DE3116696A1

DE3116696A1 - Measuring instrument with alternating-current bridge circuit

Info

Publication number: DE3116696A1
Application number: DE19813116696
Authority: DE
Inventors: Kurt Oskar Hermann Prof. Dipl.-Ing. 6750 Kaiserslautern Schröder
Original assignee: Schroeder kurt Oskar Hermann profdipl-Ing
Current assignee: Schroeder kurt Oskar Hermann profdipl-Ing
Priority date: 1981-04-28
Filing date: 1981-04-28
Publication date: 1982-11-11
Also published as: DE3116696C2

Abstract

In the instrument, the coil of one of two resonant oscillatory circuits (I, II) takes the form of an air-cored inductor (ML1) with a free passage so that a substance having ferromagnetic properties, for example metallically contaminated lubricating oil can be passed through it. The disturbance of the bridge equilibrium thereby produced can be tapped off from the zero-indicating galvanometer circuit (III) as a change in alternating voltage which is equivalent to the required magnitude of the ferromagnetic contamination. To measure those properties of a substance which are dependent of the permittivity, the capacitor of one of the resonant oscillatory circuits takes the form of a plate capacitor (MG1) so that the test substance can be introduced between the capacitor plates, thereby also measurably disturbing the bridge equilibrium. The zero-indicating galvanometer circuit (III) is also expediently a resonant oscillatory circuit tuned to the generator frequency. <IMAGE>

Description

Meßgerät mit Wechselstrom-Brückenschaltung Measuring device with AC bridge circuit

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät zum Messen der von der Permeabilität oder der Dielektrizitätskonstanten abhängigen Eigenschaften von Stoffen. Damit ist ein vielfältiges Anwendungsgebiet der Erfindung umrissen. In erster Linie ist daran gedacht, die Präsenz und den Gehalt einer Flüssigkeit an ferromagnetischen Bestandteilen bzw. Verunreinigungen festzustellen und zu messen, beispielsweise den metallischen Abrieb in Schmierölen von Getrieben oder Motoren. Ferner sollen Eisenpartikel im Wasser vermessen werden können, die beim Betrieb von Pumpen oder Wasserturbinen durch die sogenannte Kaviation in die Betriebsflüssigkeit gelangen. Solche ferromagnetische Bestandteile festzustellen oder quantitativ zu messen eröffnet die Möglichkeit, den Betriebszustand von Maschinen zu überwachen. Beim Messen von dielektrischen Eigenschaften von Stoffen soll beispielsweise der Querschnitt eines Isolierstoffes mit bekannter Dielektrizitätskonstanten gemessen werden können, oder umgekehrt die Dielektrizitätskonstante bei bekanntem Querschnitt des kalibrierten Prüfstückes eines Isolierstoffes.The invention relates to a measuring device for measuring the permeability or the dielectric constant-dependent properties of substances. So is outlined a diverse field of application of the invention. First and foremost is it meant the presence and content of ferromagnetic components in a liquid or to detect and measure impurities, for example metallic ones Abrasion in lubricating oils in gearboxes or engines. Furthermore, iron particles in the Water can be measured when operating pumps or water turbines get into the operating fluid through so-called caviation. Such ferromagnetic Determining components or measuring them quantitatively opens up the possibility of to monitor the operational status of machines. When measuring dielectric Properties of substances should, for example, be the cross-section of an insulating material can be measured with a known dielectric constant, or vice versa Dielectric constant with a known cross-section of the calibrated test piece an insulating material.

