DE842716C

DE842716C - Magnetic field balance

Info

Publication number: DE842716C
Application number: DEA13163A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Haalck
Original assignee: Askania Werke AG
Current assignee: Askania Werke AG
Priority date: 1951-04-08
Filing date: 1951-04-08
Publication date: 1952-06-30

Description

Magnetische Feldwaage Die Erfindung betrifft ein Magnetometer, insbesondere eine magnetische Feldwaage, bei welcher das Magnetsystem von horizontalen Torsionsfäden (Drähten, Bändern usw.) getragen wird und die Fadentorsion als Meßnormale verwendet wird. Bei derartigen Fadenwaagen Kompensiert man die am Magnetsystem wirksamen Kräfte des erdmagnetischen Feldes (Nertikal- oder Horizontalintensität) mit Ililfe der Torsion ganz (Nullmethode) oder teilweise, wobei dann die für die Kompensation erforderliche Fadentordierung ein Maß für diese magnetische Feldintensität ist. Zur Erzielung einer feinfüllligell Verstellung des Torsionskopfes und einer möglichst großen Ablesegenauigkeit betätigt man diesen nicht unmittelbar, sondern sieht ein entslirecbend ausgebildetes besonderes Vorgelege, z. 13. einen Zahnrad- (ler Sehneckentrieb mit entsprechender Untersetzung vor.Magnetic field balance The invention relates to a magnetometer, in particular a magnetic field balance, in which the magnetic system is made up of horizontal torsion threads (Wires, ribbons, etc.) is worn and the thread torsion is used as a measurement standard will. With such thread scales, the forces acting on the magnet system are compensated of the earth's magnetic field (vertical or horizontal intensity) with the help of Torsion in whole (zero method) or in part, with that required for compensation Thread twist is a measure of this magnetic field intensity. To achieve a fine fill level adjustment of the torsion head and the greatest possible reading accuracy one does not actuate this directly, but sees a desirecbend one special back gear, z. 13. a gearwheel (ler tendon drive with corresponding Reduction before.

Die bisher bekanntgewordenen Geräte dieser Art besitzen noch nicht die in der Praxis geforderte Meßgenauigkeit und Einstellsicherheit, Dies ist vor allem dadurch bedingt, daß die Teilung für die Torsionswerte auf dem treibenden Glied (Betätigungsknopf) des Torsionskopfverstellrnechanismus angeordnet ist. Bei einer solchen Anordnung bewirken nämlich bereits geringe, nie ganz zu vermeidende Lose zwischen den Getriebeteilen sowie fertigungstechnische Mängel dieser Teile (z. B. periodische Teilungsfehler), daß die Angaben des Teilungsträgers kein absolutes Maß für den Verdrdhungswinkel des Torsionskopfes darstellen. Aus diesem Grunde war es bei den bekannten Geräten mit unmittelbarer Ablesung der Einstellwerte am Triebglied auch nicht möglich, die Meßgenaulgkeit durch Zuhilfenahme optischer Ablesemittel weiterzutreiben und die durch das hochempfindliche Meß- prinzip an sich gebogenen Möglichkeiten voll auszunutzen. The previously known devices of this type do not yet have the measurement accuracy and setting security required in practice, this is before mainly due to the fact that the division for the torsion values on the driving Member (operating button) of the torsion head adjustment mechanism is arranged. at This is because such an arrangement already has minor effects that can never be completely avoided Loose between the gear parts and manufacturing defects in these parts (e.g. periodic graduation errors) that the details of the graduation carrier are not absolute Represent the measure of the twisting angle of the torsion head. For this reason it was it is the case with the known devices with direct reading of the setting values on the drive element also not possible, the measurement accuracy by using optical reading means to drive on and the highly sensitive measuring principle to take full advantage of curved possibilities.

Diese Nachteile entfallen, wenn gemaß der Erfindung die Teilung für die Torsionswerte am Torsionskopf selbst angeordnet wird. In diesem Fall wirkt der Verstellmechanismus für den Torsionskopf nur noch als reiner Antrieb oiund nicht mehr wie bisher gleicheitig als Aleßgetriebe. Lose zwischen den Getriebeteilen sowie Getriebefehler haben keinen Einfluß mehr auf die Meßwertangabe. These disadvantages do not apply if, according to the invention, the division for the torsion values are arranged on the torsion head itself. In this case the Adjustment mechanism for the torsion head only as a pure drive oi and not more, as before, on the same side as aleß transmission. Loose between the gear parts as well Gear errors no longer have any influence on the measured value information.

