DE724378C

DE724378C - Measuring device for mechanical forces and moments

Info

Publication number: DE724378C
Application number: DEM137299D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Knoll; Dr-Ing Wilhelm Pabst
Original assignee: H Maihak AG
Current assignee: H Maihak AG
Priority date: 1937-02-27
Filing date: 1937-02-27
Publication date: 1942-08-25

Description

Meßvorrichtung für mechanische Kräfte und Momente Es sind Meßvorrichtungen für mechanische Kräfte und Momente bekannt, die ein membranartiges Meßorgan haben, dessen Krümmung von der Meßgröße abhängt und das als Reflektor für ein Lichtstrahlenbündel dient, so daß das reflektierte Bündel einen veränderlichen Öffnungswink'el hat. Aus dem reflektierten Bündel wird lein Tellbündel ausgesondert, dessen Qwerschnitt an leiner Beobachtungsebene, z. B. der Oberfläche einer lichtempfindlichen Zelle, konstant ist und eine von der Meßgröße abhängige Flächlenhelligkeit hat, die gemessen wird. Die bekannten Vorrichtungen haben einen Strahlengang, bei dem die Hauptstrahlen des einfallenden und reflektierenden Bündels gerade sind und einen kleinen Winkel miteinainder bilden. Es ist aber naheliegend und deshalb nicht Gegenstand des Patents, die beiden Hauptstrahlen zusammenfallen zu lassen und das reflektierte Bündel durch einen zwischen Reflektor und Lichtquelle angeordneten Spiegel abzuknicken. Die Erfindung besteht darin, daß bei einer solchen Anordnung der Spiegel so bemessen ist, daß er den Querschnitt des zur Helligkeitsmessung dienenden Teilbündels bestimmt.Measuring device for mechanical forces and moments There are measuring devices known for mechanical forces and moments that have a membrane-like measuring element, whose curvature depends on the measured variable and acts as a reflector for a bundle of light rays is used so that the reflected beam has a variable opening angle. From the reflected bundle, a small bundle of tails is separated, its cross-section at leiner observation plane, z. B. the surface of a light-sensitive cell, is constant and has a surface brightness which is dependent on the measured variable and which is measured will. The known devices have a beam path in which the main rays of the incident and reflecting beams are straight and have a small angle form with each other. However, it is obvious and therefore not the subject of the patent, to collapse the two chief rays and pass the reflected beam through to bend a mirror arranged between the reflector and the light source. The invention is that in such an arrangement the mirror is dimensioned so that it determines the cross-section of the sub-bundle used for measuring the brightness.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß eine besondere Blende für das Aussondern des Teilbündels entfällt. Weil ferner der Spiegel flächenmäßig bereits die Form der Blende erhält, wird seine Störwirkung im einfallenden Strahlengang auf das überhaupt erreichbare Minimum bleschränkt. The arrangement according to the invention has the advantage that a special No aperture for separating out the partial bundle. Because, furthermore, the mirror is flat the shape of the aperture is already given, its disruptive effect in the incident beam path limited to the attainable minimum.

In zwei beispielsweisen Ausführungsformen ist die Erfindung in den beiliegenden Zeichnungen schematisch Idarg,estellt. In two exemplary embodiments, the invention is shown in FIGS accompanying drawings schematically Idarg, estellt.

M.an sieht in Abb. I b.ei a die Lichtquelle, bei b die Optik, bei c die Membranspiegelfläche, die sich unter der Einwirkung der zu messenden Kraft durchwölbt. Die von c nach dem Spiegeld reflektierten Strahlen werden zum Aufnahmeelement e gelenkt, wobei der Spiegel d gleichzeitig die Funktion einer Blende hat, indem er den Strahlenbündelquerschnitt konstant begrenzt und die bei Durchwölbung der Membran gegebene Divergenz des Strahlenbündels auf dem Aufnahmeelemente nur als Änderung der Flächenheiligkeit erscheinen läßt. M.an sees in Fig. I b.ei a the light source, b the optics at c the membrane surface area that changes under the action of the force to be measured arched through. The rays reflected from c to the mirrord become the receiving element e steered, the mirror d at the same time the function of a cover has by limiting the beam cross-section to a constant level and the one in the case of vaulting the divergence of the beam on the receiving elements given to the membrane only can appear as a change in surface sanctity.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 b.ezeichnen die gleichen Buchstaben die gleichen Teile. In the embodiment according to Fig. 2 b. Denote the same letters the same parts.

Der Spiegel d hat hier eine mittlere Bohrung, die die Lichtstrahlen ungehindert durchfallen läßt. The mirror d here has a central hole that supports the light rays lets fall through unhindered.

In beiden schematisch dargestellten Fällen wirkt sich auf dem AufnahmeeTem.ent die der zu messenden Kraft proportionale Durchwölbung der Membran infolge der B]e.nde.nfunktion des als Ablenkelement dienenden Spiegels als Änderung der Flächenhelligkeit aus, wodurch eine Messung dieser Änderung und damit die Messung der Kraft ermöglicht wird. In both cases shown schematically, the admission eTem.ent the arching of the membrane proportional to the force to be measured as a result of the B] e.nde.n function of the mirror serving as a deflecting element as a change in surface brightness, whereby a measurement of this change and thus the measurement of the force is possible will.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H: Measuring device for mechanical forces and moments with a membrane-like measuring element, the curvature of which depends on the measured variable depends and which serves as a reflector for a light beam from which after the Reflection a partial bundle is hidden, the cross section of which at an observation plane is constant and has a surface brightness that changes with the measured variable, thereby characterized in that the cross section of the sub-bundle through a that on the measuring element reflected bundle kinking mirror is determined between the measuring element and Light source is arranged, and that also the main ray of the incident with that of the beam reflected on the measuring element between reflector and mirror coincides.