Allgemein ist die Erfindungsaufgabe darin zu sehen, ein im Aufbau einfaches elektrisches Meßgerät zu schaffen, mit dem die von der PermeabiZ tät oder der Dielektrizitätskonstanten abhängigen Eigenschaften von Stoffen festgestellt und/oder gemessen werden können. Die Lösung dieser Auf gab£ besteht gemäß der Erfindung darin, eine von einem Generator mit einer Arbeitsfrequenz gespeiste Wechselstrom-Brückenschaltung anzuwenden, die zwei parallelgeschaltete, auf Resonanz abgestimmte Resonanzschwingkreise mit Spannungsteilern und einen zwischen den Spannungsteilern liegenden Nullgalvanometerkreis umfaßt mit der Besonderheit, daß ein Stoff mit ferromagnetischen Eigenschaften in eine Luftspule, d. h. eine kernlose Spule mit vorgegebener Induktivität oder ein Stoff mit dielektrischen Eigenschaften zwischen die Platten eines Plattenkondensators mit vorgegebener Kapazität eines der beiden Resonanzschwingkreise einführbar ist. Die Luftspule oder der Plattenkondensator müssen also nicht nur mit Rücksicht auf den gewünschten Frequenzgang in ihrer Induktivität bzw. Kapazität ausgelegt werden, sondern auch durch ihre äußere Gestaltung apparativ in der Lage sein, einen Freiraum zum Einführen beispielsweise eines Reagenzglases, eines Prüfstabes oder einer Leitung bereitzustellen, durch die der zu messende Stoff in fließfähiger Konsistenz geleitet wird. Es stellt sich dann der Effekt ein, daß nach einem Abgleich der Brückenschaltung auf Gleichgewicht jede Anwesenheit eingeführter Stoffe mit ferrogmagnetischen oder dielektrischen Eigenschaften das Brücken-Gleichgewicht stört und am Nullgalvanometerkreis die Störung als eine dem gesuchten Meßergebnis adäquate Wechselspannungs-Anderung abgreifbar ist.In general, the task of the invention is to be seen in an under construction to create simple electrical measuring device with which the ity of the PermeabiZ or the dielectric constant dependent properties of substances were determined and / or can be measured. The solution to this Insists on gave £ according to the invention therein, one fed by a generator with an operating frequency Alternating current bridge circuit apply the two connected in parallel, on resonance tuned resonance circuits with voltage dividers and one between the voltage dividers lying zero galvanometer circle includes with the peculiarity that a substance with ferromagnetic Properties in an air core coil, d. H. a coreless coil with a given inductance or a substance with dielectric properties between the plates of a plate capacitor one of the two resonant circuits can be introduced with a given capacity. The air core coil or the plate capacitor do not only have to be taken into account the desired frequency response can be designed in terms of its inductance or capacitance, but also be able to create a free space due to their external design for inserting, for example, a test tube, a test rod or a line provide through which the substance to be measured is passed in a flowable consistency will. The effect then arises that after an adjustment of the bridge circuit on equilibrium any presence of imported substances with ferromagnetic or dielectric properties disturb the bridge equilibrium and at the zero galvanometer circuit the disturbance as an alternating voltage change appropriate to the measurement result sought can be tapped.

Die Wechselstrom-Brückenschaltung mit abstimmbaren Resonanzschwingkreisen ist an sich bekannt, beispielsweise die sogenannte Schering-Brücke. Solche Brückenschaltungen sind jedoch nur dafür ausgelegt und gedacht, die unbekannte Kapazität eines von mehreren Kondensatoren mit bekannter Kapazität zu ermitteln, und zwar durch jeweiliges Abgleichen der Brücke. Bei der Brückenschaltung bzw. dem Meßgerät gemäß der Erfindung wird jedoch nur herstellseitig auf Brücken-Gleichgewicht abgeglichen, und bei der Benutzung ist beispielsweise ein Eisenabrieb im Schmieröl eines Getriebes quantitativ aW Nullgalvanometerkreis abzugreifen oder abzulesen, da der durch die Luftspule fließende, mit ferromagnetischen Partikeln behaftete Ölstrom den Effekt eines "eingeführten Eisenkern minimaler Dichte hat. Die durch die Luftspule geführte Leitung sollte daher nicht aus ferromagnetischem Werkstoff bestehen. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß ein nachträgliches Abgleichen der Brücke mittels Trimmer nicht ausgeschlossen werden soll.The AC bridge circuit with tunable resonance circuits is known per se, for example the so-called Schering Bridge. Such bridge circuits however, are only designed and intended to use the unknown capacity of one of several capacitors with known capacitance to be determined by each Leveling the bridge. In the bridge circuit or the measuring device according to the invention However, it is only adjusted to bridge equilibrium at the factory, and when Use is, for example, iron abrasion in the lubricating oil of a gearbox quantitatively aW to tap or read off the zero galvanometer circuit, since the air core coil flowing, with ferromagnetic particles tainted oil stream the effect of an "introduced Has minimal density iron core. The line passed through the air core coil should therefore do not consist of ferromagnetic material. At this point be on it pointed out that a subsequent adjustment of the bridge using a trimmer is not possible should be excluded.

Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes, die im wesentlichen der Steigerung der Empfindlichkeit und der Verstärkung des Meßergebnisses dienen, sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 angegeben und anhand der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung näher erläutert.Further embodiments of the subject matter of the invention, which essentially serve to increase the sensitivity and the amplification of the measurement result, are specified in claims 2 to 7 and based on the following description of the drawings explained in more detail.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 die einfachste Ausführungsform mit Anzeige instrument im Nullgalvanometerkreis und Luftspule zum Messen von ferromagnetischen Bestandteilen in einer Flüssigkeit, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit einem dritten Resonanzschwingkreis als Nullgalvanometerkreis und induktiver Ankoppelung eines Verstärkerkreises, mit einem Plattenkondensator zum Messen von Kunststoff-Prüfstäben, Fig. 3 ein aus Fig. 2 weiterentwickeltes Ausführungsbeispiel mit Luftspule und Darstellung der Anordnung des Messgerätes im Ölkreis eines Getriebes, und Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung der Arbeitsweise eines Meßgerätes nach Fig. 2 oder 3 mit von der Arbeitsfrequenz. abweichender Abstimmfrequenz nach Patentanspruch 3 und 4.Three exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown, namely show: Fig. 1 the simplest embodiment with display instrument in the zero galvanometer circuit and air coil for measuring ferromagnetic Components in a liquid, Fig. 2 shows an embodiment with a third Resonant circuit as a zero galvanometer circuit and inductive coupling of a Amplifier circuit, with a plate capacitor for measuring plastic test rods, FIG. 3 shows an exemplary embodiment developed further from FIG. 2 with an air core coil and illustration the arrangement of the measuring device in the oil circuit of a transmission, and FIG. 4 shows a diagram to illustrate the operation of a measuring device according to Fig. 2 or 3 with from the Working frequency. different tuning frequency according to claims 3 and 4.

Allen Ausführungsbeispielen gemeinsam ist eine von einem Generator G gespeiste Wechselstrom-Brückenschaltung mit zwei parallelgeschalteten Resonanzschwingkreisen I und II, die auch als äußere Zweige bezeichnet werden, und mit einem Nullgalvanometerkreis III. Jeder Resonanzschwingkreis I und II umfaßt eine Spule L1 bzw. L2, einen Kondensator C1 bzw.Common to all of the exemplary embodiments is one of a generator G-fed AC bridge circuit with two resonance circuits connected in parallel I and II, also known as the outer branches, and with a zero galvanometer circle III. Each resonant circuit I and II comprises a coil L1 or L2, a capacitor C1 or

C2 sowie einen Spannungsteiler bzw. ein Potentiometer R1 bzw. R2 jeweils zwischen der Induktivität und der Kapazität.C2 and a voltage divider or potentiometer R1 and R2, respectively between inductance and capacitance.

Zwischen den Spannungsteilern R1 und R2 liegt der Nullgalvanometerkreis III. Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 werden die Resonanzschwingkreise I und II an den als Trimmer ausgeführten Kondensatoren C1 und C2 sowie an den Spannungsteilern R1 und R2 auf Null im Nullgalvanometerkreis III abgeglichen, wodurch das Brücken-Gleichgewicht hergestellt ist. Die als Serien-Resonanzschwingkreise dargestellten Kreise I und II könnten auch als Parallel-Resonanzschwingkreise ausgeführt werden Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht die Induktivität im Resonanzschwingkreis I aus einer kernlosen Luftspule ML bekannter Induktivität, durch die eine Rohr- oder Schlauchleitung 1 aus Kunststoff geführt ist. Wird durch diese Leitung 1 eine Flüssigkeit geleitet, die mit ferromagnetischen Verunreinigungen behaftet ist, beispielsweise Schmieröl oder eine Filterflüssigkeit, so wird das Brücken-Gleichgewicht gestört und in dem Nullgalvanometerkreis III fließt ein Strom, der am Galvanometer V angezeigt wird.The zero galvanometer circuit is located between the voltage dividers R1 and R2 III. In the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2, the resonance circuits are I and II on the trimmers C1 and C2 as well as on the voltage dividers R1 and R2 are balanced to zero in the zero galvanometer circuit III, which results in the bridge equilibrium is made. The circles I and II could also be implemented as parallel resonance circuits in the exemplary embodiment According to Fig. 1, the inductance in the resonant circuit I consists of a coreless Air core coil ML of known inductance, through which a pipe or hose line 1 is made of plastic. If a liquid is passed through this line 1, which is afflicted with ferromagnetic impurities, for example lubricating oil or a filter fluid, the bridge equilibrium is disturbed and in that A current flows through zero galvanometer circuit III, which is displayed on galvanometer V.

