DE470454C

DE470454C - Vorrichtung zum Messen der Winkelbeschleunigung von rotierenden Koerpern

Info

Publication number: DE470454C
Application number: DES70760D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Eisenzapf
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1925-07-14
Filing date: 1925-07-14
Publication date: 1929-01-15

Description

Vorrichtung zum messen der Winkelbeschleunigung von rotierenden Körpern Es ist bekannt, die Winkelbeschleunigung eines rotierenden Körpers aus der Relativbewegung zwischen dem rotierenden Körper und einer mit dem Körper elastisch gekuppelten Vergleichsmasse zu bestimmen. Gemäß der Erfindung wird durch die Relativbewegung eine Kapazität oder Selbstinduktion geändert, so daß der Betrag der Änderung ein Maß für die )'Winkelbeschleunigung bildet. Die Ausnutzung von Selbstinduktions- und Kapazitätsänderungen zur Messung von geringen Relativbewegungen ist an sich bekannt. Bei Meßvorrichtungen der vorliegenden Art wird jedoch durch die Ausnutzung der Kapazitätsänderung eine hohe Meßgenauigkeit erzielt und die unmittelbare Anzeige von kleinen Beschleunigungsänderungen ermöglicht.
In der Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
i ist eine Welle, deren Winkelbeschleunigung gemessen werden soll, z ein Metallring, der durch federnde Speichen 3 an der Welle i befestigt ist. An dem Metallring sind starre, aber leichte Flügel4 befestigt, die kammartig zwischen die auf der Welle befestigten Schei,-ben 5 eingreifen. Die Scheiben 5 sind von der Welle i isoliert.
Die gegenseitige Lage der Flügel 4 und der Scheiben 5 ist aus Abb. a ersichtlich, und zwar liegen die Flügel 4 unsymmetrisch zu den Scheiben 5. Bei Änderungen der Drehzahl, also bei Beschleunigung bzw. Verzögerung, wird der Metallring gegenüber der Welle eine geringe Verschiebung erhalten, durch welche die Kapazität zwischen den Flügeln 4 und den feststehenden Scheiben 5 verändert wird. Zum Messen der Kapazität, die also ein Maß für die Beschleunigung ist, sind in erster Linie Methoden geeignet, die mit Hochfrequenz arbeiten. Zu diesem Zwecke wird auf der Welle i eine Spule 6 befestigt, deren Durchmesser gegenüber der Welle i groß ist (Kurzschlußwindung). Die Enden der Spule 6 werden einerseits mit der Welle selbst, also mit den Flügeln .1, verbunden, anderseits mit den Scheiben 5. Mit der Spule 6 ist die Spule ? fest gekoppelt, und zwar legt man zweckmäßig die Spule 7 um die Spule 6. Schaltet man die Spule 7 in den Gitterkreis einer als Schwingungserzeuger geschalteten Hochvakuumröhre, so ist die erzeugte Frequenz abhängig von der jeweiligen Stellung der Flügel ¢ gegenüber den Scheiben 5. Die Änderungen der Frequenz, die ein Maß für die Beschleunigung sind, werden zweckmäßig durch Überlagerung mit einer zweiten Hochfrequenzschwingung in Frequenzschwankungen der .entstehenden Schwebungswelle umgesetzt, die mit Hilfe eines Schwingungskreises in Stromänderungen umgesetzt werden.
Eine solche Schaltung zum Messen der Kapazitätsänderungen ist in Abb. 3 dargestellt. Mit 8 ist eine Vakuumröhre bezeichnet. Zwischen Gitter und Kathode dieser Röhre liegt die Spule 7, die auch in Abb. i die gleiche Bezeichnung trägt. 6 ist die an der Meßwelle befestigte Spule, 9 eine Kapazität, die als Kapazität zwischen den Flügeln q. und den Scheiben 5 (Abb. i) gedacht ist. Im Anodenkreis der Röhre 8 liegt die Anodenbatterie io und die Spule i i. Die Kapazität 12 dient als Rückkopplungskondensator. Die Röhre ist also als Schwingungserzeuger geschaltet und erzeugt elektrische Schwingungen, deren Wellenlänge von der Kapazität 9 abhängt. 13 ist ein Hochfrequenzerzeuger in der üblichen Schaltung. Die in der Spule i i auftretenden und die vom Hochfrequenzgenerator 13 erzeugten Schwingungen werden in den Spulen 14, 15 überlagert und der als Gleichrichter wirkenden Vakuumröhre 16 zugeführt. In der Spule 17 fließt dann ein Wechselstrom, der die Schwebungsfrequenz besitzt. Er wirkt auf den Schwingungskreis 18, der so abgestimmt ist, daß die durch die Beschleunigung hervorgerufenen Frequenzänderungen der Schwebungswelle auf einem Aste der Resonanzkurve dieses Schwingungskreises wandern. Die im Schwingungskreise 18 auftretenden Hochfrequenzströme, die von der Beschleunigung abhängig sind, werden dann in der als Gleichrichter geschalteten Vakuumröhre i9 gleichgerichtet und dem Meß. Instrument 2o zugeführt. Ist die genannte Anordnung einmal geeicht, so kann man am Meßinstrument 2o die jeweilige Beschleunigung ablesen. -

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Messen der Winkelbeschleunigung eines rotierenden Körpers mit Hilfe einer mit dem Körper elastisch gekuppelten Vergleichsmasse, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagenänderung der Vergleichsmasse gegenüber dem rotierenden Körper in an sich bekannter Weise durch die Änderungen einer Kapazität oder Selbstinduktion gemessen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätsänderungen bzw. Änderungen der Selbstinduktion durch Änderungen der Abstimmung zwischen einem Hochfrequenzstrom und einem Schwingungskreise in Amplitudenänderungen umgesetzt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätsänderungen bzw. Änderungen der Selbstinduktion die' Schwebungsfrequenz eines aus zwei überlagerten Hochfrequeüzschwingungen entstandenen Wechselstromes ändern.