DE2810552A1 - Vorrichtung zur genauen messung einer zylinderflaeche - Google Patents

Vorrichtung zur genauen messung einer zylinderflaeche

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DE2810552A1
DE2810552A1 DE19782810552 DE2810552A DE2810552A1 DE 2810552 A1 DE2810552 A1 DE 2810552A1 DE 19782810552 DE19782810552 DE 19782810552 DE 2810552 A DE2810552 A DE 2810552A DE 2810552 A1 DE2810552 A1 DE 2810552A1
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DE19782810552
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Edouard Peruchon
Pierre Rabischong
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Societe National Elf Aquitaine
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Societe National Elf Aquitaine
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    • Y10S33/13—Wire and strain gauges

Description

SOCIETE NATIONALE ELF AQUITAINE (Production) Courbevoie, Frankreich
Vorrichtung zur genauen Messung einer Zylinderfläche
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur genauen Messung der Form einer im wesentlichen zylindrischen Fläche.
In der modernen Technik werden Rohre in großer Zahl verwendet, insbesondere zum Umwälzen von Fluiden. Die Rohre von Wärmetauschern bei Kernreaktoren, Bohr-Pipelines und Fluidumwälz-Pipelines sind Beispiele derartiger Rohre. Nun ist es aber häufig notwendig, den Rundheitsgrad oder die Korrosion der Rohre an deren Außen- oder Innenflächen zu messen. Diese Messungen werden häufig unter giftiger oder schädlicher Atmosphäre durchgeführt oder bei schwierigem Zugang beispielsweise am Bodenoder Grund von ölsbohrschächten für die Bohrrohre oder bei einen Kernreaktor umgebenden Kreisen. Um diese Messungen durchzuführen, müssen daher zuverlässige, genau und einfach arbeitende Systeme vorgesehen werden.
Vorrichtungen, die auf mechanische Weise Abdrücke oder Abtastungen vornehmen, sind im allgemeinen die zuverlässigsten
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und diejenigen,die am einfachsten interpretierbare Signale ergeben. Aus diesem Grund ist die bei der Erfindung verwendete Vorrichtung eine elektromechanische. Die Berührung mit der Fläche des Teils ist mechanischer Art und das sich aus der Berührung ergebende Signal ist elektrischer Art. Es ist weiter unerläßlich, daß die mechanische Vorrichtung relativ veränderlich ist, d. h. Messungen von Durchmesserschwankungen und Rundheitsschwankungen einer großen Anzahl von Rohren in genauer Weise ermöglicht durch sich Anpassen an verschiedene Durchmesser aller dieser Rohre.Schließlich erscheint es notwendig, die mechanische Berührungsinformation in elektrische Signale umzusetzen, um sie aufzeichnen zu können und ggf. diese elektrischen Signale speichern zu können. Lediglich mechanische Vorrichtungen sind stets kompliziert anwendbar und wenig steuerbar.
Sie bestehen im allgemeinen darin, daß mittels eines GravierSchreibers auf einem Substrat eine der Rundheit des Zylinders oder dessen Oberflächenfehler entsprechende Kurve aufgetragen bzw. eingeschrieben wird. Diese Vorrichtungen sind kompliziert, da sie genaue mechanische Übersetzungen erfordern und da das mechanische Aufzeichnen oder Einschreiben die Empfindlichkeit der Messung beeinträchtigt. Sie liefern andererseits nicht unmittelbar verwendbare Informationen, weil . die erhaltenen Informationen nach der Messung zunächst dechit'riert oder entziffert werden müssen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung dieser Art so auszubilden, daß unter Vermeidung der genannten Nachteile eine genaue Messung bei einfacher Handhabung und Aufzeichnungsmöglichkeit möglich ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen ermöglicht es, die genaue Form der im wesentlichen zylindrischen Fläche eines Rohrs zu erhalten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mehrere mit einem Mittelgestell nachgiebig einstückige Tastfinger auf, die mit regelmäßigen Winkelabständen um dieses :Mltfeelgestell angeordnet sind, sowie eine Einrichtung zur Messung der äußersten Stellung jedes Tastfingers einschließlich einer Einrichtung, um die Tastfinger in Berührung mit der zu messenden Zylinderfläche zu halten, einer Einrichtung, um