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Schwingungs-, Kraft- oder Dehnungsmesser Die Erfindung betrifft einen
mit einer Gasentladungsstrecke arbeitenden Schwingungs-, Kraft- oder Dehnungsmesser.
Es sind Anordnungen dieser Art bekannt, bei denen ein Glimmentladungseinsatz durch
Änderung des Abstandes der in der Entladungsstrecke vorgesehenen Elektroden nach
Maßgabe der zu messenden Größe gesteuert und die Meßgröße durch eine Anodenstromänderung
kenntlich gemacht wird. Bei diesen Meßanordnungen hat man auch bereits die Entladung
dadurch herbeigeführt, daß zwlschen zwei die Entladungstrecke begrenzenden Elektroden
lein elektrischer Leiter besonderer Formgebung derart zwischen oder neblen Iden
Elektroden bewegt wurde, daß durch dessen Bewegung die Gesamtstrecke zwischen den
Elektroden und diesem Leiter vermindert wird. Derartige Entladungssltrekken haben
die Eigenschaft,~ daß mit der Glimmentladung der Strom sofort in voller Höhe einsetzt
und sich die Stärke der Entladung ohne weiteres nicht beeinflussen läßt.
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Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß bei einer Gasentladungsröhre
mit drei Elektroden ein mit der Meßgröße proportional sich ändernder eiektnscher
Meßwert dadurch gewonnen werden kann, daß bei einer Spannungsteilerschaltung der
Gasentladungsstrecke, bei der der Entladungsstrom zwischen den beiden Außenelektrode;n
im wesentlichen konstant bleibt, die mittlere Elektrode .als längs der Entladungsstrecke
beweglicher Spannungsabgriff ausgebildet wird Benutzt man für den Spannungsablgriffsbereich
denjenigen Teil des Potentialverlaufs zwischen den beiden Außenelektroden, welcher
linear verläuft, so kann man einen mit der Meßgröße sich linear ver-,ändernden Spannungswert
der Mittelelektrode
abnehmen. Ein praktisch brauchbarer Schwingungs-,
Kraft- oder Dehnungsmesser läßt sich daher unter Benutzung einer Gasentladungsstrecke
mit drei Elektroden dadurch herstellen, daß erfindungsgemäß die Entladungsstrecke
als Spannungsteiler geschaltet ist, wobei die äußeren Elektroden der Gasentladungsstrecke
parallel zu einer Spannungsquelle liegen, während die mittlere Elektrode als zwischen
den beiden täußeren längs der Gasentladungsstrecke beweglicher Spannungsabgriff
ausgebildet ist, an den ein elektrisches Anzeigeinstrument derart angeschlossen
ist, daß es den mit der Meßgröße veränderlichen Unterschied des Potentlais des beweglichen
Spannungsabgriffes gegenüber einem Festpotential mißt.
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Man hat bereits eine als Spannungsteiler geschaltete Gasentladungsstrecke,
bei der von dem Mittelabgriff eine seiner Verstellung proportionale Spannung abgenommen
wird, als Geber für die Ferneinstellung von Geraten benutzt. Die Erfindung bezieht
sich demgegenüber auf die Verwendung eines derartigen Spannungsteilers für die Zwecke
der Schwingungs., Kraft- oder Dehnungsmessung und auf die besondere Ausbildung einer
Schaltung hierfür. Der der Abnahme der Potentialwerte dienende Teil der Gasentladungsstrecke
wird zweckmäßigerweise zur Steigerung der Empfindlichkeit verengt.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht.
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Nach dem Schema gemäß der Abb. I ist die Masse 1 eines Schwingungsmessers
in einem Entladungsgefäß 2 zwischen zwei Federn 3 und 4 schwebend gelagert. Die
Masse I trägt isoliert eine So,ndenelektrode 5, die mit einer Anschlußstelle 6 verbunden
ist. Die Elektrode 5 liegt in der durch zwei fieste Elektroden 7 und 8 begrenzten
Gasemladungsstrecke. Diese ist mit einem Widerstand 20, welcher einen verschiebbaren
Abgriff I8 besitzt, in Brücke geschaltet, in deren einer Diagonale die Spannungsquelle
19 liegt, während das Anzeigegerät 9 in der anderen Diagonale der Brücke liegt,
welche durch den Abgriff 18 des regelbaren Widerstandes 20 und durch die Sondeneiektrode
5 blestinunt ist. Durch Verschieben des Abgriffs I8 wird vor Beginn der Messung
die Brücke ins Gleichgewicht gebracht, so daß das Gerät 9 den Wert Null anzeigt.
Sobald die mit Masse behaftete Elektrode 5 durch eine Schwingung aus ihrer Ausgangslage
bewegt wird, nimmt diese Elektrode wechselnde Potentiale gegenüber dem während der
Messung konstant bleibenden Potential des Abgriffe 18 an. Als Folge davon schlägt
das Anzeigegerät 9 nach beiden Richtungen um entsprechende Beträge aus, so daß das
Maß der Schwingung an dem Gerät 9 angezeigt wird.
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Bei dem Beispiel nach Abt. 2 ist zur Steigerung der Empfindlichkeit
die Gasentladungsstrecke und besonders derjenige Teil der Entladungsstrecke verengt,
in dem die Meßwerte abgenommen werden.
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Von zwei Blattfedern3, 4 wird ein Glasstab 10 getragen, der als isolierender
Träger für die Elektrode 5 dient. Bei dieser Elektrode ist der Glasstab oder die
Röhre 10 zur noch weiteren Verengung der Gasentladungsstrecke mit einer Verdickung
1 1 versehen, die sich etwa über den von der Massenbewegung der Elektrode 5 überstrischienen
Bereich verstreckt. Selbstverständlich könnte der Glasstab 10 auch auf seiner ganzen
Länge mit der Stärke der Verdickung ausgeführt werden.
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Das Instrument nach Abb. 2 ist nicht nur als Schwingungs- oder Beschleunigungsmesser
geeignet, sondern kann auch als Kraftmesser verwendet werden. Es braucht z. B. nur
eine der beiden Federn 3, 4 als gas dichte Membran ausgeführt und durch eine Kraft
1( (Ablb. 3) oder mittelbar durch ein federndes Übertragungsglied 12 belastet zu
werden.
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Ein Dehnungsmesser gemäß der Erfindung könnte z. B. in der in Abt.
4 veranschaulichten Weise ausgeführt werden. Auch hier ist wieder eine der beiden
Federn 3 und 4 als Membran für einen gasdichten Abschluß auszuführen und der Stab
10 mit einem Lenker 13 zu verbinden, der durch eine das Gasentladungsgefäß 2 aufnehmendes
Gehäuse 14 nach außen geführt und mit eimer Meßspitze 15 versehen ist. Die andere
Meßspitze 16 ist fest am Gehäuse 14 angebracht. Bei Dehnung erfährt der Lenker 13
eine Schwenkbewegung entgegengesetzt dem Sinne der Uhrzeigerbewegung, die eine Verschiebung
der Stange 13 mit der Elektrode 5 zur Folge hat. Die Arbeits- und Wirkungsweise
des elastischen Teiles ist die gleiche wie im Falle der Anordnung gemäß Abb. 2.