DE4411335C1 - Selbstkalibrierende Neigungsmeßvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstkalibrierende Neigungsmeß­ vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Neigungsmeßvorrichtung ist aus der DE-PS 40 02 493 bekannt. Bei dieser Neigungsmeßvorrichtung wird eine mindestens einen Neigungsmesser tragende Trägerplatte, die als Drehtisch ausgebildet ist, in jeweils um 180° gegeneinander verdrehten Meßlagen mit Hilfe von Führungseinrichtungen in definierte reproduzierbare Stellungen geführt. Durch diese Vorrichtung, verbunden mit einer automatischen Meßwerterfas­ sung, wird eine Neigungsmessung mit gleichbleibend hoher Meß­ genauigkeit, großem Meßbereich und Selbstkalibrierung ermög­ licht.

Für die exakte Positionierung in den Meßlagen muß die bekannte Neigungsmeßvorrichtung sehr aufwendig hergestellt werden. Dies gilt insbesondere für die Führungseinrichtungen, bestehend aus Fixierstiften und Stützflächen, die als geläppte Stirnflächen von Stiften ausgebildet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Neigungs­ meßvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die bei hoher Ge­ nauigkeit mit deutlich geringerem Aufwand hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Der erfindungsgemäße Neigungsmesser besteht aus einem dreh­ baren Träger, in dem ein Sensor und ein Motor mit Getriebe angeordnet sind. Durch den Motor können die festgelegten Po­ sitionen angefahren werden. Dazu ist der Träger mit einer speziellen Positionserkennung ausgestattet. Es kann, wie bei der bekannten Neigungsmeßvorrichtung der Nullpunktfehler durch Messung in jeweils um 180° gegeneinander verdrehten Meßlagen bestimmt werden.

Für die Genauigkeit der Neigungsmessung ist eine hohe Posi­ tionsgenauigkeit für das Messen in zwei Meßachsen erforder­ lich. Erfindungsgemäß ist an dem Träger ein isolierter Seg­ mentenring mit vier Segmenten befestigt. Je nach Aufgaben­ stellung können mehr oder weniger Segmente vorgesehen werden.

Die Positionierung des Trägers wird mit einer Führungsein­ richtung, bestehend aus einem metallischen Tastkopf mit Tra­ pezfeder, vorgenommen, wobei der Übergang zwischen zwei Seg­ menten detektiert wird. Über eine spezielle Schaltung mit Regelkreis stellt der Motor die entsprechende Position ein und regelt bei auftretenden Störungen nach. Ein "Einfrieren" der einmal eingestellten Position ist ebenfalls möglich.

Durch die erfindungsgemäße Positionserkennung kann auf den Einsatz eines Prozessors zur Positionserkennung verzichtet werden. Die Neigungsmeßvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß für sämtliche Teile preiswerte Standardprodukte verwendet werden können.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der drehbare Träger mit einem vorgespannten Lager versehen werden. Dadurch wird die Genauigkeit der Neigungsmessung erhöht.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Neigungsmeßvor­ richtung ist die getrennte Anordnung von mechanischen und elektronischen Komponenten, die jeweils in einem separaten Gehäuse angeordnet werden. Die Elektronik ist im unteren Be­ reich der Vorrichtung gut zugänglich angeordnet. Dadurch ist es möglich, fehlerhafte elektronische Schaltungen auszuwech­ seln, ohne die Grundkalibrierung des Gerätes zu zerstören. Die erfindungsgemäße Neigungsmeßvorrichtung kann wie die bekannte Neigungsmeßvorrichtung auf einer dreiseitigen Grundplatte an­ geordnet werden.

Die gesamte Neigungsmeßvorrichtung wird durch die Gehäuse gegen Umwelteinflüsse geschützt. Bei Bedarf (niedrige Tempe­ raturen) kann im Gehäuse zusätzlich eine Thermostatisierung zur Temperaturstabilisierung vorgesehen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt die

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch die Vorrichtung und die

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1.

Aus der Fig. 1 geht hervor, daß ein drehbarer Träger 1 mit einem Motor 1a und einem Sensor 1b ausgestattet ist. Das Gerät ist auf einer Grundplatte 1c angeordnet. Der Träger 1 wird einseitig mit einem vorgespannten Lager 2 gelagert. Oberhalb des Lagers 2 ist ein Segmentenring 3 angeordnet, der von einer Führungseinrichtung 4 mit einem metallischen Tastkopf 4a, mit Trapezfeder 4b abgetastet wird. Das gesamte mechanische Meß­ system wird durch ein Gehäuse 8 gegen Umwelteinflüsse ge­ schützt. Unterhalb des Gehäuses 8 ist ein weiteres Gehäuse 9 für die Elektronik 5, 6 mit Standardschnittstelle 7 ange­ ordnet.

In der Fig. 2 ist die Anordnung der Führungseinrichtung 4 mit dem metallischen Tastkopf 4a an dem Segmentenring 3 gut zu erkennen. Das Gehäuse 8 wird vorteilhafterweise aus pro­ duktionstechnischen Gründen als Drehgehäuse ausgebildet.

Claims (4)

1. Selbstkalibrierende Neigungsmeßvorrichtung für die Be­ stimmung der Neigung von neigungssensiblen Bauwerken, An­ lagen oder Maschinen mit einer Basisplatte, auf der ein mit mindestens einem Neigungsmesser versehener drehbarer Träger in jeweils um 180° gegeneinander verdrehten Meß­ lagen mit Führungseinrichtungen positionierbar ist, und dem drehbaren Träger eine motorische Dreheinrichtung und eine Meßwerterfassung mit Mikrocomputer zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der über einer Grundplatte (1c) angeordnete drehbare Träger (1) eine Aufnahme für einen Sensor (1b) und einen Motor mit Ge­ triebe (1a) aufweist und einseitig durch Lager (2) ge­ lagert ist und mit einem Segmentenring (3) mit einer Füh­ rungseinrichtung (4), bestehend aus einem metallischen Tastkopf (4a) mit Trapezfeder (4b), zur Positionserkennung versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (2) als vorgespanntes Lager ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungseinrichtung (4) ein Regelkreis (5) zuge­ ordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Träger (1) in einem Gehäuse (8) angeordnet ist, das fest mit einem darunter angeordneten Gehäuse (9) zur Aufnahme der Elektronik (6) verbunden ist.