DE2924921C2 - Verfahren zur Messung von Abstandsänderungen zwischen zwei Meßebenen - Google Patents

Verfahren zur Messung von Abstandsänderungen zwischen zwei Meßebenen

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DE2924921C2
DE2924921C2 DE19792924921 DE2924921A DE2924921C2 DE 2924921 C2 DE2924921 C2 DE 2924921C2 DE 19792924921 DE19792924921 DE 19792924921 DE 2924921 A DE2924921 A DE 2924921A DE 2924921 C2 DE2924921 C2 DE 2924921C2
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Achim Dipl.-Ing. 4330 Mülheim Zimmermann
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Kraftwerk Union AG
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Kraftwerk Union AG
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
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    • G01B5/0014—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight due to temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Description

S - -^1 ' h\ ~ -A Oj ~ Jh' lf>2 ' A Qj
ßi ' '02 ~ ßi ' 'ui
ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zum ersten Meßzeitpunkt gleich lange Meßdrähte (MD 1, MDl) verwendet werden und die Abi'andsänderung (s) gemäß der Beziehung
. _ ß\ ■ Δ O1 - β-, ■ Δ ei
nungskoefilzient 0,9 x 10 6 m/mK beträgt, d. h. ein 10 m langer Meßstab dehnt sich bei einer Temperaturänderung von 10 K um 0,09 mm aus. Bei Stablängen von 20 m und Temperaturänderungen von 30 K beträgt
S die Ausdehnung und damit der Meßfehler bereits 0,54 mm. Diese Größenordnung der Meßfehler können aber von ausschlaggebender Bedeutung sein.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Messung von kleinen, zwischen einem ersten Meßzeitpunkt und einem zweiten Meßz^itpunkt eingetretenen Änderungen großer Abstände zwischen einer oberen und einer unteren Meßebene anzugeben, bei welchem der Temperatureinfluß auf das Meßwerkzeug kompensiert wird.
is Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der oberen Meßebene zwei gewichtsbelastete Meßdrähte aufgehängt werden, wobei die beiden Meßdrähte unterschiedliche lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten ßt bzw. ßi besitzen und bei dem ersten Meßzeitpunkt die Längen /0; bzw. I02 aufweisen, daß dann die zwischen dem ersten Meßzeitpunkt und dem zweiten Meßzeitpunkt eingetretener! Ahstandsändcrungen Δ a\ bzw. Δ Οι der zwischen den Enden der Meßdrähte und der unteren Meßebene bestehenden Abstände gemessen werden und die zwischen dem ersten und dem zweiten Meßzeitpunkt zwischen der oberen und der unteren Meßebene eingetretene Abstandsänderung 5 gemäß der Beziehung
Jh-ß\
30
35 O1 - ßl ·
fl|
ß\
~ ß\
ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Stahl C IS bestehender Meßdraht (AiD 1) und ein aus Aluminium bestehen- 40 späterer Stelle aufgezeigt werden.
ermittelt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, das lediglich eine exakte Kenntnis derß-Werte voraussetzt, wird der Temperatureinfluß mathematisch eliminiert, d. h. Meßfehler durch Temperatureinfluß können ausgeschlossen werden. Die Ableitung der für die Berechnung der Abstandsänderung s angegebenen Gleichung soll an
der Meßdraht {MD2) verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die MeB-drähte (M)I. MDl) innerhalb eines Schutzrohres (SÄ) angeordnet werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsänderungen A u, und A O2 durch berührungslose induktive Abstandsmessung ermittelt werden.
45
50 Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zwei zum ersten Meßzeitpunkt gleichlange Meßdrähte verwendet und die Abstandsänderung s wird gemäß der Beziehung
■ A O2 -ß2 ■ Aa1
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung von 5} kleinen, zwischen einem ersten Meßzeitpunkt und einem zweiten Meßzeitpunkt eingetretenen Änderungen großer Abstände zwischen einer oberen und einer unteren Meßebene.
Jh -ßi
ermittelt. Dadurch, daß zwei zum ersten Meßzeitpunkt gleich lange Meßdrähte verwendet werden, kann also zusätzlich die Länge der Meßdrähte eliminiert und die Ermittlung der Abstandsänderungen 5 weiter vereinfacht werden. Die Längen der Meßdrähte müssen nicht mehr gemessen werden, da eine Einstellung der Drahtenden auf gleiche Höhen über der unteren Meßebene genügt.
Bei der Auswahl der Materialien für die beiden Meßdrähle sollte darauf geachtet werden, daß die linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten deutlich verschieden
Derartige Messungen müssen beispielsweise bei sau- 60 sind. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, einen
lengeiragenea Maschinenfundamenten durchgeführt werden, um etwaige Verlagerungen gegenüber der Bodenplatte feststellen zu können. Als Meßwerkzeug werden hierzu Meßstäbe geringer Wärmeausdehnung verwendet, wobei der Temperatureinfluß auf den Stab vernachlässigt wird. Maßstäbe mit besonders geringer Wärmeausdehnung bestehen beispielsweise aus einem Stahl mit rd. 36% Ni. dessen linearer Wärmeausdehaus Stahl C 15 bestehenden Meßdraht und einen aus Aluminium bestehenden Meßdraht zu verwenden. Der Meßdraht aus Stahl C 15 besitzt einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von/}| = ii.l ■ 10 ''m/ mK, während der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des aus Aluminium bestehenden Meßdrahtes mit ß2 = 23,8 10" m/mK etwa um einen Faktor 2 großer ist.
Die Meßdrähte können auch innerhalb eines Schutzrohres angeordnet werden. Durch das Schutzrohr kann einerseits eine Vergleichmäßigung des Temperatureinflusses erzielt werden und andererseits eine eventuelle Beeinträchtigung der Messungen durch Luftbewegungen ausgeschaltet werden.
Die zwischen den Enden der Meßdrähte und der unteren Meßebene verbleibenden Abstände können durch beliebige Meßverfahren ermittelt werden, sofern den an die Genauigkeit der Messungen zu steuernden Anforderungen genügt wird. Vorzugsweise werden jedoch die Abstandsänderungen A ax und Δ O2 durch berührungslose induktive Abstandsmessungen ermittelt. Durch dieses Meßverfahren können die festzustellenden Abstandsänderungen rasch und mit hoher Genauigkeit gemessen werden.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer schematisch dargestellten Meßanordnung näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 den Zustand der Meßanordnung zu einem ersten Meßzeitpunkt und
Fig. den Zustand der Meßanordnung zu einem zweiten Meßzeitpunkt.
Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, soll zu einem ersten Meßzeitpunkt zwischen einer oberen Meßebene OM und einer unteren Meßebene t/Wein Abstand Λ* bestehen, dessen zeitliche Änderung exakt gemessen werden soll. Hierzu werden an der oberen Meßebene OMMeQ-drähte MDl und MD2 aufgehängt, die innerhalb eines Schutzrohres SR angeordnet und durch Gewichie Gl bzw. Gl leicht gespannt sind. Der Meßdraht /WDI weist die Länge /ol auf und besitzt einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten ßu während der Meßdraht MDl die Länge /02 aufweist und einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten ß2 besitzt. Die zwischen den unteren Enden der Meßdrähte MDl und MDl und der unteren Meßebene UM verbleibenden Abstände sind mit α, bzw. O1 bezeichnet.
F i g. 2 zeigt den Zustand der Meßanordnung zu einem zweiten Meßzeitpunkt, zu welchem sich der Abstand h* zwischen der oberen Meßebene OM und der unteren Meßebene UM um eine Abstandsänderung s geändert hat. Wie es durch die nicht näher bezeichneten Pfeile angedeutet ist, sei die Umgebungstemperatur δ der Meßdrähte MDl und MD2 eine Funktion der Höhe h über der unteren Meßebene UMund der Zeit /. Wird die Änderung der Temperaturverteilung δ = δ (K t) mit Δ δ bezeichnet, so betragen die mit Δ l\ bzw. Δ ^bezeichneten Längenänderungen der Meßdrähte MDl und MDl
/, = s + Δδ
I0
I1 = λ + Δ δ ■ ß2 ■ I07
Das Auflösen dieser Gleichungen nach δ ergibt:
Δ Ix - λ
A ■ ki
und
Al2-S
A ' 'o2
Δθ
Ad =
Da positive Längenänderungen Δ I1 bzw. ΔI2 negativen Abstandsänderungen Δ ax bzw. Δ O1 entsprechen, kann die Abstandsänderung s gemäß der Beziehung
s — A " kl ' Δ O2 - ß2 · Iq2 ■ Δ fl|
io
20
25
30
~ fi\
ermittelt werden.
Werden nun zum ersten Meßzeitpunkt gleich lange Meßdrähte MDl und MD 2 verwendet, wie es auch in Fig. 1 dargestellt ist, so kann die Abstandsänderung s gemäß der vereinfachten Beziehung
ο _ A ' A Q2 ~ ßi ' Δ Qx
!5 A-A
ermittelt werden.
Das Einstellen der Meßdrähte MD1 und MDl auf gieiche Längen kann zum ersten Meßzeitpunkt beispielsweise mit Hilfe einer entsprechenden Justiereinrichtung vorgenommen werden.
In diesem Fäll sol lie η die in der Zeichnung nicht dargestellten Drahtaufhängungen und Justiereinrichtungen aus dem gieichen Material wie die zugehörigen Meßdrähte MDl bzw. MD 2 bestehen.
Die Messungen der Abstandsänderungen Aax und A O1 können in bekannter Weise, beispielsweise durch berührungslose induktive Abstandsmessung vorgenommen werden. Ferner kann fur die Berechnung der Abstandsänderungen s ein Digitalrechner verwendet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
35
40
45
50
55
W)
Wird nun Δ δ eliminiert und die Gleichung nach der Abstandsänderung s aufgelöst, ergibt sich: ή5
s = A
ki
h -ßi -ki Al1
A · An - A · /οι

