DE7601609U1

DE7601609U1 - DEVICE FOR MEASURING THE MECHANICAL RESONANCE FREQUENCY OF TEST BODIES

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Publication number: DE7601609U1
Application number: DE7601609U
Authority: DE
Original assignee: Herfurth 2000 Hamburg GmbH
Current assignee: Herfurth 2000 Hamburg GmbH
Priority date: 1976-01-22
Filing date: 1976-01-22
Publication date: 1976-06-16

Description

PATENTANWALT ' .' ' * " ' DIPL.-ING. FRANZ WERDERMANN D 2 HAMBURG 36 21.1.76 PATENT ADVOCATE '.''*"' DIPL.-ING. FRANZ WERDERMANN D 2 HAMBURG 36 21.1.76

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H. 75 IiJl Wdm/leH. 75 IiJl Wdm / le

Herfurth GmbH,
HamburgHerfurth GmbH,
Hamburg

Vorrichtung zum Messen der mechanischen Resonanzfrequenz von Prüfkörpern.Device for measuring the mechanical resonance frequency of test bodies.

Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen der mechanischen Resonanzfrequenz von Prüfkörpern, insbesondere Ultraschall-Bearbeitungswerkzeugen (Sonotroden), mit zwei Schallwandlern, von denen der eine als Erreger und der andere als Messwertgeber dient.The utility model relates to a device for measuring the mechanical resonance frequency of test specimens, in particular ultrasonic processing tools (sonotrodes), with two sound transducers, one of which as a pathogen and the other serves as a transducer.

Der elektrische Teil einer solchen Vorrichtung, der als solcher nicht Gegenstand des Schutzbegehrens sein kann₃ enthält einen durchstimmbaren elektrischen Generator, der einen an den Prüfkörper zu koppelnden elektroakustischen Wandler erregt. Vorzugsweise am andern Ende des Prüfkörpers wird ein zweiter elektroakustischer Wandler angekoppelt, der die mechanischen Schwingungen des Prüfkörpers in elektrische umwandelt, die über einen Verstärker einein Messgerät zugeführt werden. An dein Messgerät ist die Sehwingungsamplitude ablesbar, die iia Resonanzfall am grössten ist. Die Generatorfrequenz wird mit einem Frequenzzähler gemessen, dessen Anzeige im Resonanzfall direkt die Eigenresonanz des Prüfkörpers angibt. Der Aufbau einer solchen, aus mehreren Geräten zusannaenge-The electrical part of such a device, which as such cannot be the subject of the protection request _3, contains a tunable electrical generator which excites an electroacoustic transducer to be coupled to the test body. A second electroacoustic transducer is preferably coupled to the other end of the test body, which converts the mechanical vibrations of the test body into electrical ones, which are fed to a measuring device via an amplifier. The visual oscillation amplitude, which is greatest in the case of resonance, can be read on your measuring device. The generator frequency is measured with a frequency counter, the display of which indicates the natural resonance of the test body directly in the case of resonance. The structure of such a device, made up of several devices

setzten Vorrichtung und das Ankoppeln der Wandler an den Prüfkörper ist jedoch umständlich und zeitraubend.However, setting the device and coupling the transducer to the test body is cumbersome and time-consuming.

Dem Gebrauchsrauster liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung als einheitliche Raumform auszubilden und deren Handhabung sowie die der Prüfkörper beim Hessvorgang möglichst zu vereinfachen.The task of the usage rush is to create a Forming the device of the type mentioned at the beginning as a uniform three-dimensional shape and its handling as well as that of the test specimen to simplify the hessing process as much as possible.

Dies wird neuerungsgemäss dadurch erreicht, dass die beiden Wandler nebeneinander nach oben gerichtet angeordnet sind und zusammen einen Messkopf mit zwei waagerechten Auflageflächen bilden, auf die der Prüfkörper zur Messung lose aufsetzbar ist, so dass er während der Messung von dem Messkopf getragen wird.According to the innovation, this is achieved in that the two Converters are arranged side by side facing upwards and together have a measuring head with two horizontal bearing surfaces form, on which the test body can be placed loosely for measurement, so that it is carried by the measuring head during the measurement.

