DE2637413B2 - Induktiver Meßwertaufnehmer nach dem Wirbelstromprinzip - Google Patents

Induktiver Meßwertaufnehmer nach dem Wirbelstromprinzip

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DE2637413B2 DE19762637413 DE2637413A DE2637413B2 DE 2637413 B2 DE2637413 B2 DE 2637413B2 DE 19762637413 DE19762637413 DE 19762637413 DE 2637413 A DE2637413 A DE 2637413A DE 2637413 B2 DE2637413 B2 DE 2637413B2
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Ing.(Grad.) Reinhard Hilgner
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    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
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    • G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/202—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by movable a non-ferromagnetic conductive element
    • G—PHYSICS
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen induktiven Meßwertaufnehmer nach dem Wirbelstromprinzip, bestehend aus einer mit hochfrequentem Wechselstrom gespeisten Spule in einem magnetisch durchlässigen Gehäuse, welches im Kopfende einer metallischen Trägerhülse gefaßt ist.
Bei bekannten Meßwertaufnehmern dieser Art ist die Spule in einem vorzugsweise zylindrischen Meßkopf aus Keramik angeordnet. Dieser Meßkopf ist in das Ende einer Trägerhülse aus Stahl eingesetzt, so daß er etwa 10 mm über das Hülsenende herausragt. Die Stirnfläche des Meßkopfes befindet sich in Arbeitsstellung in geringem Abstand zu dem Meßobjekt, beispielsweise einer rotierenden Welle, deren Radialschwingung gemessen werden soll. Der in das Meßobjekt induzierte Wirbelstrom bedämpft rückwirkend die Spule, so daß aus deren Impedanzänderungen in einer Auswerteschaltung der Meßwert gewonnen werden kann.
Bei den bekannten Meßwertaufnehmern ist jedoch nachteilig, daß der aus dem Ende der Trägerhülse ragende Meßkopf aus Keramik oder aus einer organischen Vergußmasse insbesondere gegen mechanische Einwirkungen und/oder hohe Temperaturen anfällig ist und bei höheren Drücken die Abdichtung des Meßkopfes in der Trägerhülse Schwierigkeiten bereitet. Es besteht demgemäß die Aufgabe, einen induktiven Meßwertaufnehmer nach dem Wirbelstromprinzip so zu verbessern, daß er unter schwierigen Umgebungsbedingungen hinsichtlich Temperatur, Druck, Feuchte, Kernstrahlung und mechanischen und chemischen Belastungen einsetzbar ist.
Eine Lösung der Aufgabe wird in einem induktiven Meßwertaufnehmer der eingangs genannten Art gese- !0 hen, bei dem erfindungsgemäß
a) die metallische Trägerhülse stirnseitig senkrecht zur Meßrichtung mit einer Abschlußplatte aus magnetisch durchlässigem, temperaturfestem und gegen chemische Einflüsse resistentem Werkstoff druckdicht abgeschlossen ist und
b) die Spule unmittelbar hinter der Platte angeordnet ist.
Hiermit wird die Spule vor mechanischen und chemischen Störeinflüssen weitgehend geschützt und es wird eine gute Abschirmung gegen hochfrequente Störsignale quer zur Meßrichtung bei geringen Wirbelstromverlusten erzielt, wobei keine Beeinträchtigung des Hochfrequenzfeldes in Meßrichtung auftritt.
In bevorzMgten Ausführungsformen bestehen die Abschlußplatten aus Keramik, vorzugsweise aus Metalloxydkeramik oder druckfestem Glas und sind mit einem kunststoffreien Verbindungsmittel in dem Rand der Trägerhülse befestigt. Als Verbindungsmittel eignen sich insbesondere Metall- oder Glaslote; bei Druckglas und Keramik sind auch lotfreie Verbindungen möglich.
