Vorrichtung zur Aufzeichnung rasch verlaufender mechanischer Schwingungen
mit kleinen Amplituden Zur Aufzeichnung rasch verlaufender mechanischer Schwingungen
mit kleinen Amplituden und ähnlicher Bewegungen, die sich in kurzen Zeiten abspielen,
bedient man sich vorteilhaft elektrischer Verfahren. Es ist bekannt, zu diesem Zweck
als Geber einen Wechselstromwiderstand zu benutzen, dessen Größe durch die genannten
Bewegungen- beeinflußt wird. Als aufzeichnendes Gerät benutzt man hierbei einen
Oszillographen. Der Wechselstromwiderstand kann entweder ein Plattenkondensator
sein, dessen Kapazität durch die Änderung des Abstandes der Platten geändert wird,
oder aus einer Eisendrossel mit veränderlichem Luftspalt bestehen. Ein Gerät der
letzten Art ist z. B. in der Patentschrift 505 174 veröffentlicht. Als Geber
wird in diesem Falle ein Gerät benutzt, das aus zwei in festem Abstand voneinander
befindlichen und unter sich gleichen Elektromagneten besteht, deren Pole einander
zugekehrt sind. Zwischen den Polen ist ein Anker verschiebbar angeordnet, der die
zu messenden mechanischen Bewegungen durch eine besondere bauliche Durchbildung
des Gerätes in natürlicher Größe mitmacht, während sich die beiden Elektromagnete
in Ruhe befinden. Die Elekträm.agnetwicklungen (Erregerwicklungen) sind unter sich
in Reihe geschaltet, die Ankerwicklung (induzierte Wicklung) ist an das Meßsystem
des Oszillographen angeschlossen. Die Eigenschwingungszahl der Schleife und die
Frequenz des erregenden Wechselstromes muß so gewählt sein, daß die Schleife wohl
die verhältnismäßig niedrigen Frequenzen der zu messenden mechanischen Schwingungen
richtig wiedergibt, anderseits aber auf die hohen Frequenzen des Erregerwechselstromes
nicht mehr anspricht.Device for recording rapidly moving mechanical vibrations with small amplitudes Electrical methods are advantageously used to record rapidly moving mechanical vibrations with small amplitudes and similar movements that take place in short times. It is known to use an alternating current resistor as a transmitter for this purpose, the size of which is influenced by the movements mentioned. An oscilloscope is used as the recording device. The alternating current resistance can either be a plate capacitor, the capacitance of which is changed by changing the distance between the plates, or it can consist of an iron choke with a variable air gap. A device of the last type is e.g. B. published in patent specification 505 174. In this case, a device is used as a transmitter which consists of two electromagnets which are located at a fixed distance from one another and are identical with one another, the poles of which are facing one another. An armature is arranged between the poles so that it can be displaced, which takes part in the mechanical movements to be measured through a special structural design of the device in natural size, while the two electromagnets are at rest. The electromagnet windings (excitation windings) are connected in series, the armature winding (induced winding) is connected to the measuring system of the oscilloscope. The natural frequency of the loop and the frequency of the exciting alternating current must be chosen so that the loop correctly reproduces the relatively low frequencies of the mechanical vibrations to be measured, but on the other hand no longer responds to the high frequencies of the exciter alternating current.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind verschiedene Verbesserungen
der eben beschriebenen Meßvorrichtung, die sowohl eine Vereinfachung der baulichen
Durchbildung der Geräte als auch eine günstigere Möglichkeit für die Nulleinstellung
bzw. die Eichung der Meßanordnung ergeben: a) Der Anker der beiden Elektromagnete
i und 2 wird zu diesem Zweck in zwei Anker a1 und a.2 aufgelöst (Abb. i) und die
induzierte Wicklung durch zwei Wicklungen a,', a,' ersetzt, die über den
Erregerwicklungen selbst liegen. Die Erregerwicklungen sind bei zi und
v an die Wechselstromquelle angeschlossen. Ferner sind die beiden Elektromagnete
mit ihren zugehörigen Ankern voneinander räumlich getrennt, und zwar so, daß der
eine der unter sich gleichen Elektromagnete als Geber benutzt wird und der zweite
lediglich zur Nulleinstellung bzw. zur Eichung ,der Meßeinrichtung. dient. Es ist
also bei dieser Durchbildung nur der Anker a1 des einen Elektromagneten (Geber)
oder das Magnetjoch den mechanischen Bewegungen ausgesetzt; der zweite Magnet bleibt
in Ruhe. Zur Nulleinstellung bzw.
Eichung kann der Abstand des Ankers
von den Magnetpolen (Luftspalt) beim zweiten Elektromagneten durch eine- mit einer
Teilung; versehene Schraube s verändert werden. D.eAy, artige Geräte lassen sich
besonders ein, :c:< und übersichtlich herstellen. @s@` b) Die Erfindung
besteht ferner darin, d man die beiden Elektromagnete i und 2, seien sie in einem
Gerät der in der Patentschrift 505 174 beschriebenen Art vereinigt oder seien
sie, wie unter a beschrieben, ausgehildet, in eine Wheatstonesche Brücke schaltet,
derart, daß ihre Erregerwicklungen zwei -äheinanderstoßende Zweige und zwei Wid
erstände R1 und R, die beiden anderen Zweige der Brücke bilden, während das Meßsystem
der Schleife 5 in die eine Diagonale n, m, die Wechselstromquelle in die
andere Diagonale der Brückenschaltung gelegt wird. Die Erregung der Schleife liegt
parallel zur Stromquelle (Abb.2). Der Nullabgleich bzw. die Eichung läßt sich durch
Veränderung eines der vier Brückenzweige erreichen.The subject of the present invention are various improvements of the measuring device just described, which result in a simplification of the structural design of the devices as well as a more favorable possibility for the zero setting or the calibration of the measuring arrangement: a) The armature of the two electromagnets i and 2 becomes this Purpose resolved into two armatures a1 and a.2 (Fig. I) and the induced winding is replaced by two windings a, ', a,' which are above the excitation windings themselves. The excitation windings are connected to the AC power source at zi and v. Furthermore, the two electromagnets with their associated armatures are spatially separated from one another in such a way that one of the same electromagnets is used as a transmitter and the second only for zero setting or for calibration of the measuring device. serves. In this embodiment, only the armature a1 of one electromagnet (transmitter) or the magnetic yoke is exposed to the mechanical movements; the second magnet remains at rest. For zero setting or calibration, the distance between the armature and the magnetic poles (air gap) in the case of the second electromagnet can be divided by one with one pitch; provided screw s can be changed. D.eAy, similar devices can be particularly a, c: <and establish clear. @ s @ `b) The invention also consists in d one the two electromagnets i and 2, whether they are combined in a device of the type described in patent specification 505 174 or are they, as described under a, trained in a Wheatstone bridge switches in such a way that their excitation windings form two closely abutting branches and two resistors R1 and R, the other two branches of the bridge, while the measuring system of the loop 5 is placed in one diagonal n, m, the alternating current source in the other diagonal of the bridge circuit will. The excitation of the loop is parallel to the power source (Fig.2). The zero adjustment or calibration can be achieved by changing one of the four bridge branches.