Außerdem ist es jetzt möglich, durch optische Hilfsmittel, wie Ablesemikroskope, Ablesefernrohr mit Mikrometer usw. die Meßgenauigkeit ganz wesentlich zu steigern. Als Teilungsträger wird man hierbei vorteilhaft unmittelbar auf den Torsionsköpfen sitzende Glaskreise vorsehen. Ein weiterer Vorteil ist durch den Erfindungsvorschlag dadurch gegeben, daß man das Triebglied für die Tlorsionskopfverstellung sehr klein ausführen und die Untersetzung sehr groß wählen kann, da das Triebglied ja nicht mehr, wie bei den bekannten Geräten, gleichzeitig Teilungsträger ist, und damit nicht mehr an eine Mindestgröße gebunden ist, wie sie bisher zur Unterbringung einer genügend umfangreichen Teilung unerläßlich war. Schließlich ist die Möglichkeit gegeben, für die Verstellung des Torsioinskopfes einen wahlweise benutzbaren Fein-und Grobtrieb vorzuseben.In addition, it is now possible to use optical aids such as reading microscopes Reading telescope with micrometer, etc. to increase the measurement accuracy quite significantly. As a graduation carrier, it is advantageous here to be placed directly on the torsion heads Provide seated glass circles. Another advantage is due to the inventive proposal given by the fact that the drive member for the torsion head adjustment is very small execute and the reduction can choose very large, since the drive link is not more, as with the known devices, is at the same time a graduation carrier, and thus is no longer tied to a minimum size, as was previously the case for accommodating one sufficiently extensive division was essential. Finally there is the possibility given, for the adjustment of the torsion head an optionally usable fine and Coarse feed.

In weiterer Ausbildung der Erfindung können selbstverständlich auch beide Einspannstellen der Fäden als Torsionsköpfe ausgebildet sein und Teilungen tragen. Hierbei wird man zweckmäßig ein gemeinsames Antriebselement vorsehen, mit welehem man bei entsprechender Ausbildung des Getriebes wahlweise den einen oder den anderen Torsionskopf bzw. beide gleichzeitig verstellen kante. Bedient man sich optischer Ablesemittel für die Teilkreise, so wird man vorteilhaft die Anordnung so treffen, daß dei Angaben beider Teilungsträger gleichzeitig im Gesdtichtsfeld des betreffenden Ablesefernrohres, Ablesemikroskops usw. ablesbar sind. weitere Erfindungsmerkmale sind dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel zu entnehmen. wobei auf die Abb. 1 bis 3 der Zeichnung lRezug genomen wird. In a further development of the invention can of course also both clamping points of the threads can be designed as torsion heads and partitions wear. Here, a common drive element is expediently provided with which you can choose either one or the other if the gearbox is designed accordingly adjust the other torsion head or both at the same time edge. One helps oneself optical reading means for the partial circles, the arrangement is advantageous in such a way that the indications of both graduation carriers are in the field of vision at the same time the relevant reading telescope, reading microscope, etc. can be read. Further Features of the invention can be found in the exemplary embodiment described below. reference is made to Figs. 1 to 3 of the drawing.

