DE754214C - Nadelvibrationsgalvanometer - Google Patents

Description

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Bei iSradelvibrationsgalvanometern wird eine an einem Spannband befestigte Stahlnadel durch das Wechselfeld des anzuzeigenden Stromes in Resonanzschwingungen versetzt. Hierzu ist es erforderlich, daß die Eigenfrequenz des im Galvanometer schwingenden Systems, aufgebaut aus Stahlnadel, Spiegel und Spannband, gleich der Frequenz des anzuzeigenden Wechselstromes ist. Diese Forderung kann erfüllt werden mit Hilfe der Direktionskraft des Systems, dessen Einstellbarkeit bei neuzeitlichen Ausführungsformen der Vibrationsgalvanometer dadurch erreicht wird, daß die Stahlnadel außer im Wechselfeld noch in einem räumlich mit diesem gekreuzten, regelbaren Gleichfeld (Erregerfeld) schwingt. In tragbaren Instrumenten wird dieses Gleichfeld durch einen Hufeisenmagneten erzeugt. Bei den bekannten Xadelvibrationsgalvanometern erfolgt ausnahmslos eine betragsweise Regelung des Erregergleichfeldes. Im Fall von ortsfest verwendeten Instrumenten beeinflußt man dazu die Stärke des die Erregerspulen durchfließenden,

von einer Batterie entnommenen Gleichstroms. Bei tragbaren Instrumenten dient zur Ilervorbringung des Erregergleichfeldes ein permanenter Magnet. Dieser ist so schwenkbar gelagert, daß seine Pole mehr oder weniger von dem schwingenden System beeiuilul.it werden können.

Auf diese Weise kann mit einem einzigen System ein Frequenzbereich von etwa 15 Hz bestrichen werden. Wird ein größerer Frequenzbereich gewünscht, so muß das Instrument geöffnet und das System" ausgewechselt werden. Da bei technischen Messungen oft Frequenzen von 16²A und 50 Hz abwechselnd benutzt werden, ist dieses Auswechseln der Systeme sehr lästig. Dieselben sind mechanisch sehr empfindlich und werden daher beim Auswechseln leicht zerstört. Es ist also wünschenswert, daß Erregerfeld so aufzubauen, daß mit einem System ein Frequenzbereich von 15 bis 60 Hz bestrichen werden kann.

Um diese Forderungen zu erfüllen, ist das Xadel vibrationsgalvanometer mit einem durch einen permanenten Magneten erzeugten Erregcrfeld errlndungsgemäß mit einem vorzugsweise stabförmigen Erregermagneten versehen, der zwischen festen, zweckmäßig rechtwinkelig umgebogenen Polsclmhen derart drehbar angeordnet ist, daß er die Stärke des Erregerfeldes zu verändern und seine Richtung umzukehren gestattet. Beispielsweise wird das Erregerfeld durch einen um 360° drehbaren Stabmagneten erzeugt, bei dessen Drehung das Erregerfeld bis zu Null abnimmt, umgepolt wird und dann wieder zunimmt. Hierdurch wird die Direktionskraft des Systems, die sich aus der Direktionskraft des Spannbandes und der magnetischen Direktionskraft zusammensetzt, in weiten Grenzen veränderbar.

