DE679588C

DE679588C - Device for automatic amplitude or force control in vibration testing machines

Info

Publication number: DE679588C
Application number: DES121540D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Wilhelm Bader
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1936-02-14
Filing date: 1936-02-14
Publication date: 1939-08-09

Description

Einrichtung zur selbsttätigen Amplituden- oder Kraftregelung bei Schwingungsprüfmaschinen Es sind Einrichtungen zur selbsttätigen Amplituden- oder Kraftregelung bei Schwingungsprüfmaschinen bekannt, bei denen der Prüfling bzw. ein Meßkörper so angeordnet ist, daß er an beiden Enden schwingt und die Steuerung des Schwingungsausschlages oder der Belastung mittels optischer Anordnungen und lichtelektrischer Organe erfolgt.Device for automatic amplitude or force control in vibration testing machines They are devices for automatic amplitude or force control in vibration testing machines known, in which the test object or a measuring body is arranged so that it is on oscillates at both ends and controls the oscillation amplitude or the load takes place by means of optical arrangements and photoelectric organs.

Zu diesem Zweck wird von dem wechselnd belasteten Körper ein Spiegel gesteuert, der ein Lichtband je nach der Größe der Belastung auf verschiedene Photozellen wirft, wodurch der die Belastung erzeugende Antrieb entsprechend gesteuert wird.For this purpose, a mirror is made of the alternately stressed body controlled by a light band depending on the size of the load on different photocells throws, whereby the drive generating the load is controlled accordingly.

Die Erfindung geht von einer solchen Einrichtung aus und besteht darin, daß zum Bilden einer von der Differenz der Schwingungsamplituden an beiden Enden abhängigen Schwingung eines Lichtstrahles an den beiden Enden des schwingenden Körpers je eine spiegelnde Fläche und in der Mitte zwischen diesen eine Sammellinse so angeordnet ist, daß der von der einen spiegelnden Fläche zurückgeworfene Lichtstrahl über die Sammellinse auf die zweite spiegelnde Fläche und von dieser auf das lichtelektrische Organ geworfen wird. Durch diese Anordnung wird gegenüber den bekannten Einrichtungen der Vorteil einer genaueren Steuerung der Amplitude oder der Belastung erzielt. The invention is based on such a device and consists in that to form one of the difference in vibration amplitudes at both Ends dependent oscillation of a light beam at the two ends of the oscillating Body a reflecting surface and in the middle between these a converging lens is arranged so that the light beam reflected from the one reflecting surface via the converging lens onto the second reflective surface and from there onto the photoelectric Organ is thrown. This arrangement is compared to the known devices the advantage of more precise control of the amplitude or the load is achieved.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in Fig. I schematisch dargestellt. Es bedeutet 1 das eine Ende des schwingenden Körpers, das einen Spiegel 2 trägt. Von einer Lampe 3 fällt ein Lichtstrahl durch eine Spaltblende 4 über eine Linse ii auf den unter 450 zur Achsenrichtung des schwingenden Körpers geneigten Spiegel 2, von dem er über eine Sammellinse 12 auf einen ebenfalls unter 450 geneigten, an dem anderen Ende 1' des schwingenden Körpers befestigten Spiegel 2' geworfen wird. Hiernach fällt der vom Spiegel 2'zurückgeworfene Lichtstrahl im allgemeinen auf eine Blende I3, die gegebenenfalls gleichzeitig auch als Ableseskala dienen kann. Die optische Anordnung wird zweckmäßig so eingestellt, daß ein Bild der Blendenöffnung 4 auf der Fläche der Blende 13 entworfen wird. An embodiment of the subject matter of the invention is shown in FIG shown schematically. It means 1 the one end of the vibrating body, that carries a mirror 2. A light beam from a lamp 3 falls through a slit diaphragm 4 through a lens ii onto the under 450 to the axis direction of the vibrating body inclined mirror 2, of which he has a converging lens 12 on a also below 450 inclined mirror attached to the other end 1 'of the vibrating body 2 'is thrown. The light beam reflected back by the mirror 2 'then falls in the generally on an aperture I3, which may also be used as a reading scale can serve. The optical arrangement is expediently adjusted so that an image of the aperture 4 is designed on the surface of the aperture 13.

