DE2807802A1 - DEVICE FOR DETECTING VIBRATION - Google Patents

DEVICE FOR DETECTING VIBRATION

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DE2807802A1
DE2807802A1 DE19782807802 DE2807802A DE2807802A1 DE 2807802 A1 DE2807802 A1 DE 2807802A1 DE 19782807802 DE19782807802 DE 19782807802 DE 2807802 A DE2807802 A DE 2807802A DE 2807802 A1 DE2807802 A1 DE 2807802A1
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electrode
electrodes
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housing
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DE19782807802
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Michel Robert Gault
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Jaeger SA
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Jaeger SA
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    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

MAASMAAS

:■■■ -V^ OTX: ■■■ -V ^ OTX

iiJ.N 40iiJ.N 40

Jaeger Levallois-Perret, Hauts de Seine/ FrankreichHunter Levallois-Perret, Hauts de Seine / France

Vorrichtung zum Nachweis von ErschütterungenDevice for the detection of vibrations

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachweis von Erschütterungen. In dieser Eigenschaft kann sie an jedem Gegenstand eingesetzt werden, bei dem ein solcher Nachweis geführt werden muß, insbesondere an einem Kraftfahrzeug, einem Motor oder einer Maschine, bei denen die Inbetriebnahme und das Anhalten nachgewiesen oder die Betriebsdauer registriert werden soll.The invention relates to a device for the detection of Tremors. In this capacity, it can be used on any object for which such evidence must be performed, in particular on a motor vehicle, an engine or a machine, in which the commissioning and the stop is to be detected or the operating time is to be registered.

Es gibt bereits Vorrichtungen dieser Art, bei denen eine mittels einer Feder oder eines Magneten in ihrer Ruhelage gehaltene Masse durch eine einen bestimmten Schwellenwert übersteigende Größe einer Beschleunigung freigesetzt wird, die dem Gerät, an dem die Vorrichtung angebracht ist, erteilt wird. Die Masse schließt oder öffnet dabei auf beliebige Weise einen elektrischen Stromkreis. Vorrichtungen dieser Art arbeiten nach dem Schwarz/Weiß-Prinzip: sie zdgen nämlich die Überschreitung einer Beschleunigung oder einer Verzögerung um einen vorbestimmten Wert an, wodurch dann eine Sicherheits- oder Alarmvorrichtung ausgelöst werden kann; aber wenn sie auf diese Weise auch die Inbetriebnahme oder die Stillsetzung eines Geräts oder eines Fahrzeugs anzuzeigen vermögen, so können sie doch nicht beide Funktionen auf einmal anzeigen und ebensowenig die Betriebsstunden solcher Geräte registrieren. There are already devices of this type in which one is in its rest position by means of a spring or a magnet the held mass is released by an acceleration that exceeds a certain threshold value, issued to the device to which the device is attached. The mass closes or opens on any Way an electrical circuit. Devices of this type work on the black / white principle: they deliver namely the exceeding of an acceleration or a deceleration by a predetermined value, whereby then a safety or alarm device can be triggered; but if they do this also startup or are able to indicate the shutdown of a device or a vehicle, they cannot do both functions all at once and neither do they register the hours of operation of such devices.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermag dagegen diese verschiedenen Funktionen auszuüben; sie enthält ein aus leit endem Elastomer bestehendes Element in einer passenden Ausnehmung im Boden eines Gehäuses sowie zwei Elektroden, von denen mindestens eine beweglich ist und mit einer Masse zusammenwirkt, die von einer Feder unter Druck gesetzt ist, die sich an dem Deckel des genannten Gehäuses abstützt.The device according to the invention, on the other hand, is capable of these various Perform functions; it contains an element made of conductive elastomer in a matching one Recess in the bottom of a housing and two electrodes, at least one of which is movable and has a mass cooperates, which is put under pressure by a spring which is supported on the cover of said housing.

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um einen Druck auf das Elastomerelement auszuüben. Die beiden Elektroden sind an eine Stromversorgung und eine Einrichtung angeschlossen, die die Widerstandsänderungen des Elastomerelements in Abhängigkeit von der auf es ausgeübten Kraft zu messen und/oder auszunützen gestattet.to exert pressure on the elastomer element. The two electrodes are connected to a power supply and one Connected device that changes the resistance of the elastomeric element as a function of the pressure on it to measure exerted force and / or to use it.

Die nachstehende Beschreibung macht in Verbindung mit den Zeichnungen die Erfindung besser verständlich.The following description, in conjunction with the drawings, makes the invention better understood.

