DE746505C - Saitendehnungsmesser - Google Patents

Description

• Saitendehnungsmesser Es ist ein direkt anzeigender Saitendehnungsmesser bekannt, bei dem die Frequenzmessung mittels einer Meßbrückenschaltung durchgeführt wird. Die dabei verwendeten hochwertigen Frequemmeßbrückenschaltungen sind jedoch zu empfindlich, als daß sie sich über den Rahmen eines l,ahoratoriumsgerätes hinaus auch als Betriebsmeßgeräte ausbilden und verwenden lassen.
• Auf dem Gebiete der Frequenzmessung sind weiterhin sogenannte Kondensator-Frequenzmeßschaltungen bekannt, bei denen als Meßgröße der Lade- bzw. Entladestrom eines Kondensators dient, der über zwei Elektronenröhren (Schaltröhren) im Takte der zu messenden Frequenz von einer konstanten Gleichspannung auf- bzw. umgeladen wird.
• Dabei sind zusätzliche Hilfseinrichtungen erforderlich, um jene Fehler zu vermeiden, die sich ohne diese Hilfseinrichtungen hauptsächlich durch die mit der Aleßspanllung veränderliche Gitterspannung der beiden Schaltröhren und durch die unvollkommene Ladung des Kondensators über diese Röhren ergeben.
• Die Hilfseinrichtungen dieser Frequenzmesser wurden daher nach folgenden Richtlinien geschaffen: I. Die Gitterspannungen müssen während der Auf- bzw. Umladung unabhängig von Größe und Form der Meßspannung sein.
• 2. Die Auf- und Umladung muß beschleunigt werden, wobei der Ladestrom, besonders gegen Ende des Vorganges, schnell zu Null gemacht werden muß.
• Durch diese Zusatzeinrichtungen, die im wesentlichen aus mehreren zusätzlichen Elektronenröhren bestehen, werden derartige Geräte sehr umfangreich, empfindlich und störanfällig, so daß sie als Betriebsmeßinstrumente nicht angesprochen werden können.
• Die vorliegende Erfindung geht von der Erwägung aus, daß auf die Zusatzeinrichtungen verzichtet werden kann, wenn bestimmte Voraussetzungen erfüllt sind: Wenn nämlich die Frequenz f1 immer mit der gleichen Amplitude u1 der Meßspannung und die Frequenz f2 stets mit der gleichen Amplitude u2 usw. auftreten, dann ist zwar die Amplitude der Gitterspannung der beiden Schaitröhren mit der Meßspannung veränderlich (g + u1 bze. g + u2), aber jeder Frequenz ist eine ganz bestimmet Amplitude der Gitterspannung zugeordnet. Wenn nun überdies jeder Frequenz eine ganz bestimmte Form der Meßspannung zugeordnet ist, arbeitet die einfache Sondensator-Frequenzmeßschaltung ohne Hilfseinrichtung, die den Einfluß von Größe und Form der Meßspannung ausschalten würde, insofern einwandfrei, als jeder zu messenden Frequenz ein ganz bestimmter Ausschlag des Anzeigegerätes entspricht.
• Diese Voraussetzungen sind bei den Meßspannungen gegeben, die um Rahmen eines Saitendehnungsmessers von der Meßsaite geliefert werden. Die Saite schwingt entsprechend ihrer jeweiligen mechanischen Spannung in ihrer Eigenfrequenz mit einer ganz bestimmten mechanischen Amplitude; in den Spulen der Älagnete, vor denen die Saite schwingt, wird dabei für jede bestimmte Frequenz eine Meßspannung von ganz bestimmter Größe und Form erzeugt. Die Forderung nach einer Beschleunigung des Auf- und Umladevorganges ist bei vorliegender erfindungsgemäßer Anordnung dadurch hinfällig, daß der bei Saitendehnungsmessern verwendete Frequenzbereich so klein ist, daß die durch den zeitlichen Verlauf der Aufladung theoretisch gegebene Unzulänglichkeit praktisch l>elanglos bleibt und mit eingeeicht werden kann, zumal die Skala für die Ablesung der zu messenden Dehnung sowieso keine lineare, sondern eine quadratische Teilung aufweist; denn zwischen der Eigenschwingungszahl f der NIeßsaite und der zu messenden Kraft K bzw. Dehnung r besteht folgender Zusammenhang fa = const K K = const' Die Skala des Anzeigegerätes weist eine annähernd rein quadratische Teilung auf, sofern die Amplituden der keßspannungen bei den verschiedenen zu messenden Frequenzen untereinander gleich groß sind. Das Gerät ist aber auch dann eichfähig, wenn diese Voraussetzung nicht erfüllt ist, wenn nur dlie jeder einzelnen zu messenden Frequenz zugeordnete Meßspannung immer in gleicher Größe und Form auftritt, was, wie bereits ausgeführt wurde, bei Saitendehnungsmessern zutrifft.
• Der erfindungsgemäße Saitendehnungsmesser ist demgemäß dadurch gekennzeicllnet, daß die der jeweiligen Eigenfrequenz der Meßsaite zugeordnete elelitrische Spannung unmittelbar, d. h. ohne Einschaltung von Hillfseinrichtungen der oben angeführten Art, an die Gitter der beiden Schaltröhren gelegt ist.
• An Hand einer Prinzipschaltskizze sei die Wirkungsweise der Erfindung erläutert.
• Die Nfeßsaite I wird in bekannter Weise durch mechnisch-elektrische Rückkopplung über den Gebemagneten 2, die Verstärkerröhren 3, 4 und 5, den Ausgangsübertrager 6 und den Zupfmagneten 7 in Daureschwingung gehalten. Über das Koppelement 8 wird die Meßspannung an die Gitter der leiden Schaltröhren 9 und 10 gelegt, die im Takte der zu messeden Frequenz als elektrische Ventile den Auflade- bzw. Umladeweg für die Ladung des Kondensators 11 freigeben. Am Instrument 12 wird als Meßgröße der Lade-bzw. Entladestrom gemessen Die Vorteile der erfindungrsgrernäßen Einrichtung liegen darin, daß durch Verbindung eines Saitendehnungsmessers mit einer I.ondensatorfrequenzmeßschaltung. die für Fre quenzmesser schlechthin nicht brauchbar ist, eine dennoch einwandfrei arbeitende, im Aufbau einfache und darum betriebssichere Einrichtung zum Messen mechanischer Kräftre und Afomente geschaffen ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Saitendehnungsmesser mit einer I(ondensatrofrequenzmeßschaltung. bei der die der jeweiligen Eigenfrequenz der Meßsaite zugeordnete elektrische Spannung unmittelbar' an die Gitter der leiden Schaltröhren gelegt ist.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Tednik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... Nr. 629 327, 636 050, 583 915; »Archiv für Technisches Messen« (1935), Blatt T 2; »Bulletin des schweizerischen elektrotechnischen Vereins« (1934), S. 689 u. ff.; »Elelitrische Nachrichten-technik«, Bd. 13 (1936), 5. 205 bis 216.