Dem fließenden Strom entspricht eine Wechselspannungsänderung gegenüber vorher Null, die dem Grad der ferromagnetischen Verunreinigung der Flüssigkeit adäquat ist.A change in alternating voltage corresponds to the flowing current previously zero, which is adequate to the level of ferromagnetic contamination of the liquid is.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Nullgalvanometerkreis III ein auf die Arbeitsfrequenz f1 des Generators G abgestimmter dritter Resonanzschwingkreis, bestehend aus der Spule L3 und dem als Trimmer ausgeführten Kondensator C3. Die Kapazität im Schwingkreis I besteht aus einem Plattenkondensator MC mit vorgegebener Kapazität, zwischen dessen Platten ein Prüf stab 2 mit dielektrischen Eigenschaften eingeführt ist. Das zwischen die Platten eingeführte Dielektrikum stört wiederum das Brücken-Gleichgewicht mit der Folge, daß im Nullgalvanometerkreis III eine adäquate Wechselspannungsänderung entsteht, die von der Verstimmung des Schwingkreises L1, MC1 geprägt ist.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the zero galvanometer circuit is III a third resonant circuit tuned to the operating frequency f1 of the generator G, consisting of the coil L3 and the capacitor designed as a trimmer C3. The capacitance in the resonant circuit I consists of a plate capacitor MC with predetermined capacity, between the plates a test rod 2 with dielectric Properties is introduced. The dielectric introduced between the plates again disturbs the bridge equilibrium with the result that in the zero galvanometer circuit III there is an adequate change in AC voltage, which is caused by the detuning of the Resonant circuit L1, MC1 is shaped.

Die Empfindlichkeit des Meßgerätes wird weiter gesteigert dadurch, daß an die Spule L3 die Spule L4 eines vierten Resonanzschwingkreises IV induktiv angekoppelt ist, über dessen als Trimmer ausgeführten Kondensator C4 dieser Kreis ebenfalls auf die Arbeitsfrequenz f1 abgestimmt ist.The sensitivity of the measuring device is further increased by that to the coil L3, the coil L4 of a fourth resonant circuit IV inductively is coupled, via its capacitor C4, which is designed as a trimmer, this circuit is also matched to the working frequency f1.

Die von diesem Kreis abgegriffene Wechselspannungsänderung wird in einem Verstärker A verstärkt und einer Anzeige S zugeführt.The alternating voltage change tapped from this circuit is shown in amplified by an amplifier A and fed to a display S.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 deutet die strichpunktierte Linie 4 den Umriß des Meßgerätes an, durch dessen Luftspule ML1 entsprechend Fig. 1 eine Leitungsschleife 5 geführt ist, die in zwei Außenanschlüssen 6 und 7 endet. An diese Anschlüsse sind Rohrleitungen 8 und 9 angeschlossen, die Schmieröl aus einem Getriebe 10 führen, das durch die Pumpe 11 in der Leitung 9 umgewälzt wird.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the dash-dotted line indicates 4 shows the outline of the measuring device, through the air core coil ML1 according to FIG Line loop 5 is guided, which ends in two external connections 6 and 7. To this Connections are connected to pipes 8 and 9, the lubricating oil from a gearbox 10 lead, which is circulated by the pump 11 in the line 9.

