DE524938C

DE524938C - Dehnungsmesser

Info

Publication number: DE524938C
Application number: DEM109928D
Authority: DE
Inventors: Peter Flamm
Original assignee: H Maihak AG
Current assignee: H Maihak AG
Priority date: 1929-05-02
Filing date: 1929-05-02
Publication date: 1931-05-19

Description

Dehnungsmesser Der Erfindungsgegenstand bezieht sich auf einen Dehnungsmesser, bei dem eine Meßsaite der zu messenden Dehnung unterworfen ist. Er unterscheidet sich von bekannten Einrichtungen durch die Art der Dehnungsmessung. Befestigt man auf der Oberfläche des Objektes an den beiden Punkten, welche die Meßlänge begrenzen, einen elastischen, ganz oder teilweise magnetischen Körper, z. B. ein Stahlband oder eine Stahlsaite, und gibt diesem Körper vor der :Messung bzw. vor Eintritt der Längenänderung eine gewisse Zugspannung, so findet man beim Abheben dieses Körpers vom Objekt, wenn man ihn also durchbiegen will, einen Widerstand, welcher in einem bestimmten Verhältnis zur Zugspännung steht. Erleidet das Objekt eine Formänderung, so wird die Meßstrecke verändert und damit auch der Widerstand, welcher der Biegung des elastischen Körpers entgegenwirkt. Der Erfindung gemäß wird die Durchbiegung durch ein magnetisches oder elektrisches Feld hervorgerufen. Die Feldstärke kann auf verschiedene Art verändert werden. Ob der Körper durchgebogen wird, kann man auf optischem oder elektrischem Wege feststellen. In der nachfolgenden Beschreibung ist vorwiegend die elektrische Ermittlung behandelt. Allgemein wird ein bestimmtes Maß der Durchbiegung als Zeitpunkt der Messung festgelegt. Die Abb. i bis ii zeigen schematisch einige Ausführungsbeispiele.
Die Abb. i zeigt das Objekt a mit Meßstrecke b, welche von einem elastischen, ganz oder teilweise magnetischen Körper, einem gespannten Band, überbrückt ist. Das Band ist mittels der Endstücke c am Objekt befestigt und besitzt eine gewisse Vorspannung. Das Band soll durch die felderzeugenden Spulen d gebogen werden. Zu diesem Zweck liefert die Stromquelle e den Gleichstrom, welcher vom Widerstand f geregelt werden kann. Sobald die Durchbiegung sichtbar wird, ist die Feldstärke ausreichend. Ein Maß für die Feldstärke ist in diesem Falle die Stellung des Reglers f, welche auf der Skala g abgelesen werden kann. Erleidet das Objekt a eine Formänderung, so wird mit der Meßstrecke b auch die Bandspannung verändert bzw. der Widerstand, der einer Ausbiegung entgegenwirkt. Um die Ausbiegung erneut herbeizuführen, muß der Regler f neu eingestellt werden. Die Skala g zeigt einen neuen Wert, welcher den Versuchen entsprechend eine Funktion der stattgefundenen Längenänderung der Meßstrecke b darstellt.
Die Abb.2 zeigt eine ähnliche Anordnung, gleichfalls mit Feldänderung. An Stelle der Skala g nach Abb. i ist ein Instrument g1 in den Stromkreis geschaltet. Weil die Windungszahl der Spule d unverändert ist, kann die Feldstärke durch Messen des Feldstromes ermittelt werden.
Die Abb. 3 zeigt als Beispiel die Veränderung der Windungszahl. Das Instrument g1 nach Abb. 2 ist durch zwei Wickelrollen g2 mit Wickelzeiger ersetzt.
In der Abb. q. wird die Spule d mit einem Hebel g 3 vom Bande mehr oder weniger entfernt. Diese Regelung der Feldstärke kann an einer zugehörigen Skala abgelesen werden. In diesem Beispiel bleibt. die Stromstärke unverändert.
