DE745592C - Vorrichtung zur Messung von Beschleunigungen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Messung von Beschleunigungen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Beschleunigungen, wie sie auf sich bewegenden Fahrzeugen, z. B. auf Luftfahrzeugen, auftreten, in einfacher Weise und sehr genau zu messen, und zwar unter Verwendung einer Elektronenröhre, deren Ströme durch mechanische Mittel gesteuert werden. Es ist bereits bekannt, zur elektrischen Messung geringer Bewegungen Elektronenröhren zu verwenden, bei denen eine oder mehrere Elektroden beweglich angeordnet sind. Die Bewegung dieser Elektroden kann bei den bekannten Anordnungen entweder senkrecht zur Richtung des Elektronenstromes oder in Richtung dieses Stromes erfolgen. In jedem Fall wird die zu messende Bewegung über einen elastischen WandungsteiL, z. B. über eine Membran oder einen Federungskörper, in das Röhreninnere auf die bewegliche Elektrode übertragen, wodurch eine der Messung leicht zugängliche Änderung des Elektronenstromes bzw. der Stromverteilung auf mehrere Teilanoden bewirkt wird.
• Abgesehen von den praktischen Schwierigkeiten, die eine einwandfreie Übertragung der zu messenden Bewegung durch die Gefäßwand hindurch macht, erreicht man bei den bekannten Ausführungen nur selten, daß die bewegliche Elektrode ihre Lage ausschließlich in der gewünschten Richtung verändert.
• Bewegt sie sich jedoch auch noch nach einer anderen Richtung, dann kommt es zu Störungen, weil der Elektronenstrom von der Lage der Elektroden relativ zueinander abhängig ist und deshalb bei ungewollten Lageveränderungen der beweglichen Elektrode der zu messenden Bewegung nicht mehr proportionalv bleibt.
• Eine Bewegung in nur einer Richtung findet auch bei einer anderen gleichfalls bekannten Vorrichtung nicht statt, bei der die Anode wie ein Pendel ausgebildet und befestigt ist und bei auftretenden Beschleunigungskräften durch Auslenkung der Elektronenquelle genähert wird. Hierbei ist eine Messung von Drehbeschleunigungen nicht möglich, und es kann der Verlauf der Abhängigkeit des meßbaren Stromes von den auftretenden Beschleunigungskräften nicht beliebig gewählt werden.
• Die gesellilderten Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung vermieden, deren Anwendng insbesondere bei der Niessung von Beschleunigungen auf Fahrzeugen in Betracht kommt. Illit ihr können beispielsweise die in Flugzeugen auftretenden Drehbeschleunigungen gemessen werden, aber auch ein Nlaß für die Steig- und Sinkgeschwindigkeit des Flugzeuges läßt sich mit dem Gegenstand der Erfindung leicht gewinnen.
• Gemäß der Erfindung wird bei einer Vorrichtung zur elektrischen Messung von Beschleunigungen, beispielsweise von Drehbeschleunigungen, mittels einer Elektronenröhre, deren Strom durch mechanische Mittel gesteuert wird, eine Elelitronenröhre mit einer zwischen der Kathode und mehreren Teilanoden beweglich angeordneten, vorzugsweise mit Masse behafteten Elektronenblende verwendet, wobei die infolge der auftretenden Beschleunigungen bewirkte Bewegung der blende die den Teilanoden zugeführten Stromanteile verändert, welche Änderung mit Hilfe einer Meßbräcke meßbar ist, die aus den Teilanoden aus Ergänzungswiderständen und aus einem in an sich bekannter Weise im Nullzweig der Brücke angeordneten Strommesser besteht.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen. Die Erfindung sei an Hand der Figuren, in denen der Einfachheit halber lediglich das Elektrodensystem einer Elektronenröhre dargestellt ist, näher erläutert. Das Gefäß einer derartigen Elektronenröhre kann selbstverständich in bekannter Weise ausgebildet sein, die Wandungen z. B. aus Metall oder auch aus Keramik hergestellt sein, wenn verhältnismäßig hohe mechanische Beanspruchungen im Betrieb zu beftirchten sind und deshalb Wandungen aus Glas nicht verwendet werden können.