Die Brückenschaltung nach Fig. 3 entspricht hinsichtlich des Nullgalvanometerkreises III und des angekoppelten vierten Resonanzschwingkreises IV mit Verstärker A und Anzeige S derjenigen nach Fig. 2. Die Resonanzschwingkreise I und II entsprechen denjenigen nach Fig. 1 mit dem Unterschied, daß die Kapazität des Schwingkreises II aus zwei parallelgeschalteten Kondensatoren CC2 besteht, von denen einer als Trimmer ausgeführt ist. Die Abstimmung der Brückenschaltung sowie deren Wirkungsweise unterscheidet sich jedoch wesentlich von denjenigen der Beispiele nach Fig. 1 und 2 im Sinne einer weiteren Optimierung des Meßergebnisses.The bridge circuit according to FIG. 3 corresponds to the zero galvanometer circuit III and the coupled fourth resonance circuit IV with amplifier A and Display S that of FIG. 2. The resonance circuits I and II correspond that of Fig. 1 with the difference that the capacity of the resonant circuit II consists of two capacitors CC2 connected in parallel, one of which is used as a Trimmer is running. The coordination of the bridge circuit and its mode of operation however differs significantly from those of the examples according to FIGS. 1 and 2 in Meaning of a further optimization of the measurement result.

Die besondere Art der Abstimmung besteht allgemein darin, daß die parallelen Resonanzschwingkreise I und II auf eine derart gegenüber der Arbeitsfrequenz f1 des Generators G geringfügig abweichende Abstimmfrequenz f2 abgestimmt sind, daß bei zunehmender Störung des Brückengleichgewichtes die Resonanz spannung im auf die Arbeitsfrequenz abgestimmten Nullgalvanometerkreis III durch zunehmende Uberdeckung des sich in Richtung auf den Frequenzgang der Arbeitsfrequenz verschiebenden Frequenzganges der Abstimmfrequenz erhöht wird. Durch diese Relativverschiebung zweier Frequenzgänge bzw. Resonanzkurven kommt es zu einem Schnittpunkt zwischen den Kurven, der einen Arbeitspunkt definiert, wie anhand Fig. 4 noch näher erläutert wird.The special type of voting is generally that the parallel resonance circuits I and II on such a compared to the working frequency f1 of the generator G slightly different tuning frequency f2 are matched, that with increasing disturbance of the bridge equilibrium, the resonance voltage im Zero galvanometer circuit III matched to the working frequency by increasing Coverage of the shifting in the direction of the frequency response of the working frequency Frequency response of the tuning frequency is increased. Because of this relative shift two frequency responses or resonance curves, there is an intersection between the curves that define an operating point, as explained in greater detail with reference to FIG will.

Der Abstimmvorgang der Brückenschaltung nach Fig. 3 wird anhand eines Zahlenbeispieles wie folgt erläutert: Ausgegangen wird davon, daß der Nullgalvanometerkreis III ein Serien-Resonanzkreis für die Arbeitsfrequenz 1 = 0,9 MHz und die beiden äußeren Zweige, die Resonanzschwingkreise I und II, Serien-Resonanzkreise für die Abstimmfrequenz f2 = 1 MHz sind.The tuning process of the bridge circuit according to FIG. 3 is based on a Numerical example explained as follows: It is assumed that the zero galvanometer circuit III a series resonance circuit for the working frequency 1 = 0.9 MHz and the two outer branches, the resonance circuits I and II, series resonance circuits for the Tuning frequency f2 = 1 MHz.

Zur Abstimmung wird zunächst am Generator G die Arbeitsfrequenz von 0,9 MHz eingestellt und der Nullgalvanometerkreis III am Trimmer C3 auf Maximum, d. h. auf Resonanz abgestimmt. Daraufhin wird die Abstimmfrequenz von 1 MHz eingestellt und mittels der Trimmer C1 und CC2 sowie der Spannungsteiler R1 und R2 wird auf Null im Galvanometerkreis III abgeglichen. Nach dieser Abstimmung ist die Brücke eine rein Ohm'sche Brücke, da sich die Blindwiderstände aufheben.For coordination, the working frequency of the generator G is first 0.9 MHz set and the zero galvanometer circuit III on trimmer C3 at maximum, d. H. tuned to response. The tuning frequency of 1 MHz is then set and by means of the trimmers C1 and CC2 and the voltage dividers R1 and R2 is on Zero adjusted in galvanometer circuit III. After this vote is the bridge a purely ohmic bridge, since the reactances cancel each other out.

