechanischen Resonatoren für elektromechanische Filter werden diese über das
Wechselfeld einer Spule zu mechanischen Schwingungen angeregt und die Frequenz der Schwingungen der
Resonatoren mit Hilfe eines Mikrophons gemessen.
In diesem Zusammenhang ist beispielsweise ein Verfahren zum Frequen:'abgleich mechanischer Resonatoren
bekannt, bei dem die Einstellung der vorgegebenen Resonanzfrequenz durch geregeltes Abtragen
von Resonatormaterial mit Hilfe von Sand- oder Laserstrahlen erfolg! (DT-PS 19 29 994). Hier werden
die Resonatoren ebenfalls uner das Wechselfeld einer
Spule zu mechanischen Schwingungen angeregt, die durch ein Mikrophon m elektrische, der Ist-Frequenz
v.'-'i Resonatoren einsprechende Schwingungen umgi
wyndelt line' anschließend verstärkt werden. Die
verstärkten elektrischen Schwingungen werden einem Soll-Ist-Wert-Vergleich unterzogen und entsprechend
der sich dabei ergebenden Differenzfrequenz wird das
Abtragen des Resonatormateriais geregelt.
Um bei der Bestimmung der Eigenfrequenz des mechanischen Resonators eine ausreichend große Schwingungsamplitude zu erhalten, ist es notwendig, daß der Luftspalt zwischen dem Eisenkern der Anregespule und dem, den magnetischen Kreis schließenden Resonator möglichst klein gehalten wird. Die Messung der Eigenfrequenz des Resonators erfolgt über ein Mikrophon, das um eine möglichst hohe Ausgangsspannung zu erhalten, in der Nähe eines Schwingungsbauches der zwischen Resonator und Mikrophon befindlichen Luftsäule angeordnet sein muß. Um weiterhin störende Umgebungsgeräusche bei der Messung der Eigenfrequenz der Resonatoren auszuschalten, ist es erforderlich, das Mikrophon im Bereich des ersten Schwingungsbauches der Luftsäule anzubringen. Dadurch ergibt sich ein Abstand zwischen Resonator und Mikrophon von nur einigen Zehntel Millimetern. Da die Messung der Eigenfrequenz jedoch im allgemeinen abwechselnd mit dem schrittweise erfolgenden Frequenzabgleich vor sich geht, sind Anregespule und Mikrophon der bekannten Anordnungen durch reflektierte Sandkörner oder beim Lascrbeschuß durch herausgeschleuderte Werkstoffpartikcln starker Abnutzung unterworfen.
Um bei der Bestimmung der Eigenfrequenz des mechanischen Resonators eine ausreichend große Schwingungsamplitude zu erhalten, ist es notwendig, daß der Luftspalt zwischen dem Eisenkern der Anregespule und dem, den magnetischen Kreis schließenden Resonator möglichst klein gehalten wird. Die Messung der Eigenfrequenz des Resonators erfolgt über ein Mikrophon, das um eine möglichst hohe Ausgangsspannung zu erhalten, in der Nähe eines Schwingungsbauches der zwischen Resonator und Mikrophon befindlichen Luftsäule angeordnet sein muß. Um weiterhin störende Umgebungsgeräusche bei der Messung der Eigenfrequenz der Resonatoren auszuschalten, ist es erforderlich, das Mikrophon im Bereich des ersten Schwingungsbauches der Luftsäule anzubringen. Dadurch ergibt sich ein Abstand zwischen Resonator und Mikrophon von nur einigen Zehntel Millimetern. Da die Messung der Eigenfrequenz jedoch im allgemeinen abwechselnd mit dem schrittweise erfolgenden Frequenzabgleich vor sich geht, sind Anregespule und Mikrophon der bekannten Anordnungen durch reflektierte Sandkörner oder beim Lascrbeschuß durch herausgeschleuderte Werkstoffpartikcln starker Abnutzung unterworfen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,
den vorerwähnten Schwierigkeiten abzuhelfen, ohne dabei die Wirksamkeit der Ankopplung nennenswert zu
beeinträchtigen.