die Tastfinger in eine zurückgezogene Stellung zu bringen^und einer Einrichtung, um die Anordnung des Mittelgestells und der Tastfinger oder Taster in Translationsbewegung zurersetzen. Auf diese Weise wird die Lage der Wand durch eine mechanische Einrichtung gemessen, wobei die Information in eine elektrische Information umgesetzt wird, wodurch diese leicht übertragbar und numerisch verarbeitbar ist. Darüber hinaus können die verschiedenen Taster oder Tastfinger zurückgezogen werden, um ohne Messung die gesamte Anordnung der Vorrichtung im Inneren eines Rohres zu verschieben. Die Steuerung zur Inlagebringung der Tastfinger in Berührung mit der zu messenden Fläche kann aus der Entfernung erfolgen. Wenn der Meßfühler mit der Fläche in Berührung gebracht ist, ist die Verbindung zwischen .Oberfläche und Gestell ausreichend nachgiebig, um kleine Formänderungen der Oberfläche des Zylinderrohrs messen zu können. Im allgemeinen können wegen deren diametral gegenüberliegenden Lage die von den Meßfühlern erhaltenen Informationen paarweise zusammengefaßt werden, um durch eine differentielle Messung mögliche Zentrierungsfehler ausgleichen zu können.
Wie weiter unten näher erläutert werden wird, kann die Erfindung in zwei wesentlichen Ausführungsformen ausgebildet sein: Wenn die Durchmesseränderungen des zu messenden zylindrischen Rohrs gering sind, können Dehnungsmeßstreifen
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verwendet werden, um diese Änderungen zu messen, die sich durch eine mehr oder weniger starke Biegung des Tastfingers übertragen. Für größere Änderungen des Nenndurchmessers eines zylindrischen Rohrs wird vorzugsweise eine Vorrichtung zur Abtastung verwendet, bei der jeder Tastfinger mit einer mechanischen Übersetzung versehen ist, die auf eine Stange wirkt, die einen magnetischen Teil aufweist, der in einer Sekundärspule eines Transformators gleitet, die von einer Primärspule oder Primärwicklung umgeben ist. Die Lageänderung des magnetischen Teils der Stange verändert den die Spule der Sekundärwicklung durchsetzenden Fluß, die für einen Differentialtransformator angeordnet ist^und damit folglich die Spannung an den Anschlüssen der Spule oder Wicklung.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 im Teilschnitt einen im Inneren eines zylindrischen Rohrs in Meßstellung angeordneten Meßfühler ;
Fig. 2 schematisch im Schnitt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;
Fig. 3 im Radialschnitt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 unter ausführlicher Darstellung der Halterung und Verriegelung des Tastfingers;
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des mit Dehnungsmeßstreifen versehenen Tastfingers zur Messung von geringen Durchmesserschwankungen mittels Messung von Verformungen aufgrund von Biegungen der die Taster tragenden Stange;
Fig. 5 eine mechanische Übersetzung, die Stangen verwendet, die durch eine Abdichtung mittels O-Ring treten;
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Pig. 6 eine Gesatntansicht der Vorrichtung, die ausschnittsweise in Fig. 5 dargestellt ist, wobei die Berührung zwischen Tastfinger und Stange eine Membran erfolgt;
Fig. 7 ausführlich die Anlage auf der Membran vom Taster und von der Stange der Spule der Sekundärwicklung;
Fig. 8 die Übertragungseinrichtungen der Signale von den Tastern nach außerhalb des Rohrs.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, die zur Messung längs acht Erzeugenden der Innendurchmesser eines im wesentlichen zylindrischen Rohrs vorgesehen ist. Die Vorrichtung enthält acht Taster, die mit Winkelabständen von 45 ° ange'ordnet sind. Der Zylinder 2 ist geschnitten dargestellt, um die Taster 4 zu zeigen, deren Ende 6 in Berührung mit der Innenwand des zylindrischen Rohrs oder Zylinders 2 ist. Die acht Taster 4 sind um eine (nicht dargestellte) Achse schwenkbar und sinddirch einen Ring 8 in Lage gehalten. Eine Anordnung 10 aus Gliedern, Rändelschrauben und Gegenmuttern, die in Fig. 2 dargestellt ist, ermöglicht es, die Taster 4 zurückzuziehen oder sie in die Meßlage zu bringen. Während der Messung wird die Anordnung der Meßfühler gemäß dem Pfeil 12 verschoben.