Das Beispiel nach Abb. 5 zeigt eine Anordnung ähnlich wie in Abb. 4. An Stelle des W egliebels wird ein veränderlicher Feldwiderstand g4 zwischen der felderzeugenden Spule und dem Band eingefügt. Die jeweilige Feldstärke wird an einer Skala abgelesen.
In der Abb.6 wird die Feldstärke durch magnetisches Abshunten erreicht. Der Ableitungskörper g5 wird durch einen Hebel bewegt. Die Stellung beim Durchbiegen des Bandes wird wieder durch Zeiger angezeigt.
Ein Hilfsmittel zur Erfindung ist in der Abb. 7 gezeigt. Das Band schließt im Ruhezustande einen elektrischen Kontakt. Es erfordert eine ganz bestimmte Durchbiegung, um diesen Kontakt zu betätigen. Sobald dieses vor sich geht, können optische oder akustische Signale eintreten bzw. der geschaltete Stromkreis kann Schützen usw. in Betrieb setzen. Es ist unwesentlich, ob die Kontakte auf Arbeits-oder Ruhestrom arbeiten, desgleichen, ob das Band als Kontaktstück ausgebildet wird.
Um die Messung in stetiger Folge durchführen zu können, ist es bei Veränderung des Meßstromes zweckdienlich, den Regelwiderstand durch eine Kreisbewegung zu betätigen. Es kann dieses durch irgendeinen Motor geschehen. Die Widerstandsachse kann alsdann eineu Zeiger tragen, welcher auf einer Skala spielt. Die Abb. 8 zeigt eine solche Ausführung.
In der Abb. 9 ist an Stelle des festen Zeigers ein Schreibhebel gl angebracht. Dieser trägt an seinem freien Ende einen Schreibstift, der mittels Magnet h gegen die feststehende Schreibplatte gedrückt wird, wenn der Kontakt i Strom sendet. Die Länge der aufgezeichneten Kreislinie gibt dann ein Bild der gemessenen Längenänderung. Eine andere Art der Aufzeichnung ist in der Abb. io gezeigt. Mit dem kreisförmig bewegten Stromabnehmer des Regelwiderstandes ist eine Kurvenscheibe verbunden. Auf dieser ruht der Schreibhebel, welcher wieder an seinem freien Ende den Magneten 1a mit Schreibstift trägt. Der Schreibhebel wird mit der Bewegung des Widerstandes auf und ab bewegt. Der Magnet steht wieder mit dem Kontakt i in Verbindung. Vor der Schreibspitze wird das Papierband vorbeibewegt, so daß fortlaufend die Längenänderungen aufgezeichnet werden.
Versieht man entsprechend Abb. ii den kreisförmig bewegten Stromabnehmer des Widerstandes mit einem Schleppzeiger k, der mittels des Magneten Ja gekuppelt ist, so wird der Zeiger k nur so lange mitgenommen, als der Kontakt i geschlossen ist. Die Skala ist auf Längenänderung geeicht. Der Zeiger k bleibt bei jeder Umdrehung auf dem Wert der Längenänderung stehen.
Bei schneller Meßfolge kann die Anwesenheit von Eisenkernen in den Spulen d auch im Anker der Messung hinderlich sein. Wird z. B. der Abb. 12 entsprechend der- magnetische Anker gleichfalls durch eine Feldspule ersetzt, so ist die magnetische Trägheit der Eisenkörper beseitigt, hingegen die Meßgenauigkeit erhöht, weil beide Teile des Meßs`stems reguliert und beobachtet werden können.

Claims

PATENTANSPRUCH: Dehnungsmesser, dadurch gekennzeichnet, daß der zur messenden Dehnung unterworfene, elastische, ganz oder teilweise magnetisierbare Körper, beispielsweise ein Stahlband oder eine Stahlsaite, derart als Anker durch konstanten Gleichstrom felderregter Spulen angeordnet ist, daß er unter Wirkung des Feldes um einen bestimmten Betrag duichgebogen wird und als Maß der Dulinung die durch den mit der Dehnung wachsenden Widerstand des Körpers gegen Durchbiegung bedingte Änderung des Feldes dient.