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Messung von kleinen, zwischen einem ersten Meßzeitpunkt und einem zweiten Meßzeitpunkt eingetretenen Änderungen großer Abstände zwischen einer oberen und einer unteren Meßebene, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen Meßebene ((M) zwei gewichtsbelastete Meßdrähte (MDl, MDl) aufgehängt werden, wobei die beiden Meßdrähte (MD I, MDl) unterschiedliche lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten ß] bzw. ßi besitzen und bei dem ersten Meßzeitpunkt die Längen /Ui bzw. I02 aufweisen, daß dann die zwischen dem ersten Meßzeitpunkt und dem zweiten MeSzeitpuakt eingetretenen Abstandsänderungen A at bzw. Δ O2 der zwischen den Enden der Meßdrähte (MDl, MDl) und der unteren Meßebene (UM) bestehenden Abstände gemessen werden und die zwischen dem ersten und dem zweiten Meüzeitpuflkt zw&Jien der oberen und der unteren MeB-cbcBc (Cto, UM) eingetretene Abstandsänderung (s) gemäß der Beziehung
DE19792924921 1979-06-20 1979-06-20 Verfahren zur Messung von Abstandsänderungen zwischen zwei Meßebenen Expired DE2924921C2 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19726173A1 (de) * 1997-06-20 1998-12-24 Voith Sulzer Papiermasch Gmbh Temperaturkompensierter Eichmaßstab
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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