-
Schwingungsmesser nach dem Seismographenprinzip Bei Schwingungsmessern
;nach dem Seismographenprinzip hat die abgefederte träge Masse des Gerätes in- der
Regel eine Eig.enfrequ@enz, die es innmöglich macht, auch Schnringungen sehr kleiner
Frequenzen zu messen. Um jedoch jauch solche Schwingungen bis zur Frequenz Null
herab messen zu können., hat man bereits versucht, die Schwingungsdauer des Systems
innendlich groß, die Eigenfrequenz ,also gleich Null zu machen, indem man bei einem
Vertikalseismographen die Masse im Gleichgewicht gehalten hat zwischen der Anziehungskraft
der Erde und einem magnetischen Felde, welches innerhalb des Meßbereiches ;als gleichförmig
anzusehen ist. Da bei einem Horizontalseismo,-graphen mit nur einem Freiheitsgrad,
bei dem die träge Masse z. B. mittels Blattfedern möglichst reibungsfrei geradegeführt
ist, die Anziehungskraft der Erde .die Schwingungsdauer des Systems nicht beeinflußt,
ist es in. diesem Falle notwendig, zwei Wandere Kräfte gegeneinander auszugleichen,
z. B. zwei Federkräfte oder eine Federkraft und -eine @elektrom:agnetische Gegenkraft,
um die Eigenfrequenz Null zu erhalten. Dies ist jedoch praktisch nur bis zu gewissen
Grenzen erreichbar, wobei die möglichst dichte Annäherung an den Idealzustand, d.
h. Eigenfrequenz = Null, in hohem Maße: von der Art und Ausbildung der Mittel abhängt,
die zur Schaffung einer den. Eigenschwingungen des .aus der Masse und den, Stützfedern
bestehenden Systems entgegenwirkenden wirkenden Gegenkraft dienen.
-
Die Erfindung löst die Aufgabe der möglichst nahekommenden Erreichung
des erwähnten Idealzustandes bei einem. Schwingungsmesser, dessen träge Masse mittels
Blattfedern in waagerechter Richtung geradegeführt ist, in der Weise, daß zwei die
Gegenkraft liefernde Schraubenfedern zwischen zwei an der trägen Masse nachgiebig
befestigten Widerlagern eingespannt sind, die sich mittels Spreizglieder auf dem
Träger der Blattfedern abstützen.
-
Ein Ausführungsbeispiel des Schwingungsmessers nach der Erfindung
ist in der Zeichnung dargestellt.
-
Abb. i zeigt den Schwingungsmesser im Längsschnitt.
-
Abb. z zeigt den Schwingungsmesser in Rückansicht.
-
Abb.3 zeigt einen Einzelteil. des Schwingungsmessers in Vorderansicht.
-
Abb. q. und 5 zeigen, zwei Abänderungformen in der gleichen Darstellung
wie Abb. i.
-
Der mittels einer Stange io an ,einen Prüfkörper anschließbare Schwingungsmesser
enthält einen Bolzen i i, der mittels zweier Blattfedern
12 einen
als träge Masse dienenden hülsenförmig .ausgebildeten Dauermagneten 13
trägt.
Durch den Luftspalt 1q. zwischen den beiden Polen des Magneten 13 ist eine
mit dem Bolzen i i verbundene Spule 25 hindurch; geführt; deren Enden 25c aus. dem
Magneten 13 herausgeleitet sind. Die Federn. 12 sind so -ausgebildet, daß
sie nur in axialer Richtung federn, eine radiale Bewegung des Magneten jedoch nicht
zulassen. Die Form der Federn 12 ist ,aus Abb. 3 erkennbar. Die Federn i ä besitzen
vier Arme, von denen jeder infolge Anordnung .der Schlitze 15 in zwei Teile
16, i 6a unterteilt ist. Der Teil. 16 ist än den. Deckeln 17 und 18
des Magneten 1g befestigt, während der Teil I 6a an den Bolzen i i geschlossen ist.
Wenn die Federn i2 in radialer Richtung genügend steif sein sollen, muß auch eine
gewisse Steifheit in axialer Richtung in. Kauf genommen werden. Dies wirkt sich
dahin aus, daß. das ,aus der trägen Masse 13 und den Blattfeldern. 1ä bestehende
System eine Eigenfrequenz hat, so daß das Gerät für das Messen von Schwingungen
sehr kleiner Frequenzen ungeeignet -sein. würde. Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen,
sind Mittel vorgesehen; um. die axiale Federkraft der Federn 12 vollständig oder
doch mindestens in solchem Umfange ;auszugleichen, daß die Eigenfrequenz des, Gerätes
praktisch aufgehoben ist. Zu diesem Zweck sind an dem Deckel 18 des Magneten 13
zwei schmale Leisten 2o mittels dünner Blattfedern 2 i angeschlossen. Ferner ist-
auf dem freiem, Ende des Bolzens i i ein Flansch 22 befestigt. Die Leisten 2o und
der Flansch 22 sind an ihren einander zugekehrten. Flächen mit V-förmigen Kerben
2oa bzw: 22a versehen, in die zwei starre Spreizglieder 23 eingreifen. Das Ganze
wird durch zwei Federn 24 zusammengehalten, deren Spannung einstellbar ist.
-
Bewegt sieh der mit dem schwingenden Körper starr verbundene Bolzen
i i relativ zu der ,als ruhend anzusehenden trägen Masse 13
des Gerätes, z.
B. nach rechts, so versuchen die Federn 12 :die Masse 13 ebenfalls nach rechts wieder
in die Mittellage in bezug auf ,..den Bolzen z i zu ziehen, während die Federn @;'24
über den sich bei Schrägstellung der `" Spreizglieder 23 :einstellenden Hebelarm
die relative Verschiebung noch zu vergrößern suchen. Die Wirkung der Federn 12 ist
,also derjenigen der Federn 24 entgegengesetzt. Wählt man nun die Abmessungen der
Federn 24 so, daß sie die Wirkung der Federn 12 aufheben, so ist die wirksame Federung
und damit auch, die Eigenschwingungszahl des Gerätes Null. Das Gerät ist dann geeignet,
Schwingungen bis zu der Frequenz Null herab zu messen. Wie die Abb. i erkennen läßt,
sind die Federn 24 ,an Stellschrauben angeschlossen, so daß die Federspannung regelbar
ist. Dies hat den Vorteil, daß der genaue Ausgleich zwischen den Wirkungen der Federn
24 einerseits und der Federn i 2 andererseits durch Drehen der Stellschrauben eingestellt
werden kann.
-
An Stelle der starren Spreizglieder 23 der Ausführungsform nach Abb.
i sind nach Abb. q. und 5 nachgiebige Spreizglieder nach Art von Blattfedern angeordnet,
die unmittelbar mit dem Bolzenende oder dessen Flansch 22 verbünden sind. Die äußeren
Enden dieser Blattfedern können wiederum schneidenartig in die Leiste 20 :eingreifen.