In Al)b. I sind mit I urid 2 die um die Achse A-a drehbaren Torsionsköpfe einer Fadenwaage bezeichnet. In den Kopfteilen dieser hohlen torsionsköpfe sind die Enden zweier Torsionsfäden (Drähte, Bäner usw.) 3 une 4 befestigt, die, im wesentlichen horizontal verlaufend, ein Magnetsystem 5 für die messung der erdmagnetischen Vertikalintensität tragen. Das Magnetsystem besteht aus zwei Scheibenmagneten, zwischen denen ein Spiegel 6 angeordnet ist, In Verbindung mit einem nicht weiter dargestellten. darübersitzenden Autokollimationsfernrohr dient er dazu, die genaue Einstellung des Magnetsystems in die Nullage (Horizoutallage) zu kontrollieren. Auf den beiden Torsionsköpfen sitzen fest zwei Glaskreise 7 und S. In Al) b. I with I urid 2 are the torsion heads that can be rotated about the axis A-a a thread balance. In the head parts of these hollow torsion heads are the ends of two torsion threads (wires, ribbons, etc.) 3 une 4 attached, which, essentially running horizontally, a magnet system 5 for measuring the geomagnetic vertical intensity wear. The magnet system consists of two disc magnets with a mirror between them 6 is arranged, in conjunction with a not shown. sitting over it The autocollimation telescope is used to precisely adjust the magnet system to control in the zero position (horizontal position). On the two torsion heads two glass circles 7 and S.

Druch Verdrehen der Torsionsköpfe wird das Magnetsystem immer in die Horizontallage gebracht (Nullmethode). Die hierzu erforderliche Tordierung der Fäden, d. h. Drehung der Torsionsköpfe, wird an den Teilkreisen abgelesen. Hierzu dient ein mit einem Mikrometer ausgerüstetes mit den optischen Elementen 9 bis 15 angedeutetes Ablesefernrohr, in dessen in Abb. 3 dargestelltem Gesichtsfeld die Ablesestellen beider Teilkreise abgebildet werden. Das Fadenmikromjeter des Fernrohres gestattet, Bruchteile der Teilkreisintervalle auszumessen. Die Verdrehung der Torsionsköpfe I und 2 in den Lagern 16 und 17 erfolgt mittels Zahnräder durch ein gemeinsames Triebglied 18. Das Getriebe ist so ausgebildet, daß mit Hilfe des als Rändelknopf ausgebildeten Triebgliedes I8 wahlweise eine Fein- und Grobverstellung möglich ist.By turning the torsion heads, the magnet system is always in the Brought to a horizontal position (zero method). The required twisting of the threads, d. H. Rotation of the torsion heads is read from the pitch circles. Serves for this one equipped with a micrometer with the optical elements 9 to 15 is indicated Reading telescope with the reading points in the field of view shown in Fig. 3 both partial circles are mapped. The thread micrometer of the telescope allows Measure fractions of the pitch circle intervals. The twisting of the torsion heads I and 2 in the bearings 16 and 17 is done by means of gears through a common Drive member 18. The gear is designed so that with the help of a knurled knob trained drive link I8 optionally a fine and coarse adjustment is possible.

Zu diesem Zweck sitzen am rechten Torsionskopf 2 zwei Zahnräder 19 und 20 unterschiedlicher Größe, mit denen wahlweise zwei zugehörige, auf der längs verschiebbaren Antriebsachse 21 sitzende Zahnräder 22 und 23 in Eingriff gebraucht werden können. Das Vorgelege ist so gewählt, daß sich für das Zahnräderpaar 23, 20 eine große Untersetzung, für das Zahnradpaar 22, 19 dagegen ein tSbersetzungsverhältnis von I : 1 ergibt. In der in Abb. I dargestellten Lage ist das Zahnradpaar 23, 20 im Eingriff. so daß eine Feinverstellmöglichkeit des Torsionskopfes 2 gegeben ist. Wird der auf der Antriebsachse 21 sitzende Triehknopf 18 nach links verschoben, so kommen die Zahnräder 23, 20 außer, die Räder 22, 19 in Eingriff. Gleichzeitig kuppelt sich die Welle 21 mit einer zweiten im Gerät gelagerten Welle 24, auf deren linkem Ende fest ein Zahnrad 25 sitzt, welches mit einem am Torsionskopf 1 sitzenden Zahnrad 26 kämmt. Das Übersetzungsverhältnis zu-ischen diesen Zahnrädern ist das gleiche wie das des Zahnradpaares 22, I9, also 1 : 1. Bei eingerücktem Triebknopf 18 ist somit eine Grobverstellmöglichkeit gegeben, an welcher beide Trosionsköpfe teilnehmen.For this purpose, two gear wheels 19 are located on the right torsion head 2 and 20 different sizes, with which optionally two associated, on the longitudinal displaceable drive axle 21 seated gears 22 and 23 used in engagement can be. The back gear is chosen so that for the gear pair 23, 20 a large reduction, for the gear pair 22, 19, however, a t reduction ratio of I: 1 results. In the position shown in Fig. I is the gear pair 23, 20 in engagement. so that a fine adjustment of the torsion head 2 is given. If the pull button 18 sitting on the drive axle 21 is moved to the left, so the gears 23, 20 apart from the wheels 22, 19 come into engagement. Simultaneously the shaft 21 is coupled to a second shaft 24 mounted in the device, on whose a gear 25 is firmly seated on the left end, which is seated on the torsion head 1 with one Gear 26 meshes. The gear ratio for these gears is that same as that of the gear pair 22, I9, i.e. 1: 1. With the drive knob engaged 18 is thus given a coarse adjustment option on which both tearing heads take part.