Gegebenenfalls kann auch eine (nicht dargestellte) Einrichtung zur Translationsbewegung der Vorrichtung längs der Rohrachse und zur Rotationsbewegung um eine Teildrehung verwendet werden, um eine größere Anzahl von Erzeugenden des Zylinders zu untersuchen.
In Fig. 2 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Im Schnitt dargestellt weist die Vorrichtung N Meßfühler wie den Taster 4 in bezüglich einer
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Achse x-x' einander diametral gegenüberliegenden. Stellungen auf. Die Oberfläche des Zylinders 2 wird längs einer Erzeugenden betrachtet oder untersucht durch das Ende 3 des Tasters 4. Das Ende 3 dieses Tasters 4 ist in einen Spalt eines Zylinders 5 eingesetzt. Der Taster 4 wird in eine zurückgezogene Lage durch Wirkung eines Elektromagneten 7 gebracht, der auf einen Magnetkern 9 einwirkt, der einen Teil des Körpers des Tasters 4 bildet. Der Tastfinger oder Taster 4 ist um eine Achse 11 schwenkbar. Im Betrieb, d. h. zur Messung- ist der Elektromagnet 7 entregt und der Tastfinger bzw. Taster 4 vorspringend in Berührung mit der Oberfläche des Zylinders 2. Während der Inlagebringung des Tasters 4,beispielsweise durch Absenkung im Rohr, ist der Taster 4 zurückgezogen, wie das in der weiter unten erläuterten Fig. 5 dargestellt ist,wobei der Taster 4 mit einer Stange 13 verbunden ist, die einen Magnetwerkstoff 15 aufweist, der die Induktanz oder Induktivität einer Spule verändern kann, wie das anhand der Fig. 6 besser erläutert wird. Eine Rückholfeder 21, die in einem Zylinder I9 angeordnet ist, stößt oder zwangsbewegt den Taster 4 nach außerhalb des Zylinders 5, wenn der Elektromagnet 7 nicht mehr arbeitet, d. h. entregt ist. Der dichte Teil der Vorrichtung, d. h. der elektrische Meßteil ist durch eine Ringdichtung abgedichtet, wie einen O-Ring 23.
In Fig. 3 ist ausführlich die Befestigung eines Tastfingers oder Tasters 4 am Zentral- oder Mittelgestell 38 dargestellt. In Vollinien ist der Taster 4 in Meßstellung dargestellt, in der er mit der Wand des Zylinders 2 in Berührung ist. Diese Wand kann sowohl die Innen- als auch die Außenwand sein. Weiter ist in Fig.3 die zurückgezogene Stellung 4' des Tasters dargestellt eine Stellung, die verwendet wird, wenn die Vorrichtung mit hoher Geschwindigkeit verschoben werden soll, um sie in eine definierte Lage vor
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der Messung zu bringen. Der Tastfinger oder der Taster 4 ruht auf einem Gestell 16, das einen (nach innen) gekrümmten zylindrischen Teil oder einer Anlage 18 aufweist. Die Anordnung 30 ist andererseits in einer zurückgezogenen Stellung gehalten mittels einer Feder 36, deren eines Ende 43 am Mittelgestell 38 befestigt ist, wobei die Gestelle 16 und einstückig sind. Das Gestell 38 ist von einer Nut oder Rille durchsetzt für den Durchtritt verschiedener elektrischer Leitungen^beispielsweise Leitungen, die an Dehnungsmeßstreifen 22 erhaltene elektrische Informationen übertragen und Leitungen zur Steuerung eines Elektromagneten 34. Die Anordnung 30 enthält einen ersten Ring 4l, der ein Außengewinde aufweist, auf dem eine Rändelmutter 42 aufgeschraubt ist, die durch eine Gegenmutter 44 blockierbar oder sperrbar ist. Die Rändelmutter 42 definiert den