Diese Abstimmung braucht herstellseitig nur einmal ausgeführt zu werden, da für den eigentlichen Meßzweck nur die Arbeitsfrequenz von 0,9 MHz benötigt wird. Der Generator G kann also auf diese Arbeitsfrequenz fest eingestellt sein, wie es sich auch empfiehlt, herstellseitig alle Trimmer zu versiegeln. Für die angegebenen Frequenzen sind die Elemente der Schwingkreise zweckmäßig wie folgt bemessen: Luftspule LM1: 646 RH Kondensator C1: 2 - 60 pF Spule L 2: 40 AH Kondensator C2: 2 - 60 pF Spannungsteiler R1: 100 Ohm Spannungsteiler R2: 100 Ohm Kondensatorkreis CC2: 2 - 60 pF parallel 600 pF Plattenkondensator MC1: 646 pF Spule L3: 190 AH Kondensator C3: 2 - 60 pF Spule L4: 1900 ßH Kondensator C4: 2 - 60 pF.This coordination only needs to be carried out once by the manufacturer, since only the operating frequency of 0.9 MHz is required for the actual measurement purpose. The generator G can therefore be permanently set to this working frequency, as it is it is also recommended that all trimmers be factory-installed to seal. For the specified frequencies, the elements of the resonant circuits are useful as dimensioned as follows: air core coil LM1: 646 RH capacitor C1: 2 - 60 pF coil L 2: 40 AH Capacitor C2: 2 - 60 pF voltage divider R1: 100 ohms voltage divider R2: 100 ohms Capacitor circuit CC2: 2 - 60 pF parallel 600 pF plate capacitor MC1: 646 pF coil L3: 190 AH capacitor C3: 2 - 60 pF coil L4: 1900 ßH capacitor C4: 2 - 60 pF.

Wie schon gesagt, ist die abgestimmte Brückenschaltung als rein Ohm'sche Brücke zu behandeln, d. h. in Ubereinstimmung mit der nur Ohm'sche Widerstände aufweisenden Wheatstoneschen Brücke gilt d. h. diese Beziehung gilt frequenzunabhängig. Daß nun im Gegensatz zu bekannten Meßbrücken eine Störung des Brücken-Gleichgewichtes, hervorgerufen durch den Eintritt von umlaufendem Schmieröl aus dem Getriebe 10 durch die Rohrschleife 5 und damit durch die Luftspule ML1, ohne Abstimmen irgendwelcher Elemente von äußeren Zweigen der Brückenschaltung ohne weiteres als Änderung der Wechselspannung im Nullgalvanometerskreis III abgreifbar ist, ergibt sich aus der bereits erwähnten Relativverschiebung der Frequenzgänge nenh Fig. 4.As already said, the matched bridge circuit is to be treated as a purely ohmic bridge, that is, in accordance with the Wheatstone bridge, which has only ohmic resistances ie this relationship applies regardless of frequency. That now, in contrast to known measuring bridges, a disturbance of the bridge equilibrium, caused by the entry of circulating lubricating oil from the transmission 10 through the pipe loop 5 and thus through the air core coil ML1, without tuning any elements of the outer branches of the bridge circuit easily as a change in the AC voltage can be tapped off in the zero galvanometer circuit III, results from the above-mentioned relative shift of the frequency responses as shown in FIG. 4.

