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Verfahren zur piezoelektrischen Messung von Druckvorgängen Die Erfindung
betrifft eine weitere Ausbilduiig des Verfahrens nach Patent 714376, betreffend
die piezoelektrische Messung von Druckvorgängen, insbesondere solcher periodischer
Art, nach dem der piezoelektrische Kreis des Meßinstrumentes während des Druckvorganges
in bestimmten Zeitpunkten, in denen der momentane Druckzustand bzw. die von ihm
abhängige piezoelektrische Spannung als bekannt angenommen werden darf bzw. ermittelt
werden kann, auf diese Spanaufgeladen wird, um in dem Eingangsgitterkreis bis dahin
eingetretene Ladungsverluste auszugleichen. Es wird also bei dem Verfahren nach
dem Hauptpatent das Gitter der Eingangsröhre auf eine bestimmte Sollspannung gebracht,
die sich bei der Messung ohne Ladungsverlust ergeben würde.
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Das Gitter der ersten Röhre eines piezó elektrischen Druckmeßverstärkers
besitzt im allgemeinen eine gegen Erde negative Spannung, die sich aus der Kennlinie
der Röhre ergibt. In praktischen Fällen umfaßt beispielsweise der bei der Messung
benutzte geradlinige Teil der Kennlinie einen Spannungsbereich von etwa -j bis 6
Volt.
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Der mit dem Gitter verbundene Quarzindikator und die gegebenenfalls
vorhandenen Kondensatoren müssen also, damit der Verstärker in seinem geradlinigen
Bereich arbeitet, eine statische Vorladung in der Höhe der genannten negativen Spannung
haben. Es ist nun dem Elektrotechniker bekannt, daß die Ladungsverluste um so höher
werden, je größer die Spannungsdifferenz ist, also hier je größer die Spannungsdifferenz
zwischen Gitter und Erde ist. Es sind deshalb auch Schaltungen von Verstärkern für
diese Zwecke bekannt, bei denen die Gitterwechselspannung durch entsprechende Vorspannung
der Kathode durch das Erdpotential gehen kann.
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Damit ist aber noch nicht zu erreichen daß
imrner
der gleiche Wert dei Gitterwechse]-spannung bei Wiederkehr Erdpotential hat da sich
die ÄVechselspannungskurve insgesamt gegen Erde beliebig verschieben kann, wenn
eine willkürliche Änderung des Ladungszustandes des Gitters gegebenenftllls durch
einen Ladungsverlust zustande kommt.
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diesen letzten Ladungsverlust
auch noch auszugleichen, indem das Verfahren nach dem Hauptpatent in besonders zweckmälAiger
Wo sie zur Anwendung gebracht wird. Die Erfindung besteht darin, daß bei dem Verfahren
nach dem Hauptpatent der .Arbeitspunkt der Eingangsröhre so gewählt ist, daß die
Gitterspannung gegen Erde in bestimmten Augenblicken zu Null wird und daß außerdem
das Gitter in diesem Augenblick über eine gewünschte Dauer mit Erde leitend verbunden
wird. Diese Erdung kann sehr kurzzeitig erfolgen oder sich über eine längere Dauer
erstrecken, während der dann die Ladungserzeugung des Quarzes und damit die Aussteuerung
des Gitters unterdrückt wird. Durch die vorliegende Weiterbildung des Verfahrens
nach dem Hauptpatent wird nicht nur ein besonders weitgehender Ausgleich der Ladungsverluste
erreicht, sondern es tritt auch eine wesentliche Vereinfachung der Schaltung ein,
da die zusätzliche Batterie zur Erzeugung der Aufladespannung entfallen kann.
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Ein weiteres bel;anntes Hilfsmittel zur Vermeidung des Ladungsverhistes
besonders im Inneren der Röhre liegt darin, daß man die Aussteuerung der Röhre von
ihrem Selbstaufladepunkt ausgehen läßt, der dadurch entsteht, daß auf das Gitter
gerade ebensoviel Elektronen gelangen, wie durch Isolationsverluste verlorengehen.
Das Gitter bleibt also hierbei von selbst, ohne mit einer Vorspannungsquelle verbunden
zu sein, auf der gleichen Spannung. Zwischen Heizfaden und Gitter der Röhre besteht
im Selbstaufladepunkt eine bestimmte Spannungsdifferenz, wobei es jedoch praktisch
für deren Größe ohne Bedeutung ist, ob das Gitter oder der Heizfaden auf Erdpotential
ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Eriindung wird nun in den
Augenblicken der Erdung des Gitterkreises die Vorspannung zwiscllen Gitter und Kathode
praktisch gleich der Selbstatlfladespannung der Eingangsröhre gewählt.
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In den Abbildungen sind .Ausführungsbeispiele für die Durchführung
des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 ist die Spaniiungsquelle
A, an die das Gitter gelegt werden soll, an der Stelle 1 geerdet, an der sie an
den Gitterkreis 2 über die Leitung 8 und den Druckschalter 6 angeschlossen wird.
Dieser Druckschalter legt in dem Augenblick, in dem die Sollspannung des Gitters
das Erdpotential erreicht, das Gitter an Erde.
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Das im Hauptpatent angegebene Verfahren erfährt durch diese Maßnahmen
zusitzlich noch eine bedeutende bauliche Vereinfachung. da im praktischen Betrieb
die Verhindungsleitung 8 von I nach 6 wegfallen kann. Der isolierte Pol g im Druckschalter
6 braucht nuninehr nur mit dem vom Druck beeinflußten Teil zwecks Erdverbindung
berührt zu werden. Durch den Fortfall der Isolierung am beweglichen Teil des Druckschalters
wird die konstruktive Gestaltung dieses Teils bedeutend erleichtert. Für die anderen
im Hauptpatent angegebenen Schalter und Schaltungen ergibt sich das gleiche. Die
Aussteuerung der Röhre soll in der üblichen Weise in Richtung negativer Spannungen
er fol gen.
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Au Stelle einer besonderen Spannungsquelle kann man auch die für
den Verstärker allgemein vorhandenen Eatterien benutzen und Schaltungen anwenden,
wie sie Fig. 2 und 3 zeigen. In Fig. 2 ist die Heizbatterie 3 mit einem Potentiometer
4 überbrückt. Der Schleifer 5 des Potentiometers ist mit Erde verbunden und z. B.
an den Druckschalter 6 angeschlossen. Durch Verstellen des Potentiometerschleifers
kann man die gewünschten Spannungen einstellen. In Fig. 3 ist der Heizfaden ; der
zweiten Röhre als ein Teil des Potentiometers benutzt. Von den 6 Volt Spannung der
Heizbatterie werden 4 Volt in der zweiten Röhre vernichtet, die restlichen 2 Volt
geben die Betriebsspannung des Potentiometers ab, dessen Schleifer wieder mit Erde
verbunden ist.
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PATENTANSPR(;CHE: 1. Verfahren nach Patent 714376. dadurch gekennzeichnet.
daß der Arbeitspunkt der Eingangsröhre so gewählt ist, daß. die Gittersollspannung
zu bestimmten Augenblicken gegenüber Erde gleich Null wird und daß außerdem das
Gitter in diesen Zeitpunkten über eine gewünschte Dauer geerdet wird.