Zur Führung und Bündelung; der Feldlinien in Meßrichtung ist es weiterhin vorteilhaft, die Spule in einem in Meßrichtung offenen Schalenkern anzubringen, dessen offene Seite von der Abschlußplatte begrenzt ist. Durch diese Maßnahme lassen sich die Wirbelstromverluste auf einen eineichbaren, relativ geringen Wert vermindern.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt und im folgenden beschrieben.
Mit einem induktiven Meßwertaufnehmer 1 nach dem Wirbelstromprinzip soll die Schwingung eines Meßobjekts 2, beispielsweise einer drehenden Welle, gemessen werden.
Der Meßwertaufnehmer 1 weist zu diesem Zweck eine Spule 3 auf, die mit Hochfrequenz in der Größenordnung von 1 MHz gespeist wird. Die Spule ist in einem einseitig offenen Schalen- oder Topfkern 4 aus Ferrit oder dergleichen angebracht, dieser wiederum ist auf einer Trägerplatte 5 befestigt, die in einer metallischen Trägerhülse 6 axial verschiebbar angeordnet ist.
Die dem Meßobjekt 2 zugewandte Stirnseite der Trägerhülse 6 ist mit einer Abschlußplatte 7 druckdicht verschlossen. Die Abschlußplatte 7 besteht hier aus Aluminiumoxyd-Keramik und ist mittels einer Lötverbindung 8 an dem Rand der Trägerhülse 6 druckdicht befestigt.
Auf die Rückseite der Trägerplatte 5 wirkt eine Schraubenfeder 9, die sich gegen einen Bund 10 eines an die Trägerhülse 6 angeschweißten Verlängerungsrohrs 11 abstützt und die offene Stirnseite des Topfkerns 4 gegen die Innenfläche der Abschlußplatte 7 drückt.
Die Trägerplatte 5 kann auch auf andere Weise, beispielsweise durch Einschweißen, so befestigt werden, daß sich die offene Stirnseite des Topfkerns 4 unmittelbar hinter der Abschlußplatte 7 befindet, ohne diese zu berühren.
Wird eine Abschlußplatte 7 aus druckfestem Glas
verwendet, so kann diese ohne Verwendung eines Lots direkt in die Trägerhülse 6 eingeschmolzen werden bzw. bei Verwendung von Keramik-Abschlußplatten kann oci bestimmten Werkstoffkombinationen eine loifreie Meiall-Keramikverbindung angewendet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Induktiver Meßwertaufnehmer nach dem Wirbelstromprinzip, bestehend aus einer mit hochfrequentem Wechselstrom gespeisten Spule in einem zumindest in Meßrichtung magnetisch durchlässigen Gehäuse, welches im Kopfende einer metallischen Trägerhülse gefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die metallische Trägerhülse (6) stirnseitig senkrecht zur Meßrichtung mit einer Abschlußplatte (7) aus magnetisch durchlässigem, temperaturfestem und gegen chemische Einflüsse resistentem Werkstoff druckdicht abgeschlossen ist, und
b) die Spule (3) unmittelbar hinter der Abschlußplatte (7) angeordnet ist.
2. Induktiver Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (3) in einem einseitig offenen Schafenkern (4) angebracht ist, dessen offene Seite von der Abschlußplatte (7) begrenzt ist.
3. Induktiver Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte (7) aus Keramik besteht.
4. Induktiver Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte (7) aus druckfestem Glas besteht.
5. Induktiver Meßwertaufnehmer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte (7) mittels eines Glas- oder Metall-Lots in der Trägerhülse (6) befestigt ist.
6. Induktiver Meßwertaufnehmer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte (7) mittels lotfreier Verbindungstechnik in der Trägerhülse (6) druckdicht befestigt ist.
DE19762637413 1976-08-19 1976-08-19 Induktiver Meßwertaufnehmer nach dem Wirbelstromprinzip Withdrawn DE2637413B2 (de)

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DE3805636A1 (de) * 1988-02-24 1989-09-07 Kernforschungsz Karlsruhe Sensor zur induktiven wegaufnahme

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