DE537144C

DE537144C - Device for detecting machine noises

Info

Publication number: DE537144C
Application number: DEV23087D
Authority: DE
Original assignee: HENRI VICTOR EUGENE VATINET
Current assignee: HENRI VICTOR EUGENE VATINET
Priority date: 1927-01-31
Filing date: 1927-10-14
Publication date: 1931-10-30

Description

Gerät zum Feststellen von Maschinengeräuschen Gegenstand der Erfindung ist ein Gerät zum Feststellen von Geräuschen in beliebigen Mechanismen während des Betriebes. Der besondere Zweck liegt darin, die geringsten anormalen Geräusche, die sich beispielsweise durch Spiel und Abnutzung der sich bewegenden Teile ergeben, ausfindig zu machen und die Stellen, von denen diese Geräusche ausgehen, festzulegen.Device for detecting machine noises object of the invention is a device for detecting noises in any mechanism during the Operation. The special purpose is to avoid the slightest abnormal noise, caused, for example, by play and wear and tear of the moving parts, to locate and determine the places from which these noises emanate.

Hierzu wurde bereits ein Apparat vorgeschlagen, bei dem ein mit Kontakten versehenes Mikrophon im Innern eines starkwandigen und mit Telephonhörern verbundenen Kastens eingeschlossen ist. Bei diesem Apparat wird das Mikrophon durch die Wanddicke des Gehäuses gegen von außen durch die Luft oder ein anderes Gas übertragene Schwingungen geschützt. Das '.Mikrophon wird also lediglich durch die Schwingungen beeinflußt, die durch unmittelbare Berührung mit der auszuhorchenden Maschine zu ihm gelangen. Dieser Apparat hat indessen den Nachteil, daß eine genaue Lokalisierung der Ausstrahlungspunkte der betreffenden Geräusche nicht möglich ist, da es zur genauen Festlegung des Entstehungspunktes des Geräusches, d. h. derjenigen Stelle, an der das Geräusch am stärksten ist, einer absolut konstanten Empfindlichkeit des Apparates bedarf. Dies ist aber bekanntlich bei einem Kontaktmikrophon nicht der Fall. Außerdem kann ein Mikrophon dieser Art die Wirkungen starker Vibrationen nicht vertragen. Auch ist das Verwendungsgebiet eines mit solchem Mikrophon ausgerüsteten Apparates stark beschränkt. Ein weiterer Nachteil solcher Mikrophone besteht darin, daß sie eine Eigenschwingungszahl besitzen, die mit den festzustellenden Schwingungen interferieren oder in Resonanz treten kann, was zu falschen Messungen Anlaß gibt.For this purpose, an apparatus has already been proposed in which one with contacts equipped microphone inside a thick-walled and connected to telephone receivers Box is included. With this device, the microphone is through the wall thickness of the housing against vibrations transmitted from the outside through the air or another gas protected. The microphone is therefore only influenced by the vibrations, which come to him through direct contact with the machine to be interrogated. This apparatus, however, has the disadvantage that a precise localization of the radiation points the noise in question is not possible, as it is used to precisely determine the point of origin of the noise, d. H. where the noise is strongest, one requires absolutely constant sensitivity of the apparatus. But this is known not the case with a contact microphone. In addition, a microphone of this type cannot tolerate the effects of strong vibrations. Also is the area of use an apparatus equipped with such a microphone is severely limited. Another The disadvantage of such microphones is that they have a natural frequency, which interfere with the vibrations to be detected or come into resonance can, which gives rise to incorrect measurements.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung ein Gerät geschaffen worden, bei dem ebenfalls ein Mikrophon in einem dickwandigen, mit der Maschine in Verbindung gebrachten Gehäuse eingeschlossen ist. Das Gerät gemäß der Erfindung kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß bei Verwendung eines elektromagnetischen oder elektrostatischen Mikrophons das die träge Masse bildende, relativ zu dem mit dem Gehäuse verbundenen Teil schwingende Element des Systems in eine elastisch-nachgiebige Masse eingebettet ist und ausschließlich von dieser getragen wird, die praktisch keine Eigenfrequenz besitzt und vorzugsweise aus Schwammgummi besteht.To avoid these disadvantages, there is an apparatus according to the invention has been created, which also has a microphone in a thick-walled, with the Machine connected housing is included. The device according to the Invention is essentially characterized in that when using an electromagnetic or electrostatic microphone that forms the inertial mass, relative to the one with the part connected to the housing vibrating element of the system into an elastically resilient Mass is embedded and supported exclusively by this, which is practical has no natural frequency and is preferably made of sponge rubber.