Ausgehend von einer Spulen- und Mikrophonhalterung für eine, eine Sandstrahl- bzw. Laserabgleicheinhcit
sowie eine Frequenzmeßeinheit aufweisende Frequenzabgleichvorrichtung für mechanische, aus
einem magnetischen Werkstoff bestehende Resonatoren, bei der die Frequenzmeßeinheit eine Anregespule
und ein Mikrophon enthält, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Frequenzmeßeinheil
von einem geschlossenen Schutzgehäuse umgeben ist, das eine abnehmbare, aus Isoliermaterial
bestehende und dem abzugleichenden Resonator zugewandte Schutzplatte aufweist, daß innerhalb des
Schutzgehäuses eine das Mikrophon einschließende, durch eine Bohrung der Schutzplatte und mit ihrem
einen Ende nahe an den Resonator geführte zylindrische Hülse vorgesehen ist, daß zwei Ferritkernstücke durch
die Schutzplatte geführt sind, und daß die Anregespule innerhalb des Schutzgehäuses verschiebbar ist, derart,
daß ihr Kern an den beiden Kernstücken zur Anlage kommt.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist dadurch gegeben, daß Mikrophon und
Spule wirksam geschützt sind, und daß alle Teile, die dem Verschleiß unterliegen, leicht austauschbar sind.
Darüber hinaus sind diese Verschleißteile vergleichsweise billig zu ersetzen, so daß sich insgesamt eine hohe
Wirtschaftlichkeit ergibt.
Vorteilhaft ist es, wenn die zylindrische Hülse an ihrem dem Resonator zugewandten Ende konisch
verjüngt und über eine Schraubverbindung mit einem, durch die Bohrung der Schutzplatte geführten zylindri-M
hen Rohrstück entsprechend kleineren Durchmessers verbunden ist. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit,
daß am Resonator reflektierte Sandkörner bzw. herausgeschleuderte Werkstoffpartikeln zur Mikrophonkapscl
gelangen, weiterhin verringert. Außerdem
ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, das einer
stärkeren Abnutzung unterworfene billige Rohrstück einfach auszutauschen.
Weiterhin is: es vorteilhaft, das Mikrophon in
Richtung seiner Längsachse innerhalb der Hülse vcschiebbar und arretierbar anzuordnen, da dann die
Mikrophonkapsel in einfacher Weise in einem Schwingungsbauch
der in der Hülse befindlichen Luftsäule justiert werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In der Zeichnung bedeutet:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Frequenzab-
gleichvorrichtung nach dem Stand der Technik;
Fig.2 eine schematische Darstellung der erfindungs-
gemäßen Spulen- und Mikrophonhalterung;
Fig.3 ein durch die Mikrophonmittelachse gelegter
vertikaler Schnitt durch die Anordnung nach F i g. 2;
Fig.4 ein vertikal zum Schnitt nach pig. 3 gelegter
Schnitt durch eine Deckplatte des Schutzgehäuses.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Abgleichvorrichtung mit einer auf eine Stirnseite des abzugleichenden Resonators
1 gerichteten Lasereinheit 2. Die aus einer Anregespulc 3 und einem Mikrophon 4 bestehende
Frequenzmeßeinheit ist hier im Abstand von nur einigen Zehntel Millimetern von dem abzugleichenden Resonator
1 angeordiKi. Infolge des hier erfi-derlichen
geringen Abstandes sind Mikrophonkapsel 4 ind Spule
3 durch die bei Laserbeschuß herausgeschleuderten Werkstoffparlikeln starker Abnutzung unterworfen.
Dadurch ist ein häufiger Austausch der Spule und der hochwertigen Mikrophonkapsel erforderlich. Entspre
chende Verhältnisse liegen auch beim Sandstrahlabglcich vor.
In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Frequenzmeß·
einheit schematisch dargestellt. Spule 3 und Mikrophon
4 sind hinler einer aus Isoliermaterial bestehenden
Schutzplatte 5 angeordnet. Durch diese Schutzplatte 5 sind zwei Ferritkernstücke 6 durchgeführt, die den
magnetischen Eisenweg einer Anregespule 3 soweit verlängern, daß wieder ein sehr kleiner Luftspalt
zwischen Resonator 1 und Spulenkern 11 bleibt. Zum Schutz des Mikrophons ist eine Hülse 7 vorgesehen, in
welche die Mikrophonkapsel 4' hineinragt. Die Hülse 7 ist an ihrem Ende konisch verjüngt und durch ein
Rohrstück 8 entsprechend kleineren Durchmessers, das in die Hülse 7 eingeschraubt ist und durch die
.Schutzplane 5 ragt, abgeschlossen. Das Ende dos
Rohrstückes 8 ist nahe an den Resonator 1 geführt. Die Hülse 7 wirkt zusammen mit dem Rührstück 8 als
Schallrohr, in dem sich eine mil der Frequenz des
Resonators schwingende Luftsäule ausbildet, die von Kaumgeräuschen nur sehr wenig beeinflußt wird. Die
Mikrophonkapsel 4' kann deshalb ohne wesentliche Verschlechterung der Meßbedingungrn in einem vom
Resonator 1 weiter entfernten Schwingungsbauch der Luftsäule angebracht werden. Da die Schutzplatte 5 mit
den in sie eingeklebten Ferritkernstücken 6 als Frontplatte auf ein geschlossenes Schutzgehäuse 9
geschraubt ist. läßt sie sich ebenso wie das auf die Hülse
7 aufgeschraubte Rohrstück 8 leicht austauschen.