Im Diagramm nach Fig. 4 sind über der Frequenz als Abszisse die Frequenzgänge für die niedrigere Arbeitsfrequenz f1 und die höhere Abstimmfrequenz f2 (0,9 bzw. 1 MHz) nebeneinander aufgetragen. Die Differenz zwischen den beiden Frequenzen ist so gering, daß schon bei der Abstimmung der Brücke der abfallende Ast der Resonanzkurve der Arbeitsfrequenz f1 für den Nullgalvanometerkreis III mit dem aufsteigenden Ast der Resonanzkurve der Abstimmfrequenz f2 für den Schwingkreis I, in dem die Luftspule ML1 liegt, einen Schnittpunkt P bilden, der der Arbeitspunkt der Schaltung ist, in dem sich bereits zwei kleine Resonanzspannungen addieren. Wenn nun die Luftspule ML1 aufgrund des Vorhandenseins von ferromagnetischen Bestandteilen im durchfließenden Schmierölstrom an Induktivität zunimmt, verschiebt sich die Resonanzkurve f2 nach links, wie gestrichelt mit f2' angedeutet. Diese Verschiebung beruht darauf, daß sich die Resonanzfrequenz im Schwingkreis I ändert. Der Arbeitspunkt wandert nach P' aufwärts, und zwar in dem Maße, wie bei zunehmender Menge an ferromagnetischen Partikeln sich die Resonanz frequenz f des Schwingkreises I 2 der Resonanzfrequenz f1 des Galvanometerkreises nähert.In the diagram according to FIG. 4, the frequency responses are plotted against the frequency as the abscissa for the lower working frequency f1 and the higher tuning frequency f2 (0.9 or 1 MHz) plotted side by side. The difference between the two Frequencies is so low that already when tuning the bridge the falling one Branch of the resonance curve of the working frequency f1 for the zero galvanometer circuit III with the ascending branch of the resonance curve of the tuning frequency f2 for the resonant circuit I, in which the air-core coil ML1 lies, form an intersection point P, which is the working point of the circuit in which two small resonance voltages already add up. If now the air core coil ML1 due to the presence of ferromagnetic components If the inductance increases in the flowing lubricating oil flow, the resonance curve shifts f2 to the left, as indicated by dashed lines with f2 '. This shift is due to that the resonance frequency in the resonant circuit I changes. The working point moves after P 'upwards to the same extent as with an increasing amount of ferromagnetic Particles the resonance frequency f of the resonant circuit I 2 of the resonance frequency f1 of the galvanometer circle approaches.

Im neuen Arbeitspunkt P' addieren sich zwei größer werdende Resonanzspannungen zum Meßergebnis, das über den induktiv angekoppelten Schwingkreis IV abgegriffen, verstärkt und angezeigt wird. Die nochmalige Resonanz, die die abgegriffene Wechselspannung im Kreis IV findet, fördert die Empfindlichkeit des Gerätes, das mit seinem "4-Resonanzkreis-Konzept" mit einfachen Mitteln eine optimale Wirkung hinsichtlich Empfindlichkeit und Meßgenauigkeit erzielt.At the new working point P ', two increasing resonance voltages add up to the measurement result, which is tapped via the inductively coupled oscillating circuit IV, is amplified and displayed. The repeated resonance, the tapped alternating voltage takes place in circuit IV, promotes the sensitivity of the device, which with its "4-resonance circuit concept" with simple means an optimal effect in terms of sensitivity and measuring accuracy achieved.

Claims

Claims: 1.'Meßgerät for measuring the permeability or the dielectric constant dependent properties of substances, for example the presence and content of ferromagnetic impurities in liquids, characterized by one of a generator (G) with an operating frequency (f1) powered AC bridge circuit with two parallel-connected, on resonance tuned resonance circuits (I, II) with voltage dividers (R1, R2) and a between the voltage dividers lying zero galvanometer circuit (III), in which a Substance with ferromagnetic properties in an air core coil (ML1) with specified Inductance or in which a substance with dielectric properties between the Plates of a plate capacitor (MC1) with a given capacity of one of the two Resonant circuits can be introduced, the resulting disturbance of the bridge equilibrium at the zero galvanometer circuit as an alternating voltage change appropriate to the measurement result sought can be tapped.

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the zero galvanometer circuit a third resonance circuit (III) tuned to the working frequency (f1) is.

3. Measuring device according to claim 2, characterized in that the parallel Resonance circuits (I, II) to such a level compared to the working frequency (f1) of the generator (G) slightly different tuning frequency (f2) canceled / that tuning, with increasing disturbance of the bridge equilibrium, the resonance voltage in the galvanometer circuit (III) by increasing the overlap in the direction of the frequency response of the Working frequency shifting frequency response of the tuning frequency is increased.

4. Measuring device according to claim 3, characterized in that the tuning frequency (f2) is higher than the working frequency (f1) q

5. Measuring device according to claim 3 or 4, characterized in that the generator (G) for tuning purposes to both frequencies (f1 f2) is controllable.

6. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the Zero galvanometer circuit (III) has a coil (L3) to which the coil (L4) of a Resonant circuit (IV) is inductively coupled to the working frequency (fl) is matched.

7. Measuring device according to claim 6, characterized in that the resonance voltage of the inductively coupled resonant circuit (IV) to an amplifier (A) is supplied.