Die Arretierung des Magnetsystems erfolgt durch einen von einem Exzenter 27 (vgl. Abb. 2) bewegten Schlitten 28, welcher das System mittels eines gabelartigen Teils 29 in senkrechter Richtung etwas anhebt und die Magnete gegen eine darüber angeordnete feste Anlage 30 drückt. Mit 3I ist eine an das Gerät fesf anlgehaute Stromspule für die galvanische Skalenwertbestimmung bezeichnet. The magnet system is locked by means of an eccentric 27 (see. Fig. 2) moving carriage 28, which the system by means of a fork-like Part 29 lifts a little in the vertical direction and the magnets against one above arranged fixed system 30 presses. With 3I one is attached to the device Current coil for the galvanic determination of the scale value.

PATENTANSPROCHE: 1. Magnetometer, insbesondere magnetische Feldnvaage, mit von horizontalen Torsionsfäden getragenem Magnetsystem, bei welcher die als Meßnormale dienende Fadentorsion an einer Teilung ablesbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungsträger (7, 8) fest am Torsionskopf (I, 2) angeordnet ist. PATENT CLAIM: 1. Magnetometer, especially magnetic field levers, with a magnetic system supported by horizontal torsion threads, in which the as The thread torsion used for measuring standards can be read from a graduation, characterized in that that the graduation carrier (7, 8) is fixedly arranged on the torsion head (I, 2).

Claims

2. Magnetometer according to claim 1, characterized in that for the reading of the graduation optical aids (9 to I5) can be used.

3. Magnetometer according to claim 1 to 2, characterized in that the clamping points both threads (3, A) as torsion heads (I, 2) are formed and both tearing heads have graduations (7 X) 4. Magnetometer according to claim I to 3, characterized by the fact that the graduation carrier on the Torsions.köpf (i 2) are seated glass circles (7, 8).

5. Magnetometer according to claim 2 to is, characterized in that the information from both circles (7, 8) in the field of view of a common reading optics (9 to I5) can be read at the same time.

6. Magnetometer according to claim 2 to 5 with a Äblesefernrohr for the pitch circle information, marked. that the telescope tube with a micrometer is equipped.

7. Magnetometer according to claim 1 to 6, characterized in that the division for the torsion values is applied directly to the torsion head itself is.

8. Magnetometer according to claim I to 7, characterized by an on known autocollimation telescope for reading the magnet system setting.

9 magnetometer according to claim 1 to 8, characterized. that this is worked with in a manner known per se using the naull method.

10. Magnetometer according to claim I to 9, characterized in that the drive of the torsion head (1 or 2) indirectly in a manner known per se, z. B. via a gear (25, 26 or 23, 20 and 22, I9) or worm drive.

11. Magnetometer according to claim 3 to 10, characterized in that that a common actuating element (I8) for the two torsion head drives is provided.

I2. Magnetometer according to claim 3 to II, characterized in that that the drive of the torsion heads is designed so that with the common actuating element (I8) either one or the other torsion head drive or both at the same time are actuatable.

13. Magnetometer according to claim 1 to I2 with the indirect drive Torsion heads, characterized in that an optionally usable fine (22, 20) and coarse (22, 19) drive is provided.

14. Magnetometer according to claim 10 to I3, characterized in that that the transmission is replaceable.

15. Magnetometer according to claim I to I4, characterized in that that a current coil (31) for galvanic scale value determination is fixed in the device is built in.