DE717708C - Druckmessdose - Google Patents

Description

• Druckmeßdose Es sind Meßdosen mit leichter Seitenbeweglichkeit zum Messen von Kräften bekannt, die aus Ober- und Unterteil bestehen und mit einem Druckmittel gespeist werden, das durch einen zwischen Ober- und Unterteil entstehenden flächenförmigen Spalt abfließt und bei denen der Druck des Betriebsmittels an der Eintrittsstelle in den Spalt zur Messung benutzt wird. Entsprechend dem Aufbau dieser Dose können ohne besondere Hilfsmittel nur Kräfte, die in einer Richtung, und zwar senkrecht auf das Oberteil wirken und deren I (leinstwert wesentlich höher als Null liegt, gemessen werden.
• Es besteht nun bei Kraftmessungen das Bedürfnis, Kräfte messen zu können, die ihre Richtung während der Messung von positiven zu negativen Werten stetig ändern. So muß z.B. bei Propellerwaagen, wie sie die aerodynamische Forschung benutzt, die Differenz von Widerstand und Schub gemessen werden.
• Ähnlich ist die Aufgabe, wenn man bei einem Tragflügel positive und negative Auftriebe messen muß. Eine allgemein übliche Methode ist die, mit Hilfe einer Vorspannung Kräfte in positiver und negativer Richtung zu messen. Diese Methode ist meistens umständlich und bei manchen Messungen unmöglich.
• Weiter sind Zusammenstellungen aus zwei wahlweise einschaltbaren Meßdosen bekannt, bei denen die eine positive, die andere negative Kräfte mißt. Durch die notwendige Umschaltung der Meßdose ist es nur sehr schwer möglich, bis zum Werte Null zu messen.
• Wenn es sich also um Messungen handelt, bei denen der Mittelwert des Meßergebnisses in der Nähe von Null liegt oder sogar genau Null ist, so bereitet es mit den bisher bekannten Druckmeßdosen besondere Schwierigkeiten, die Messung durchzuführen. Dies kann z. B. der Fall sein bei Propellerschubmessungen, bie denen die Resultierende aus Schub und Widerstand unter Umständen nur wenig von Null verschieden ist. Nimmt man der Einfachheit halber an, daß Schwankungen um den Wert Null von sinusförmigem Cbaraster auftreten, dann erhält man bei einer einfachen Meßdos e eine Halbweggleichrich tung, mißt also nur den Mittelwert der oberen oder unteren Halbwelle. Wem man die Anordnung so trifft, daß man bei Verwendung von nur einer Meßdose die Kraftrichtung durch Kipphebel 0. dgl. umschaltet, so erhält man als Summe der aus der Umschaltung gewonnenen Werte n W ; Vollweggleichrichtung, niemals aber den Mittelwert Null, der den tatsächlichen Verhältnissen entspricht. Dabei ist vorausgesetzt, daß die Meßdose iiberh. aupt kleine Kräfte zu messen gestattet, was bei den bekannten Anordnungen gewöhnlich nicht der Fall ist.
• Nach der Erfindung wird die eingangs erwähnte Druckmeßdose mit leichter Seitenbeweglichkeit so ausgebildet, daß sie zwei symmetrische Außenteile und ein Mittelteil hat mit je einem zwischen den Außenteilen und dem Mittelteil bestehenden flächenförmigen Spalt, der mit Druckmittel gespeist wird. Dadurch wird ein von positiven zu negativen Werten durchgehender Meßbereich erreicht.
• In der Fig. I ist eine solche Doppelmeßdose dargestellt. Sie besteht aus den Druckmeßkammern 3 und 4, die in die beiden Außenteile 1 und 2 oder in den Druckstemple 5 oder in Außenteile und Druckstemple eingearbeitet sind. Dabei können Druckstempel und Außenteile ihre Rolle tauschen, d. h. das Mittelteil kann fest sein und auf das Außenteil die Kraft wirken. Gewöhnlich wird man die Anordnung allerdings so treffen, daß die Kraft auf den Druckmeßstempel 5 vermittels eines Jochs 6 wirkt.
• Greift in diesem Falle die Kraft links. an, so wird der Stempel nach rechts gedrückt, und umgekehrt. Ist die Wirkung der Kraft gleich Null, so liegt der Druckstempel gerade in der Mitte zwischen den Außenteilen. Angezeigt wird der Zahlenwert der Kraft in Kilogramm oder in Gramm durch ein entsprechend geeichtes Differenzmanometer 7, das zwischen die Druckmeßleitungen 8 und 9 geschaltet ist. Es ist aber auch möglich, zwei Manometer zu verwenden und durch Differenzbildung aus beiden die zu messende Kraft zu ermitteln. Der Differenzbereich braucht dabei nicht symmetrisch zur Nullinie zu sein.
• Ist die Gefahr der Schiefstellung des Druckstempesl groß, so empfiehlt sich die Anbringung von Rillen in der Spaltfläche.
• Wird als Druckmittel Luft verwendet, so ist bei den notwendig werdenden sehr engen Spalten die Anwendung der Doppelmeßdose auch dann vorzuziehen, wenn der Druck nur von einer Seite wirkt, da die Einfachmeßdose bei Betrieb mit Gasen zum Schwingen neigt.
• Die Meßdose läßt sich weiter ausbauen zu einer Mehrfachmeßdose nach Fig. 2, bei der der Druckstempel als Körper mit paarweise gegenüberliegenden Flächen ausgebildet ist.
• Die auf die einzelnen Seiten des Druckstempels wirkenden Kräfte Pl, P2, P werden auf entsprechende Druckleitungen übertragen.
• Man kann auf diese Weise direkt eine im Raum wirkende Kraft P in beliebig viele und beliebig angeordnete Komponenten zerlegen, so z. B. Auftrieb, Widerstand und Seitenkraft eines Modellflügels mit einer solchen Vielfach-, in diesem Falle Dreifachmeßdose, deren Druckstempel mit dem Modell fest verbunden ist, termitteln.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE : I. Druckmeßdose, bei der ein Betriebsmittel durch einen zwischen zwei Flächen gebildeten Spalt gedrückt wird, insbeson dere zum Messen von Kräften wechselnder Richtung, gekennzeichnet durch zwei symmetrische Außenteile und ein Mittelteil und je einen zwischen diesen Teilen liegenden mit einem Druckmittel gespeisten Spalt, wobei die Kraft entweder auf das Mittelteil oder auf das Außenteil wirkt und die Druckdifferenz zwischen zwei Druckniittel -sammelräumen ein Maß für die Kraft ist.
2. 2. Druckmeßdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil als Körper mit paarweise gegenüberliegenden Flächen ausgebildet ist, der auf mehreren Seiten von für Messungen in verschiedenen Komp onentenrichtungen geeig neten Druckmeßkammern eingeschlossen ist.