Unterteil/einer öffnung 28, in der der Hinterteil 26 des Tasters 4 eingesetzt ist und ruht. An der Rändelmutter 42, die ebenfalls am Oberteil ein Gewinde aufweist, ist ein zweiterjRing 46 aufgeschraubt, der durch eine Gegenmutter 48 blockiert oder gesperrt ist, die den Qberterl/cfei^Offnung 28 begrenzt. In diesem Teil des Gestells 16 ist der entsprechende konvexe Zylinderteil des Tasters 4 so eingesetzt, daß er frei auf dieser Anlage 18 verschwenkbar ist. Der Taster 4 ist durch einen Ring 8 gehalten, der annähernd in der Krümmungsmitte des Teils 18 bzw. der Anlage 18 des Gestells 16 vorgesehen ist. Auf diese Weise ist der Taster 4 um eine imaginäre Achse 24 schwenkbar, die die Zeichenebene der Fig. 3 an einer durch ein Kreuz wiedergegebenen Stelle durchsetzt. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Tastfinger oder Taster 4 mit Dehnungsmeßstreifen 22 versehen, die die Biegung oder Verbiegung des Tasters 4 abhängig von Oberflächenänderungen des Zylinders 2 messen. Der hintere Teil 26 des Tasters 4 greift in die öffnung 28 der Anordnung 30 zur
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Inlagehaltung und zum Zurückziehen des Tasters 4 ein. Die Inlagebringung dieser Anordnung 30 wird mittels eines Magneten 32 erreicht, der Teil dieser Anordnung 30 ist, und mittels eines Elektromagneten 34,der aus der Entfernung durch (nicht dargestellte) elektrische Einrichtungen steuerbar ist.
Ein mittels einer Schraube 52 einstellbarer Anschlag 50 begrenzt die Verschiebung des Rings 40. In vorgeschobener Stellung kann die Anordnung 30 mittels eines Keils 54 blockiert oder verriegelt werden, der in eine öffnung 56 des Zylinders bzw. des Mittelgestells 38 eindringt.
Dieses System wirkt folgendermaßen: Der Taster 4 ist aus der Meßstellung in die zurückgezogene Stellung dadurch überführbar, daß Strom durch den Elektromagneten 34 geführt wird. Dieser zieht den Magneten 32 an,der gegenüberliegend angeordnet ist, unter Zusammendrücken der1 Feder 36, wodurch erreicht wird, daß der gekrümmte Teil 60 des Rings 46 zur Anlage auf den hinteren Teil 26 des Tasters 4 kommt, um das Ende 6 des Tasters 4 in Berührung mit der Fläche des Zylinderrohrs oder Zylinders 2 zu bringen. Gegebenenfalls wird, um die Vorrichtung in die zurückgezogene Stellung zu bringen, der Strom zum Elektromagneten 34 unterbrochen, wodurch die Feder 36 sich entspannen kann und wodurch die Anordnung 30 in Fig. 3 nach rechts bzw. nach oben verschoben wird zur Anlage an die Schraube 52 des Anschlags Die obere Fläche des hinteren Teils 26 des Tasters 4 wird so freigegeben und der Taster 4 nimmt durch Drehung um die Achse 24 die Stellung 41 ein.
Abhängig vom Durchmesser des verwendeten Rohrs kann die Stellung des Tasters 4 eingestellt werden, um Ün in Berührung
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mit der Wand des Zylinders 2 zu bringen. Dazu wird der Keil 54 angehoben und wird der Ring 40 gedreht, wodurch der Ring 42 bis zu einer geeigneten Stellung des unteren Teils der öffnung 28 verschoben wird. Durch Einwirken auf die Rändelmutter 42 kann der Ring 46 ebenfalls in eine gute oder geeignete Stellung zum Festlegen der Stellung des oberen Teils der öffnung 28 gebracht werden. Der Ring wird durch die Gegenmutter 48 festgelegt oder blockiert.