Dadurch, daß das Mikrophon in einem dickwandigen Gehäuse eingeschlossen ist, ist es den störenden Einflüssen etwaiger Umgebungsströme, wie atmosphärische Ladungen o. dgl., entzogen. Das gleiche gilt für durch die Luft oder ein anderes Gas von außen her übertragene Tonschwingungen. Ein weiterer Grund, ein starkwandiges Gehäuse vorzusehen, liegt darin, die Eigenfrequenz des Gehäuses gegenüber den aufzudeckenden Tonschwingungen genügend abzugrenzen, um zu verhindern, daß das Gehäuse unter den durch Berührung übertragenen Außenschwingungen in Resonanz mit den festzustellenden Schwingungen gerät. Da bekanntlich die Empfindlichkeit eines solchen elektromagnetischen oder elektrostatischen Systems konstant bleibt, so ist klar, daß die Ablesungen des Gerätes stets miteinander vergleichbar sind. Da ferner die elastisch-nachgiebige Masse, von der die träge Masse ausschließlich getragen wird, keine Eigenfrequenz besitzt, so wird hierdurch eine weitere Resonanzmöglichkeit ausgeschaltet. Die nachgiebige Masse ist außerdem nicht empfindlich, so daß das Gerät in keiner Weise etwa durch starke Vibrationen oder gar Stöße beschädigt werden kann. Ein weiterer Vorteil des Gerätes nach der Erfindung besteht in der verschiedenartigsten Verwendungsmöglichkeit. Tatsächlich kann der Apparat ebensogut zum Feststellen bzw. Abhorchen einer Uhr als auch dazu verwendet werden, an einer bestimmten Stelle eines Gleises die von einem vorüberfahrenden Zug entstehenden Vibrationen festzustellen.The fact that the microphone is enclosed in a thick-walled housing it is the disturbing influences of any ambient currents, such as atmospheric Charges or the like withdrawn. The same goes for through the air or another Sound vibrations transmitted from outside gas. Another reason, a thick walled one Provide housing, is the natural frequency of the housing compared to the to be discovered To delimit sound vibrations sufficiently to prevent the housing from falling under the External vibrations transmitted through contact in resonance with those to be detected Vibration device. As is well known the sensitivity of such an electromagnetic or electrostatic system remains constant, it is clear that the readings of the device are always comparable with each other. There is also the elastic-yielding Mass by which the inertial mass is exclusively supported, no natural frequency possesses, this eliminates another possibility of resonance. The yielding one Mass is also not sensitive, so the device doesn’t get through in any way strong vibrations or even shocks can be damaged. Another benefit of the Device according to the invention consists of the most varied of uses. In fact, the apparatus can just as well be used to check or listen to a clock as well as to be used at a certain point of a track the of detect vibrations caused by a passing train.

Beiliegende Zeichnung zeigt beispielsweise zwei Ausführungsformen der Erfindung.The accompanying drawing shows, for example, two embodiments the invention.

Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch den Apparat, welcher die Vibrationen aufnimmt, und zeigt schematisch die Schaltung desselben.Fig. I is a vertical section through the apparatus which the Absorbs vibrations, and shows schematically the circuit of the same.

Abb.2 ist ebenfalls ein senkrechter Schnitt der zweiten Ausführungsform.Fig.2 is also a vertical section of the second embodiment.