Die Anordnung der Photozelle ist aus Fig. 2 zu erkennen, die einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1 darstellt. Dler schwingende Lichtstrahl erreicht nur dann das Fenster der Photozelle 6, wenn die Schwingungsamplitude einen bestimmten Wert (Gpm) überschreitet. The arrangement of the photocell can be seen from Fig. 2, the one Represents section along the line A-B of fig. The vibrating beam of light is reached the window of the photocell 6 only when the oscillation amplitude has a certain value Exceeds value (Gpm).

Aus der Fig. 3, die die Draufsicht der Versuchsanordnung nach Fig. I zeigt, ist zu erkennen, daß der Lichtstrahl, wenn er von der Lampe 3 auf den Spiegel 2 fällt und bei der Schwingung um einen Winkel a abgelenkt wird, bei geeigneter Wahl der Brennweite der in der Mitte zwischen 2 und 2'angeordneten Sammellinse 12 unter dem gleichen Winkel a wieder auf den Spiegel 2' geworfen wird. From Fig. 3, which shows the top view of the test arrangement according to Fig. I shows, it can be seen that the light beam when it from the lamp 3 on the mirror 2 falls and at the Oscillation is deflected by an angle a, with a suitable choice of the focal length, those arranged in the middle between 2 and 2 ' Converging lens 12 is thrown back onto mirror 2 'at the same angle a.

Ist nun Zpl der Ausschlagwinkel am Ende I und 2 am Ende I' des schwingenden Körpers, so gilt für genügend kleine Winkel = = und a = # + + 2, wobei # der Ausschlagwinkel des von dem Spiegel 2'zurückgeworfenen Lichtstrahles ist. If now Zpl is the deflection angle at the end of I and 2 at the end of I 'of the oscillating Body, then for sufficiently small angles = = and a = # + + 2, where # is the deflection angle of the light beam reflected back by the mirror 2 '.

Daraus folgt: α = #1 -Die Schwingungsweite des Lichtstrahles auf der Blende 13 ist also ein Maß für die Differenz der Schwingungsamplituden an den Enden des schwingenden Körpers I-I'.From this it follows: α = # 1 -The oscillation amplitude of the light beam A measure for the difference in the oscillation amplitudes is therefore on the diaphragm 13 the ends of the vibrating body I-I '.

Statt der in Fig. 2 dargestellten Anordnung der Photozelle kann auch eine andere gewählt werden, z. B. eine solche, bei der das lichtelektrische Organ unabhängig von der Schwingungsweite des Lichtstrahles von diesem getroffen wird und im Wege der Lichtstrahlen eine Blende oder Lichtschwächungseinrichtung angeordnet ist, deren Durchlässigkeit, vorzugsweise symmetrisch von der Mitte aus, mit wachsender Schwingungsamplitude in der gewünschten Weise zum oder abnimmt. Instead of the arrangement of the photocell shown in FIG. 2, it is also possible another can be chosen, e.g. B. one in which the photoelectric organ is struck by this regardless of the oscillation range of the light beam and a diaphragm or light attenuation device is arranged in the path of the light beams is whose permeability, preferably symmetrically from the center, with increasing Vibration amplitude in the desired manner or decreases.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H: Device for automatic amplitude or Force excitation by means of optical arrangements and a photoelectric organ in vibration testing machines in which the test object or a measuring body is arranged in this way is that it vibrates at both ends, characterized in that to form one on the difference of the oscillation amplitudes at the ends dependent oscillation of a light emitter at the two ends (I, I ') of the vibrating body, one each reflecting surface C2 or 2 ') and in the middle between these a converging lens (I2) is arranged so that the reflected from the one reflecting surface (2) Light beam through the converging lens (I2) onto the second reflective surface (2 ') and is thrown from this onto the photoelectric organ (6).