Aus den F i g. _S und 4 ist ersichtlich, daß die das
M/krophon 4 einschließende Hülse 7 und das Rohrstück
8 zwischen die Schenkel des U-förmig ausgebildeten Kerns 11 der Anregespule 3 bzw. zwischen die
Ferritkernstücke 6 zu liegen kommen. Die Anregespule 3, die seitlich am Schutzgehäuse 9 angeordnet ist. kann
durch die Schraube 10 in Längsrichtung verschoben werden, so daß die Spulenkerne 11 an den beiden
Ferritkernstücken 6 zur Anlage kommen. Die Schraube
12 dient zum Festklemmen der Spule nach der Einstellung.
Die zum Schutz des Mikrophons vorgesehene Hülse 7 ist an ihrem dem Resonator zugewandten Ende konisch
verjüngt. Über ein auf dieses Ende der Hülse 7 aufgeschraubtes
Rohrstück 8. das durch eine Bohrung der Schutzplatte 5 geführt ist, wird die Verbindung zu dem
Resonator I hergestellt. Das Mikrophon ist in einer um seine Längsachse drehbaren Kunststoffhülse 13 isoliert
im Schutzgehäuse 9 gelagert, in dieser Kunststoffhülse
13 in Richtung seiner Längsachse verschiebbar und kann mit einem Klemmstück 14 arretiert werden. Ein
Ende der Kunststoffhülse 13 ist mit einem Gewinde 15 versehen, auf das die Hülse 7 aufgeschraubt ist. Durch
Drehen der Kunststoffhülse 13 kann somit die Hülse 7 in Richtung ihrer Längsachse verschoben und somit der
Abstand zwischen dem Rohrstück 8 und dem Resonator 1 eingestellt werden. Der Hebel 16 dient hierbei als
Drehsicherung.
Das Schutzgehäuse 9 ist oben und unten durch je eine
Platte 17 geschlossen, so daß lediglich die Schutzplatte 5 mit den beiden Ferritkernstücken 6 und das Rohrstück 8
dem Verschleiß unterliegen. Diese Verschleißteile sind einfach herzustellen und leicht auszutauschen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Spulen- und Mikrophonhaltcruug für eine, eine
Sandstrahl- bzw. Laserabgleicheinheit sowie eine Frequenzmeßeinheit aufweisende Frequenzabgleichvorrichtung
für mechanische, aus einem magnetischen Werkstoff bestehende Resonatoren, bei der die Frequenzmeßeinheit eine Anregespule
und ein Mikrophon enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß die Frequenzmeßeinheit von einem geschlossenen Schutzgehäuse (9) umgeben ist,
das eine abnehmbare, aus Isoliermaterial bestehende und dem abzugleichenden Resonator (i) zugewandte
Schulzplatte (5) aufweist, daß innerhalb des Schutzgehäuses (9) eine das Mikrophon (4) einschließende,
durch eine Bohrung der Schutzplatte (5) und mit ihrem einen Ende nahe an den Resonator (1)
geführte zylindrische Hülse (7) vorgesehen ist, daß zwei Ferritkernstücke (6) durch die Schutzplatte (5)
geführt sind, und daß die Anregespule (3) innerhalb des Schutzgehäuses (9) verschiebbar ist, derart, daß
ihr Kern (11) an den beiden Kernstücken (6) zur Anlage kommt.
2. Spulen- und Mikrophonhallerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische
Hülse (7) an ihrem dem Resonator (I) zugewandten Ende konisch verjüngt und über eine
Schraubverbindung mit einem durch die Bohrung der Schutzplatte (5) geführten zylindrischen Rohrstück
(8) entsprechend kleineren Durchmessers verbunden ist.
3. Spulen- und Mikrophonhalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Mikrophon (4) in Richtung seiner Längsachse innerhalb der Hülse (7) verschiebbar und arretierbar
angeordnet ist.
4. Spulen- und Mikrophonhalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mikrophonkapsel (4') in einem Schwingungsbauch der innerhalb der zylindrischen
Hülse (7) befindlichen Luftsäule angeordnet ist.
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