Entsprechend der in Abb. i dargestellten Ausführung besteht der zum Behorchen von Explosionsmotoren bestimmte Apparat aus einem Metallgehäuse i, z. B. aus Eisen, an welches sich eine Verlängerung 2 anschließt, die mit einer Gewindebohrung versehen ist, um das Gehäuse auf eine Schraube oder auf einen mit Gewinde versehenen Zapfen aufzusetzen, der am Gehäuse des Motors angebracht ist. Das Gehäuse wird teilweise mit einer elastisch-nachgiebigen Masse 3 ausgefüllt, z. B. mit Kautschukschwamm, welche die Vibrierungen des Gehäuses auf den starren Teil der elektrischen Vorrichtung, die im Gehäuse eingeschlossen liegt, nicht überträgt. Die elektromagnetische Vorrichtung ruht in dem dargestellten Beispiel auf der Kautschulnnasse auf, welche somit als Dämpfer dient.According to the design shown in Fig. I, there is the for Obey of explosion engines certain apparatus made of a metal housing i, z. B. made of iron, to which an extension 2 is connected, which has a threaded hole is provided to the housing on a screw or on a threaded one Put on the pin, which is attached to the housing of the motor. The case becomes partial filled with an elastic-resilient mass 3, z. B. with rubber sponge, which the vibrations of the housing on the rigid part of the electrical device, which is enclosed in the housing does not transmit. The electromagnetic device rests in the example shown on the Kautschulnasse, which thus as Damper is used.

Das elektromagnetische System besteht z. B. aus einem ringförmigen permanenten Magneten4, der zwei Arme 5 trägt, auf welche Spulen 6 aufgesetzt sind, deren Wicklungen in Reihe geschaltet sind, und die durch zwei sehr biegsame Drähte 7 mit einem Röhrenverstärker zweistufiger Verstärkung, der schematisch mit 8 in Abb. i bezeichnet ist, verbunden sind.The electromagnetic system consists e.g. B. from an annular permanent magnet 4, which carries two arms 5, on which coils 6 are placed, whose windings are connected in series, and those by two very flexible wires 7 with a tube amplifier of two-stage amplification, shown schematically as 8 in Fig. I is labeled, are connected.

Die Arme 5 stehen konvergent zu einer Armatur, die mit dem Gehäuse i fest verbunden ist, z. B. mit einer Schraube 9, welche in geeigneter Weise, d. h. in einem bestimmten Abstand von den Armen 5, mittels einer Sperrschraube io mit Gegenmutter festgestellt wird. Auf dem Kautschukschwamm liegt eine Platte =i aus nicht magnetischem Material auf, z. B. aus Messing, die zur Änderung bzw. Regelung der Elastizität der Masse 3 dient, zu welchem Zwecke sie mehr oder minder stark auf diese aufgepreßt wird. Dies geschieht mittels Druckschrauben 12, die mit Gegenmuttern versehen sind und durch den Deckel 13 hindurchgehen. Der Deckel selbst ist auf das Gehäuse i aufgeschraubt und trägt einen mit Bohrung versehenen Aufsatz 13a, in welchen eine isolierende Hülse eingesetzt ist, durch die die Drähte 7 hindurchgeführt werden. An den Verstärker 8 ist ein Bügel mit zwei Hörern 14 angeschlossen, der auch durch einen Oszillographen ersetzt werden kann und der gleichzeitig mit einem Schallmesser ausgestattet werden kann.The arms 5 are convergent to a fitting with the housing i is firmly connected, e.g. B. with a screw 9, which in a suitable manner, d. H. at a certain distance from the arms 5, by means of a locking screw io with Lock nut is determined. A plate = i lies on the rubber sponge non-magnetic material, e.g. B. made of brass, the change or regulation the elasticity of the mass 3 is used for what purpose it is more or less strong is pressed onto this. This is done by means of pressure screws 12 with lock nuts are provided and pass through the cover 13. The lid itself is on that Housing i screwed on and carries a bore-hole attachment 13a, in which an insulating sleeve is inserted through which the wires 7 are passed. To the amplifier 8, a bracket with two headphones 14 is connected, which also through an oscilloscope can be replaced and at the same time with a sound meter can be equipped.

Die Arbeitsweise des Apparates ist folgende: Es sei angenommen, daß derselbe auf einen in Betrieb befindlichen Explosionsmotor aufgesetzt ist; er vibriert demnach in gleicher Weise wie der Gesamtmotor. Die Armatur 9 beteiligt sich an dieser Vibration, während der Magnet 4 und seine Arme 5 unbeweglich bleiben. Es entsteht infolgedessen eine periodische Änderung des Luftzwischenraumes, wodurch wiederum in den- Stromkreis der Spulen 6 eine elektromagnetische Kraft entsteht. Der Untersucher ist dadurch in der Lage, mittels der Hörer festzustellen, ob der Motor genau arbeitet, indem ein regelmäßiges Geräusch (Surren) anzeigt, daß der Motor normal läuft und vollkommen ausgeglichen ist.The operation of the apparatus is as follows: Assume that the same is placed on an operating explosion engine; he vibrates therefore in the same way as the entire engine. The valve 9 participates in this Vibration while the magnet 4 and its arms 5 remain immobile. It arises as a result, a periodic change in the air gap, which in turn an electromagnetic force arises in the circuit of the coils 6. The examiner is able to use the earphones to determine whether the engine is working properly, by a regular noise (whirring) indicating that the engine is running normally and is perfectly balanced.