In Fig. 4 ist ein Taster 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem die Änderungen des Nenndurchmessers des zylindrischen Rohrs oder Zylinders klein sind, wobei die Änderungen durch Verbiegungen Tasters 4 beobachtbar sind, die durch Dehnungsmeßstreifen 70, 72 gemessen werden. Der Dehnungsmeßstreifen 70 arbeitet durch Zusammendrücken und der Dehnungsmeßstreifen 72 durch Dehnung. Sie sind im allgemeinen in sich gegenüberliegenden Zweigen einer nicht dargestellten Meßbrücke angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Meßstreifen 70, 72 im Inneren des Rohrs bzw. Tasters anzuordnen, wodurch sie nicht der die Meßvorrichtung umgebenden Umgebung ausgesetzt sind, was ein wesentlicher Vorteil ist, da diese Umgebungen häufig aggressiv sind.
Wenn das System bei sehr hohen Drücken arbeiten soll, ist es vorteilhaft, einen Gleichdruck oder Druckausgleich zu erreichen durch Füllen des Rohrinneren mit öl. Es ist auch möglich, ein mit öl gefülltes Teleskoprohr zu verwenden.
In Fig.5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Tasters dargestellt, bei dem der Taster 4 um eine Achse
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drehbar ist und nicht in einer Auflage 18 wie gemäß Fig. 3 Bei diesem Ausführungsbeispiel wirkt der Taster 4 auf eine Stange 26, die einen ferromagnetischen Teil aufweist. Wie sich aus Fig. 6 ergibt, enthält eine derartige Stange 26 einen ferromagnetischen Teil 78, der in einer Spule 80 verschiebbar oder verschieblich ist. Diese Spule 8O bildet die Sekundärwicklung eines Transfomators. Der Primärkreis oder die Primärwicklung 82 des Transformators 8O ist durch nicht dargestellte Leitungen wechselstromversorgt. Die Zusammenfügung von Stange J6 und Spule 80 ermöglicht es, Verschiebungen des Tasters 4 zu messen. Wenn, wie in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt, der Taster 4 zusammengedrückt wird, verschiebt sich die Stange J6 ebenso wie der Magnetkern oder der ferromagnetische Teil 78 im Inneren der Spule Die Spule 80 ermöglicht es mittels zwei in Gegenrichtung geführten Wicklungen einen kleinen differentiellen Transformator zu schaffen, der durch den Primärkreis gemäß Fig. 6 versorgt ist. Die Bewegung des ferromagnetischen Teils 78 bringt den Fluß,der durch die beiden in Gegenrichtung angeordneten Teile der Spule 80 geführt ist, außer Gleichgewicht. Die von jeder Stange 76 kommende elektrische Information wird über Leitungen wie die Leitungen 84, 86 zu einem Meßglied geführt und ggf. zu einem Multiplexer, der sequentiell die N Spannungen, die an den Anschlüssen der N Sekundärspulen abfallen, einem Sichtanzeige -Träger zuführt, der ausgehend von diesen N Spannungen das Abbild der Fläche des Zylinders durch N Punkte rekonstruiert oder bildet. Die Koordinate jedes Punkts am Sichtanzeige-Tr.äger, beispielsweise einem Fernsehschirm ist dabei eine lineare Funktion der Spannung, die am Anschluß der entsprechenden Sekundärspule abgefallen ist.
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Um die Dichtheit der Anordnung zum Messen zu »erreichen, die die im Inneren von differentiellen Spulen verschieblichen Stangen aufweist, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein die Spulen 80 umgebendes Gestell 90 mit Öffnungen 92 versehen, in denen diese Stangen 76 verschieblich sind. Die Öffnungen 92 sind durch Nuten oder Rillen 94 vervollständigt, die so angeordnet sind, daß in diese eine Ringdichtung 96 einsetzbar ist, in der die Stangen 76 gleiten. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 erfolgt, um eine vollständige Abdichtung des Gestells 90 zu erreichen, die Berührung zwischen dem Taster 4 und der Stange 76 über eine biegsame Membran 100. Auf diese Weise kann das relativ dichte Gestell 90 oder Gehäuse mit Öl gefüllt werden und unter Überdruck versetzt werden über _z.B.eine. Gewindeschraube 93· Es kann auch, wie in Fig. 6 am Oberteil des Gestells 90 dargestellt, eine Blase 95 vorgesehen sein, die sich mit der das Gestell 90 umgebenden Flüssigkeit füllt.
Fig. 7 zeigt vergrößert die Berührung zwischen der Stange 76 und dem Taster 4 mittels der Membran 100, die in dichter Weise mit dem Gestell 90 einstückig ist.