Fig. 1 stellt die Widerstandsänderung des Elastomers kurvenmässig dar;1 shows the change in resistance of the elastomer as a curve dar;

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt;Fig. 2 shows the device according to the invention in section;

Fig. 3 gibt eine im Rahmen dieser Ausfuhrunggform der Erfindung anwendbare elektrische Schaltung wieder.Fig. 3 is one in the context of this Ausführungsunggform Invention applicable electrical circuit again.

Die Figuren 4 und 5 zeigen eine Ausführungsvariante für die Anordnung der Elektroden.Figures 4 and 5 show a variant embodiment for the arrangement of the electrodes.

Bei dem verwendeten Elastomer handelt es sich um ein von leitenden Partikeln durchsetztes Elastomer, dessen Widerstand in Abhängigkeit von dem auf es ausgeübten Druck abnimmt (Fig. 1). Ein Element 1 (Fig. 2) eines derartigen Elastomers ist in eine Ausnehmung 2 im Boden eines GehäusesThe elastomer used is an elastomer permeated by conductive particles, its resistance decreases as a function of the pressure exerted on it (Fig. 1). An element 1 (Fig. 2) of such a Elastomer is in a recess 2 in the bottom of a housing

3 zwischen zwei Elektroden 4 und 5 gesetzt. Die Elektrode3 placed between two electrodes 4 and 5. The electrode

4 liegt fest und befindet sich unmittelbar auf dem Boden der Ausnehmung, während die oben auf dem Element 1 angebrachte Elektrode 5 den Bewegungen des genannten Elements folgt. Die Elektrode 5 ragt geringfügig über die Ebene des Bodens des Gehäuses 3 vor. Ein becherartiges Bauteil 6 übt einen ständigen Druck auf die Elektrode 5 wegen der Kraft aus, die es seinerseits durch einen Deckel 9 des Gehäuses 3 erfährt. Die auf diese Weise von dem genannten Teil 6 auf das4 is fixed and is located directly on the bottom of the recess, while the one attached to the top of the element 1 Electrode 5 follows the movements of said element. The electrode 5 protrudes slightly above the level of the floor of the housing 3 before. A cup-like component 6 exerts constant pressure on the electrode 5 because of the force which it in turn experiences through a cover 9 of the housing 3. The in this way from the mentioned part 6 to the

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Element 1 durch die Elektrode 5 ausgeübte Vorbelastung ist so hoch, daß die Elektrode in den Bereich ihrer optimalen Arbeitsweise eingestellt ist. Eine Masse 7 bewegt sich in dem durch das Teil 6 gebildeten Innenraum 19; durch eine Feder 8, die sich an dem Deckel 9 des Gehäuses abstützt, wird die Masse 7 unter Druck gesetzt. Beim Auftreten einer dem Gerät erteilten Beschleunigung übt die Masse 7 über das Bauteil 6 und die Elektrode 5 eine zusätzliche Druckkraft auf das Element 1 aus. Aufgrund dieser Kraftwirkung ändert sich der Widerstand des Elements um erhebliche Beträge (Fig. 1). Eine Stromversorgung 10 (Fig. 3) bietet einen konstanten Strom, so daß die an den Anschlüssen der Elektroden 4 und 5 abgenommene Spannung V nur von dem Betrag des Widerstands des Elements 1 abhängt, und die Messung der Änderungen dieser Spannung ist daher ein Maß für die Änderungen, die hinsichtlich der Arbeitsweise des Geräts, an dem die beschriebene Vorrichtung angebracht ist, eingetreten sind.Preload applied to element 1 by electrode 5 is so high that the electrode is set in the range of its optimal function. A mass 7 moves in the interior 19 formed by the part 6; by a spring 8, which is supported on the cover 9 of the housing, the mass 7 is put under pressure. When an acceleration imparted to the device occurs, the mass 7 exercises An additional compressive force is exerted on the element 1 via the component 6 and the electrode 5. Because of this force effect the resistance of the element changes by considerable amounts (Fig. 1). A power supply 10 (Fig. 3) provides a constant current, so that the voltage V taken at the terminals of the electrodes 4 and 5 only from the The amount of resistance of the element 1 depends, and the measurement of the changes in this voltage is therefore a measure of the changes that have occurred with regard to the operation of the device to which the device described is attached are.

Ein Mittel zur Ausnützung dieser Spannungsänderungen ist, die beiden Elektroden an die Steuerspule des Schreibstifts eines Registriergeräts (z.B. eines Fahrafeugtachographen) anzuschliessen: Die Änderung der auf die Spule übertragenen Impulse führt eine Änderung der Auslenkungsweite des Schreibstifts herbei, wodurch die Schreibspur des Stifts erweitert oder zurückgenommen wird; man kann auf diese Weise also genau den Augenblick der Inbetriebnahme oder des Anhaltens des Geräts oder des Fahrzeugs überwachen sowie auch dessen Betriebsdauer .One means of taking advantage of these voltage changes is the two electrodes on the control coil of the pen of a recording device (e.g. a driver's tachograph) to be connected: The change in the impulses transmitted to the coil leads to a change in the deflection width of the pen here, whereby the writing trace of the pen is extended or retracted; so you can be accurate in this way monitor the moment the device or vehicle is started up or stopped, as well as its operating time .