Bei der Ausdehnung des Frequenzbereiches tritt, da es wegen der geringen Größe der Stahlnadeln nicht immer möglich ist, diese genau symmetrisch auf dem Spannband zu befestigen, leicht eine Drehung der Nadel und damit eine unerwünschte Veränderung der Xullage des Instruments auf. Bei dem Gerät gemäß der Erfindung empfiehlt es sich daher, das System drehbar anzuordnen, so daß die durch Drehung des Erregermagneten etwa bewirkte Xullpunktverschiebung durch Drehen des Systems korrigiert werden kann. Die Korrektion kann von Hand vorgenommen werden, oder es kann eine einstellbare Reibungskupplung angeordnet werden, die beide Bewegungen so miteinander verbindet, daß die Xullpunktverschiebung automatisch korrigiert wird.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, ein Spannband, Xadel und Spiegel aufnehmendes Röhrchen von 2 bis 5 mm Außendurchmesser vorzusehen, da dieser Durchmesser sowohl das Wechselfeld als auch das Erregerfeld so auszubilden gestattet, daß die durch die Größe des Luftspaltes bewirkte Schwächung des Feldes in erträglichen Grenzen bleibt, und die bei den erwähnten Durchmessern verbleibende Wandstärke des Röhrchens genügt, um dem System die erforderliche Wirbelstromdämpfung zu geben. Als vorteilhaft erweist es sich ferner, die Anordnung des Erregerfeldes so zu treffen, daß das System innerhalb feststehender Polschuhe drehbar ist, da dann die durch die Drehung bewirkte Veränderung des Erregerfeldes und damit der Resonanzlage klein gehalten wird. Die Ausführung des Systems ohne sich mitdrehende Polschuhe gestattet überdies, falls das Röhrchen im Instrument in geeigneter Weise, etwa durch eine federnde Hülse, gelagert ist, in der Abschirmung des Instruments ein kleines Loch von der Größe des Außendurchmessers des Röhrchens vorzusehen, ςΙιιτΛ das man das Röhrchen, ohne die Abschirmmäntel vom Instrument entfernen zu müssen, leicht auswechseln kann. Ein Röhrchen, an dem sich Polschuhe befinden, würde eine so große Öffnung in den Abschirmmänteln verlangen, daß die Wirkung der Abschirmung durch das durch die Mantelöffnung in das Innere des Instruments gelangende Störfeld verringert würde.

Die Abbildung zeigt die prinzipielle Anordnung des Galvanometers und zugleich ein Ausführungsbeispiel nach der. Erfindung. Im Luttspalt des Wechselstromkernes 1 ist das Röhrchen 2 mit dem schwingenden System, bestehend aus dem Spannband 3 und der Stahlnadel mit dem Spiegel 4, angeordnet. Der Halter für das Röhrchen ist nicht mitgezeichnet. Die im Röhrchen befindliche Stahlnadel wird durch den-in der Wechselstromwicklung 5 fließenden Strom zu Schwingungen angeregt, sofern die Direktionskraft des ganzen Systems so bemessen ist, daß die Eigenfrequenz des Systems mit der Frequenz des -zu messenden Wechselstroms übereinstimmt. Die Direktionskraft des Systems wird durch Regulieren des durch die Polschuhe 6 an die Stahlnadel herangeführten Erregerfeldes mit Hilfe des um 360⁰ drehbaren Magneten 7 eingestellt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   r. Xadelvibrationsgalvanometer mit einem durch einen permanenten Magneten erzeugten Erregerfeld, gekennzeichnet durch einen vorzugsweise stabförmigen Erregermagneten (7), der zwischen festen, zweckmäßig rechtwinkelig umgebogenen Polschuhen(f)) derart drehbar angeordnet

   ist, daß er die Stärke des Erregerfeldes zu verändern und seine Richtung umzukehren gestattet.
2. 2. Xadelvibrationsgalvanometer nach Anspruch i, gekennzeichnet durch, ein das ' schwingende System in bekannter Weise aufnehmendes dünnes Röhrchen mit einem Außendurchmesser von nur etwa 2 bis 5 mm.

   3, Xadelvibrationsgalvanometer nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch drehbare Lagerung des aus Nadel, Spiegel und Spannband bestehenden schwingenden .S3"stems im Erregerfeld derart, daß etwaige bei Bewegung des Erregermagneten auftretenden Abweichungen, der Xadel von der Xullage entweder von Hand oder selbsttätig (durch mechanische Kupplung zwischen Erregermagneten und System) rückgängig gemacht werden können.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstaiids vom Stand der Technik sind im Erteilungs^ verfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Zeitschrift für technische Physik, 1932, Xr. 10, S. 475 fr.:

   Palm, »Elektrische Meßgeräte«, 1937, S. 100 bis 102.

   Hierzu -i Blatt Zeichnungen

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