Fig. 8 zeigt schematisch Übertragungseinrichtungen für die Signale von der die Taster 4 aufweisenden Anordnung nach außerhalb des Rohrs bzw. Zylinders .2. Mindestens eine Übertragungsleitung 101 ermöglicht es verschiedene Steuersignale zuzuführen und die Einrichtungen,, . die das Zurückziehen der Taste 4 ermöglicht, sowie die differentiellen Meßeinrichtungen zu versorgen.
Diese Übertragungsleitung 101 ermöglichlPauch an einem Eingang 103 eine Einrichtung zum Modulieren und Multiplexen zu versorgen, dieneinem ggf. dichten Behälter 102 enthalten ist. Selbstverständlich kann die Einrichtung zum Modulieren
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und Multiplexen in der die Taster 4 aufweisenden Anordnung enthalten sein. Die Einrichtung zum Modulieren und Multiplexen in dem Behälter 102 weist einen Multiplexer 104 auf der an Eingängen 105 Signale von verschiedenen mit den Tastern 4 verbundenen Meßfühlers empfängt. Der Multiplexer 104 ist mit einem Zeit- oder Taktgeber 106 über einen Zähler 107 verbunden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Multiplexer 104 acht Eingänge 105, die jeweils einem der acht Meßfühler bzw. Taster 4 entsprechen. Der Zähler 7 ist folglich ein Achtstellungs-Zähler, um das Multiplexen der von den Meßfühlern bzw. Tastern 4 erhaltenen Signale zu ermöglichen.
Die gemultiplexten Signale werden vom Modulator 108; von dem Taktgeber 106 gesteuert, frequenz? amplituden- oder phasenmoduliert. Die modulierten und gemultiplexten Signale werden anschließend über eine Übertragungsleitung IO9 zu einem Demodulator 110 übertragen, der mit einer Aufzeichnungseinrichtung 111 über einen Diskriminator 112 verbunden ist, der auf die Amplitude, die Frequenz oder die Spannung anspricht, abhängig von der eingangs durchgeführten Modulation. Die Aufzeichnungseinrichtung 111 kann beispielsweise durch einen Speicher gebildet sein, der eine anschließende oder spätere Signalverarbeitung ermöglicht. Diese Einrichtung kann auch durch einen Kurvenzeichner durch ein Kathodenstrahl-Sichtanzeigegerät, das eine augenblickliche Sichtanzeige der Innenform des Rohrs ermöglichty oder durch eine Tonanzeige oder einen Schallgeber gebildet sein, der ein Schallsignal abgibt, wenn ein Verformungs-Schwellenwert überschritten ist. Die Anzahl der die Übertragung der Meßsignale ermöglichenden Leitungen ist begrenzt durch die Verwendung
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eines Multiplexers und eines Modulators, die nahe der Taster 4 'eingeschlossen'1'sind. Dank des Sichtanzeigesystems ist es möglich, die Vorrichtung anzuhalten, eine Rückführung nach hinten durchzuführen und eine feinere Untersuchung durchzuführen, wenn eine verdächtige Zone angezeigt wird. Das ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen, die nur eine unterschiedliche Auswertung der von den Fühlern stammenden Informationen ermöglichen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Einrichtung zum Multiplexen und Modulieren im Stamm oder in der W«Tle< 113 angeordnet ist, die die Fühler bzw. Taster 4 trägt, wobei diese Welle 113 hohl ist.
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Le e rs e ι I e

Claims (1)

  1. Ansprüche
    IJ Vorrichtung zur Messung der genauen Form einer im wesentlichen zylindrischen Fläche, mit
    mehreren Tastfingern, die mit einem Mittelgestell nachgiebig einstückig verbunden sind und mit gleichen Winkelabständen um das Mittelgestell verteilt sind,
    elektrischen Meßfühlern zum Messen der äußersten Stellung jedes Tasters,
    Einrichtungen,um jeden Taster in Berührung mit der zu messenden zylindrischen Fläche zu halten,
    einer Einrichtung, um die Taster in eine zurückgezogene Stellung zu bringen und
    einer Einrichtung, um die Anordnung der Taster gemäß einer Translationsbewegung zu verschieben,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Meßfühler zur Messung der äußersten Stellung jedes Tasters (4) elektrische Meßeinrichtungen sind für differentielle Messungen der äußersten Stellung der Taster (4).