Der Messkopf kann mit einer durch ein alle wesentlichen Teile der Vorachtung tragendes Gestell gebildeten stabilen Halterung versehen sein. Er kann aus der Oberseite eines Gehäuses hervorstehen, das die wesentlichen, also insbesondere auch die elektrischen Teile der Vorrichtung umschliesst. Das Gehäuse kann selbst das tragende Gestell bilden. Eine Viand des Gehäuses kann als Instrumenten- und Steuertafel ausgebildet sein. Das Gehäuse kann die Form eines etwa quaderfönnigen Blockes aufweisen. Der Messkopf kann ausser den beiden durch die erwähnten elektroakustisehen Wandler gebildeten Auflageflächen noch einen Vorsprung mit einer dritten Auflagefläche aufweisen^ die in der gleichen Ebene wie die beiden anderen Auflageflächen liegt und als zusätzliche Abstützung für den Prüfkörper dient.The measuring head can be stable with a frame formed by a frame that supports all essential parts of the guard Bracket be provided. It can protrude from the top of a housing that has the essential, so in particular also encloses the electrical parts of the device. The housing itself can form the supporting frame. A Viand des Housing can be designed as an instrument and control panel. The housing can have the shape of a roughly cuboid Have block. In addition to the two support surfaces formed by the aforementioned electroacoustic transducers, the measuring head can still have a projection with a third bearing surface ^ which are in the same plane as the other two Support surfaces lies and serves as an additional support for the test body.

Im folgenden ist das Gebrauchsmuster anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in ihrem unteren Teil ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäss dem
Gebrauchsmuster. Darüber ist in einigem Abstand davon ein
Beispiel eines auf die Vorrichtung aufzusetzenden Prüfkörpers dargestellt.In the following, the utility model is explained in more detail with reference to the drawing, for example. This shows in its lower part an embodiment of a device according to the
Utility model. About it is at some distance from it a
Example of a test body to be placed on the device is shown.

1 ist das Gehäuse der Vorrichtung, das die Form eines
quaderförmigen Blockes aufweist. Aus der Oberseite dieses
Blockes ragen drei Vorsprünge 2, 3, 4 hervor, welche ein Drei punkt-Auflager für einen darauf aufzusetzenden Prüfkörper 5 bilden. Die Auflagerflächen der Vorsprünge 2 und 3 sind Kopplungsflächen der beiden elektroakustischen Wandler, von denen der eine als Erreger und der zweite als Messwertgeber dient, während der dritte Vorsprung 4 lediglich eine zusätzliche Abstützung für den Prüfkörper bildet, wenn dieser darauf aufgesetzt wird, aber keine messtechnische Funktion zu erfüllen hat. Die drei Vorsprünge 2, 3 und *J bilden zusammen den Hesskopf 6 im Sinne dieses Gebrauchsmusters.1 is the housing of the device, which is in the form of a
having cuboid block. Off the top of this
Blocks protrude from three projections 2, 3, 4, which form a three-point support for a test body 5 to be placed on it. The bearing surfaces of the projections 2 and 3 are coupling surfaces of the two electroacoustic transducers, one of which is used as an exciter and the second as a measuring transducer, while the third projection 4 merely provides additional support for the test body when it is placed on it, but not a metrological one Function. The three projections 2, 3 and * J together form the Hesskopf 6 within the meaning of this utility model.