Eine andere Möglichkeit der Anbringung der Elektroden besteht darin (Fig. 4 und 5), sie nebeneinander auf der gleichen Seite des Elastomerelements 1 anzuordnen«, das nach wie vor in der Ausnehmung 2 des Gehäuses 3 untergebracht istι am Boden der Ausnehmung befindet sich jetzt ein den Stromkreis schliessendes Bauelement 11. Eine feststehende Elek-Another way of attaching the electrodes is (Fig. 4 and 5) to place them next to each other on the same Side of the elastomer element 1 to be arranged «, the like is housed before in the recess 2 of the housing 3 A component 11 that closes the circuit is now located at the bottom of the recess.

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trode 17, die sich auf dem Element 1 längs einer Ringfläche 18 (Fig. 5) abstützt, dient hier ebenfalls als eine Vorbelastung ausübendes Organ für das genannte Element; sie wird dazu von einem Deckel 14 des Gehäuses 3 unter Druck gehalten. Durch die Elektrode 17 führt eine Zentralbohrung 21, in die eine bewegliche Elektrode 12 aufgenommen ist. Ein Isolierring 20, der mit der genannten Elektrode starr verbunden ist, befindet sich zwischen dieser und der Elektrode 17 in der Bohrung 21. Die Elektrode 12 liegt in der Mitte des Elements 1 (Fig. 5) auf, während das andere Ende dieser Elektrode durch eine Bohrung 13 geführt ist, die sich im Deckel 14 des Gehäuses 3 befindet, ferner durch eine Bohrung 15 in der Mitte einer Masse 16. Diese Masse ist, wie zuvor, in dem Innenraum 19 der Elektrode 17 verschiebbar, sie wird unter Druck gehalten von der Feder 8, die sich an dem Deckel 14 abstützt, und bewegt sich, wenn sie eine Beschleunigung erfährt, die dem Gerät erteilt wird, längs der beweglichen Elektrode 12 in der Weise, daß sie einen Druck auf den Isolierring 20 ausübt, der seinerseits die Elektrode 12 in Bewegung setzt, um den genannten Druck auf das Elastomerelement 1 zu übertragen. Die oben beschriebene elektrische Schaltung läßt sich auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung verwenden.Trode 17, which is supported on the element 1 along an annular surface 18 (Fig. 5), also serves as one here Pre-burdening organ for said element; To this end, it is supported by a cover 14 of the housing 3 Pressure held. A central bore 21, in which a movable electrode 12 is received, leads through the electrode 17 is. An insulating ring 20, which is rigidly connected to said electrode, is located between this and the Electrode 17 in the bore 21. The electrode 12 rests in the middle of the element 1 (Fig. 5), while the other The end of this electrode is passed through a bore 13, which is located in the cover 14 of the housing 3, also through a bore 15 in the middle of a mass 16. This mass is, as before, displaceable in the interior 19 of the electrode 17, it is kept under pressure by the spring 8, which is supported on the cover 14, and moves when it undergoes an acceleration imparted to the device along the movable electrode 12 in such a way that it exerts a pressure on the insulating ring 20, which in turn sets the electrode 12 in motion by the said pressure to be transferred to the elastomer element 1. The electrical circuit described above can also be used in this embodiment of the invention.

Natürlich kann man andersartige elektrische Schaltungen anwenden, um die Erfindung zu betreiben: z.B. an die Elektroden eine konstante Spannung legen, wobei die in Abhängigkeit von dem Widerstand des Elastomerelements variable Größe jetzt die Stromstärke ist, die sich umgekehrt proportional zu dem genannten Widerstand ändert.Of course, other types of electrical circuitry can be used to operate the invention: e.g. on the electrodes put a constant voltage, the variable depending on the resistance of the elastomer element Size is now the current strength, which changes inversely proportional to the resistance mentioned.