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Führen der Taster (4) in die zurückgezogene Stellung eine elektromagnetische Einrichtung ist.
    j5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichfeung zur differentiellen Messung der Stellung des
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    ORIGINAL /NSPECTED
    4lO-(B6lOl-34)MeF
    äußersten Endes {J>, 6) jedes Tasters (4) mit einer Einrichtung (104, 108) zum Multiplexen und Modulieren der von elektrischen Einrichtungen zur differentiellen Messung gelieferten Signale verbunden ist, wobei die Einrichtung (104, 108) zum Multiplexen und Modulieren mit einem Demodulator (110) der modulierten Signale verbunden ist, der mit einer Aufzeichnungseinrichtung (111) über einen Diskriminator (112) verbunden ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3>»dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung (111) durch eine Kathodenstrahl-Sichtanzeige gebildet ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Übertragungsleitung (101) zum Steuern des Zurückziehens der Taster(4) und zum Versorgen der Einrichtung zur differentiellen Messung vorgesehen ist und daß zumindest eine weitere Übertragungsleitung (109) zwischen dem Modulator (108) und dem Demodulator (110) vorgesehen ist.
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche J5 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (104, 108) zum Multiplexen und Modulieren nahe den Tastern(4) so vorgesehen ist, daß sie in dem Rohr enthalten ist, dessen Form gemessen werden soll, wobei die Einrichtung (110 bis 112) zum Demodulieren und Aufzeichnen außerhalb des Rohrs angeordnet ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator (108) durch einen Taktgeber (106) gesteuert ist, der den Multiplexer (105) über einen Zähler (107) steuert.
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    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur differentiellen Messung durch Dehnungsmeßstreifen (22, 70, 72) gebildet ist, die mit den Tastern (4) verbunden sind.
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (104, 108) zum Multiplexen und Modulieren in einem dichten Gefäß (102) angeordnet ist.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Taster (4) mit dem Gestell (5, 38, 16) schwenkbar einstückig verbunden ist, wobei das Ende des Tasters (4) gegenüber dem äußersten Ende (36) in Berührung mit der zylindrischen Fläche, die auf eine Stange (13, 76) einwirkt, die einen ferromagnetischen Teil (15, 78) aufweist und in einer Spule (17, 80) verschieblich ist, wobei die Spule (17* 80) eine von N Sekundärwicklungen eines Transformators bildet, dessen gemeinsamer Primärkreis durch eine einzige die N Sekundärwicklungen umgebende Spule (82) gebildet ist, wobei der Primärkreis von einer Stromquelle für Wechselstrom konstanter Amplitude wechselstromversorgt ist, wobei die zusammenwirkende Anordnung einer Stange (13j 76) und einer Spule (17, 80) einen Meßfühler bildet, wobei der Multiplexer (l04) sequentiell in modulierter Form N an den Anschlüssen der N Sekundärspulen abgefallenen Spannungen zu Einrichtungen führt, die ausgehend von diesen N Spannungen die Abtastung des Gegenstands durch N Punkte rekonstruieren, wobei eine Koordinate jedes Punkts auf einem Zeichenträger der Aufzeichnungseinrichtung (HO) eine Linear funkt ion der an den Anschlüssen der entsprechenden Sekundärspule abgefallenen Spannung ist.
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    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung zwischen dem Ende des Tasters (4) und der Stange (76) über eine verformbare Membran (100) erfolgt und daß die Anordnung, die durch die Primärspule (82) und die N Sekundärspulen (80) gebildet ist, abgedichtet ist und mit einer Einrichtung (93, 95) versehen ist, um einen Druck zu erreichen, der höher als der Außendruck des Fluids in dem Zylinder (2) ist.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung ölgefüllt ist.
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DE19782810552 1977-03-10 1978-03-10 Vorrichtung zur genauen messung einer zylinderflaeche Withdrawn DE2810552A1 (de)

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FR7707111A FR2383426A1 (fr) 1977-03-10 1977-03-10 Dispositif de mesure de la forme d'une surface sensiblement cylindrique

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