• Fig. I zeigt einen Schnitt durch ein konzentrisch aufgebautes Elektrodensystem, das aus einer Kathode 1, aus einem Raumladegitter 2, einer Elektronenblende 3, einem Beschleunigungsgitter 4 und aus den vier Teilanoden 5, 6, 7 und 8 besteht. Die Elektronen-Blende die sich vorzugsweise auf Kathodenpotential befindet, weist zwei Öffnungen auf, durch die die Elektronenstrahlen g hindurchtreten und auf die Teilanoden auftreffen können. Je zwei Anodensektoren, beispielsweise die Anodensektoren 5 und 7, die bei einer Bewegung der Elektronenblende in gleichem Sinne vom Elektronenstrom beeinflußt werden, sind untereinander leitend verbunden.
• Zur Messung von Drdibeschleunigungen kann eine gemäß Fig. 2 ausgebildete Elektronenblende 3 an einem Faden 1 1 derart aufgehängt werden, daß sie Torsionsschwingungen um die Längsachse ausführen kann. Im allgemeinen empfiehlt es sich, die Blende mit einer Masse zu verbinden, an der die Beschleunigungskräfte angreifen. Zur Dämpfung der Bewegung der Elektronenblende lassen sich selbstverständlich entweder Federn verwenden oder aber auch die an sich bekannte W irbelstromdämpfung. Dabei läßt sich die Anordnung leicht so treffen, daß die Masse etw;t als ein Kupferstreifen ausgebildet wird, der sich bei einer Lageveränderung der Blende zwischen den Polen eines im Innern der Vakuumröhre angeordneten Magneten bewegt.
• In manchen Fällen wird es zweckmäi?'ig sein, die benachbarten Kanten der Teilanoden 7 und S gemäß Fig. 3-schräg verlaufen zu lassen, so daß eine Änderung der auf diese Teilanoden auftreffenden Stromanteile 9a und 9t allmählich erfolgen kann. Die angrenzenden Kanten zweier Teilanoden können natürlich auch jede beliebige andere Form aufweisen und somit jede gewünschte Änderung der Stromanteile bewirken Es empfiehlt sich außerdem, diejenigen Kanten der Teilanoden, die vom Elektronenstrom beaufschlagt werden, so auszubilden und anzuordnen, daß sie sich überlappen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur elektrischen Messung von Beschleunigungen, beispielsweise von Drehbeschleunigungen, mittels einer Elektronenröhre, deren Strom durch mechanisclle Mittel gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektronenröhre mit einer zwischen der Kathode und mehreren TeilAoden beweglich angeordneten. vorzugsweise mit Masse behafteten Eleltronenblende verwendet wird und daß die infolge der auftretenden Beschleunigungen bewirkte Bewegung der Blende die den Teilanoden zugeführten Stromanteile verändert, welche Änderung beispielsweise mit Hilfe einer Meäbrücke meßbar ist. die aus den Teilanoden, aus Ergänzungswiderständen upd aus einem in an sich bekannter Weise im Nullzweig angeordnetzen Strommesser besteht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bestehend aus einer Elektronenröhre, deren konzentrisch aufgebautesElektrodensvstelll eine Kathode (I), ein Raumladegitter (2), eine bewegliche Elektronenblende (3), ein Beschleunigungsgitter (4) und eine aus vier Sektoren (5, 6, 7, 8> bestehende Anode aufweist.
3. 3, Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenhlende (3) derart elastisch aufgehängt ist, daß sie Torsionsschwingungen um die Längsachse ausführen kann.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenblende mehrere Öffnungen für den Durchtritt der Elektronen aufweist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilanoden derart angeordnet sind, daß sich die vom Elektronenstrom beaufschlagten benachbarten Kanten überlappen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander angrenzenden Kanten der Teilanoden schräg zur Achse des konzentrischen Elektrodensystems verlaufen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Elektroneublende auf Kathodenpotential befindet.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: französische Patentschrift ... Nr. 605 075.