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e e r s e i \ eeersei \ e

Claims (9)

P^C-TrMTi-MAAS SC-. -■'■·■ — ^·>· — 6ÜC0 Γ.ü^iα;';E^4 4o Ansprüche :P ^ C-TrMTi-MAAS SC-. - ■ '■ · ■ - ^ ·> · - 6ÜC0 Γ.ü ^ iα;'; E ^ 4 4o claims: 1.-Vorrichtung zum Nachweis von Erschütterungen, mit einer . ' durch Trägheitskräfte wirkenden Masse, die durch die Druckkraft einer Feder zurückgestellt wird, die sich an dem Deckel eines Gehäuses abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem leitenden Elastomer bestehendes Element (1), das sich in einer passenden Ausnehmung (2) in dem Boden des Gehäuses (3) befindet, sowie zwei Elektroden (4, 5) vorgesehen sind, von denen mindestens die eine (5) beweglich ist und in Druckübertragungsverbindung mit der Masse (7) steht, wenn diese durch eine auf sie ausgeübte Beschleunigung in Bewegung gesetzt wird.1. Device for the detection of vibrations, with a . 'by inertial forces acting by the mass Compressive force of a spring is reset, which is supported on the cover of a housing, characterized in that an element (1) consisting of a conductive elastomer, which is in a matching recess (2) is located in the bottom of the housing (3), and two electrodes (4, 5) are provided, of which at least one (5) is movable and is in pressure transmission connection with the mass (7), if this is set in motion by an acceleration exerted on it. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (4, 5) auf den beiden Seiten des Elastomerelements (1) angeordnet sind, wobei die oben befindliche Elektrode (5) beweglich ist und geringfügig aus der Gehäuseebene hervorragt.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the two electrodes (4, 5) are arranged on both sides of the elastomer element (1), the above located electrode (5) is movable and protrudes slightly from the plane of the housing. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteil (6) vorgesehen ist, das auf die bewegliche Elektrode (5) einen so hohen Druck ausübt, daß das Elastomer (1) sich in seinem optimalen Arbeitsbereich befindet. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a component (6) is provided which is on the movable Electrode (5) exerts such a high pressure that the elastomer (1) is in its optimal working range. b 0 9 8 35/0776b 0 9 8 35/0776 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Elektrode (17) sich längs einer Ringfläche (18) an dem Elastomerelement (1) abstützt und von einer zentralen Bohrung (21) durchzogen ist, durch die die bewegliche Elektrode (12) hindurchgeführt ist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the stationary electrode (17) is supported along an annular surface (18) on the elastomer element (1) and is traversed by a central bore (21) through which the movable electrode (12) is passed. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Elektrode (12) sich an der Mitte des Elastomerelements (1) abstützt und daß sie zwei Bohrungen (13, 15) durchsetzt, von denen die eine in der Masse (16) und die andere in dem Gehäusedeckel (14) angebracht ist.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the movable electrode (12) is at the center of the elastomer element (1) and that it passes through two bores (13, 15), one of which is in the mass (16) and the other is mounted in the housing cover (14). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Elektrode (12) mit einem Isolierring (20) starr verbunden ist, der in die Bohrung (21) der feststehenden Elektrode (17) eingelassen ist und in Druckübertragungsverbindung mit der Masse (16) steht.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the movable electrode (12) with an insulating ring (20) is rigidly connected, which is let into the bore (21) of the fixed electrode (17) and in pressure transmission connection with the mass (16). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Anschlüsse der beiden Elektroden (4, 5) eine Konstantstromquelle (10) sowie eine Meßeinrichtung und/oder eine Einrichtung zur Ausnützung der Spannungsschwankungen, die direkt proportional den Widerstandsänderungen sind, die durch die Zusammendrückung des Elastomerelements (1) hervorgerufen werden, angeschlossen sind.7. Device according to one of claims 3 or 6, characterized in that the connections of the two electrodes (4, 5) a constant current source (10) and a measuring device and / or a device for utilizing the Voltage fluctuations that are directly proportional to changes in resistance caused by the compression of the elastomer element (1), connected are. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur Ausnützung der SpannungsSchwankungen eine Steuerspule an dem Schreibstift eines Registrierge-8. Apparatus according to claim 7, characterized in that as a device for utilizing the voltage fluctuations a control coil on the pen of a registration 809835/0-7809835 / 0-7 räts vorgesehen ist.council is provided. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Anschlüsse der beiden Elektroden (4, 5) eine KOnstantspannungsquelle sowie eine Meßeinrichtung und/oder eine Einrichtung zur Ausnützung der Stromstärkeschwankungen, die umgekehrt proportional den Widerstandsänderungen sind, die durch die Zusammendrückung des Elements (1) aus Mtendem Elastomer hervorgerufen werden, angeschlossen sind.9. Device according to one of claims 3 or 6, characterized in that the connections of the two electrodes (4, 5) a constant voltage source and a measuring device and / or a device for utilizing the Fluctuations in current that are inversely proportional to the changes in resistance caused by compression of the element (1) made of the elastomer, are connected. 809835/0776809835/0776
DE19782807802 1977-02-25 1978-02-23 DEVICE FOR DETECTING VIBRATION Withdrawn DE2807802A1 (en)

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