Alle wesentlichen elektrischen Teile der Vorrichtung, die im einzelnen in der Zeichnung nicht dargestellt sind, sind
in dem quaderformigen Gehäuse 1 eingeschlossen und werden von diesem getragen. Die Auflagerflachen der Vorsprünge 2 und 3 des Messkopfes 6 sind mit scheibenförmigen, piesokeramischen Wandlern verbunden, von denen einer als Erreger dient und vom Generator gespeist wird, während der zweite die me chanischenAll essential electrical parts of the device, which are not shown in detail in the drawing, are
enclosed in the cuboid housing 1 and carried by this. The Auflagerflachen of the protrusions 2 and 3 of the measurement head 6 are connected to disc-shaped, piesokeramischen transducers, one of which serves as the excitation and is fed from the generator, while the second, the me chanical

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-H--H-

Schwingungen in elektrische umwandelt und als Messwertgeber über einen Verstärker den Amplitudenanzeiger 7 speist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass eine optimale Kopplung zwischen den Wandlern und dem Prüfkörper entsteht. Generator, Verstärker und Frequenzzähler werden als bekannte Bauelemente des elektrischen Teiles der Vorrichtung hier nicht näher beschrieben. Converts vibrations into electrical ones and feeds the amplitude indicator 7 as a transducer via an amplifier. on this ensures that an optimal coupling is created between the transducers and the test body. Generator, Amplifiers and frequency counters, as known components of the electrical part of the device, are not described in detail here.

Die Vorderseite des Gehäuses 1 ist als Instrumenten- und Steuertafel ausgebildet. Auf dieser sind ausser dem Amplitudenzeiger 7 ein Schalter 8 zur Auswahl des Messbereichs, ein
Regler 9 für die Generatorfrequenz, ein Regler 10 zur Anpassung des Verstärkers an den Messbereich des Amplitudenanzeigers und ein Frequenzzähler 11, an dem die Resonanzfrequenz des Prüfkörpers abgelesen werden kann, angedeutet.The front of the housing 1 is designed as an instrument and control panel. In addition to the amplitude pointer 7, a switch 8 for selecting the measuring range is on this
Controller 9 for the generator frequency, a controller 10 for adapting the amplifier to the measuring range of the amplitude indicator and a frequency counter 11, on which the resonance frequency of the test body can be read, indicated.

Zur Durchführung einer Messung wird ein Prüfkörper 5 auf den Messkopf 6 aufgesetzt. Mit dem Schalter 8 wird der entsprechende Messbereich eingestellt. Der Regler 9 wird solange gedreht, bis der Amplitudenanzeiger 7 ein Maximum zeigt. Hierauf kann am Frequenzzähler 11 die Resonanzfrequenz des Prüfkörpers abgelesen werden.To carry out a measurement, a test body 5 is placed on the measuring head 6. With the switch 8 the corresponding Measuring range set. The controller 9 is rotated until the amplitude indicator 7 shows a maximum. On that the resonance frequency of the test body can be read on the frequency counter 11.

7601688 \im.n 7601688 \ im.n

Claims

Eye protection requirements

1. Device for measuring the mechanical resonance frequency of test bodies, in particular ultrasonic machining tools (Sonotrodes), with two sound transducers, one of which is used as an exciter and the other as a transducer is used, characterized in that the two transducers (2, 3) are arranged side by side facing upwards and together have a measuring head (6) with two horizontal support surfaces form, on which the test body (5) can be placed loosely for measurement, so that it is during the measurement of the Measuring head is carried.

2. The apparatus of claim I ₃ ₃ characterized in that the measuring head (6) with a bearing by the essential parts of the apparatus frame stable holder formed is provided.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the measuring head (6) protrudes from the top of a housing (1) which contains the essential parts of the device encloses.

k. Device according to one of Claims 1-3 , characterized in that the supporting frame is formed by the housing (1).

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5- Device according to one of claims 1- ₃ ^ ₃ characterized in that a wall of the housing (1) is formed as the instrument and control panel.

6. Device according to one of claims 1-5 ₃ ₃ characterized in that the housing than about parallelepipedic block (1) is designed.

7- Device according to one of claims 1-6 _3, characterized _s that the measuring head (6) besides the two by the transducer (2, 3) support surfaces formed still has a projection ⁽¹ O with a third bearing surface in the same horizontal Level like the other two support surfaces and serves as an additional support for the test body (5).

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