Wenn dagegen, infolge einer Lockerung der Teile, Stöße in den in Bewegung befindlichen Teilen auftreten, mögen sie noch so schwach sein, so werden infolge der sehr starken Leitungsfähigkeit des Metalls, in bezug auf die Schallwellen, diese Stöße auf die Armatur 9 übertragen. Diese vibriert nicht mehr regelmäßig, und diese Unregelmäßigkeit erzeugt eine Veränderung der induzierten elektromagnetischen Kraft, die sofort in den Hörern vernehmbar ist. Um den Punkt, wo ein Defekt aufgetreten ist, festzustellen, kann man an mehreren Stellen des Motors den Apparat aufsetzen.If on the other hand, as a result of a loosening of the parts, jolts in the movement existing parts appear, however weak they are, as a result the very strong conductivity of the metal in relation to the sound waves, these Transfer shocks to the fitting 9. This no longer vibrates regularly, and this one Irregularity creates a change in the induced electromagnetic force, which is immediately audible in the listeners. To the point where a defect occurred is to be determined, you can put the device on at several points of the engine.

Der angegebene Apparat ist so empfindlich, daß, wenn er in geeigneter Weise geregelt ist, er z. B. gestattet, die Geräusche in einer Uhr oder in einem Uhrwerk zu behorchen.The indicated apparatus is so sensitive that if it is in suitable Way is regulated, he z. B. allowed the noises in a clock or in a To listen to the clockwork.

Der in Abb. 2 dargestellte Apparat besitzt dieselben Eigenschaften und unterscheidet sich dadurch von dem der Abb. i, daß das elektromagnetische System durch ein elektrostatisches ersetzt ist, welches im wesentlichen aus einer Armatur 15 besteht, welche in die Kautschukschwammasse eingebettet wird, und aus einer Armatur 16, die mit dem Gehäuse i fest v er- Bunden ist. Die in dem Stromkreise 17 induzierte elektromotorische Kraft entsteht infolge der Veränderungen der Dicke des Dielektrikums.The apparatus shown in Fig. 2 has the same properties and differs from that of Fig. i in that the electromagnetic system is replaced by an electrostatic one, which essentially consists of a fitting 15 consists, which is embedded in the rubber sponge mass, and a fitting 16, which are fixed to the housing i Is bound. The ones in the circuit 17 induced electromotive force arises due to the changes in thickness of the dielectric.

Der Apparat ist besonders wertvoll für Flugzeuge, namentlich in den Fällen, wo die Motoren dem :Mechaniker nicht zugänglich sind. Wenn man einen oder mehrere derartige Apparate auf den oder die Motoren aufsetzt und sie in geeigneter Weise mit dem Stand des Mechanikers verbindet, so kann sich dieser in jedem Augenblicke über den richtigen Gang der Motoren vergewissern.The apparatus is particularly valuable for aircraft, especially in the Cases where the engines are: inaccessible to the mechanic. If you have an or put several such devices on the engine or engines and put them in a suitable manner If it connects wisely with the level of the mechanic, this can be done at any moment make sure that the motors are running correctly.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for detecting machine noises by means of a vibration microphone, which is in a thick-walled, with the machine connected housing is included, characterized in that when using an electromagnetic or electrostatic microphone, the inert mass forming, oscillating relative to the part (9, 16) connected to the housing Element (4, 5 or 15) of the system embedded in an elastically resilient mass (3) is and is carried exclusively by this, the practically no natural frequency and preferably consists of swan rubber.

2. Apparatus according to claim i, characterized characterized in that the degree of elasticity of the mass can be changed in a manner known per se is made, for example, by a plate (= i), which has a variable pressure can exercise on the crowd.