DE862059C - Einrichtung zum AEndern der Kennlinie von Messgeraeten - Google Patents

Einrichtung zum AEndern der Kennlinie von Messgeraeten

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DE862059C
DE862059C DEA4023D DEA0004023D DE862059C DE 862059 C DE862059 C DE 862059C DE A4023 D DEA4023 D DE A4023D DE A0004023 D DEA0004023 D DE A0004023D DE 862059 C DE862059 C DE 862059C
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DE
Germany
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Expired
Application number
DEA4023D
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English (en)
Inventor
Waldemar Moeller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Askania Werke AG
Original Assignee
Askania Werke AG
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Publication date
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Priority to DEA4023D priority Critical patent/DE862059C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE862059C publication Critical patent/DE862059C/de
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    • GPHYSICS
    • G12INSTRUMENT DETAILS
    • G12BCONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G12B13/00Calibrating of instruments and apparatus
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/02Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

  • Einrichtung zum Ändern der Kennlinie von Meßgeräten Meßgeräte sind im allgemeinen mit einer am Meßglied entgegengesetzt der von diesem auszuübenden Meßkraft angreifenden Feder versehen, durch welche die Kennlinie des Meßgerätes gegeben ist.
  • Häufig tritt nun die Aufgabe auf, die Kennlinie des Meßgerätes zu ändern, um sie verschiedenartigen Betriebsbedingungen anzupassen. Eine solche Änderung der Kennlinie läßt sich durch Auswechseln der Feder gegen eine solche mit anderer Federcharakteristik bewerkstelligen. In der Praxis ist dieser Weg umständlich und zeitraubend. Er hat im übrigen den Mangel, daß eine stufenlose Änderung der Meßgerätkennlinie auf diese Weise nicht möglich ist, ganz abgesehen davon, daß, selbst wenn man sich mit einer stufenweisen Änderung begnügen wollte, für jede Stufe eine besondere Feder vorrätig gehalten werden muß.
  • Der Erfindung gemäß läßt sich die Änderung der Meßgerätkennlinie wesentlich einfacher dadurch bewerkstelligen, daß die Neigung der Federlängsachse gegen die Hubrichtung des Meßgliedes verändert wird. Damit ist auch ohne weiteres die Möglichkeit einer stufenlosen Änderung der Kennlinie gegeben, so daß eine sehr feine und genaue Einstellung des Meßgerätes zwecks Anpassung an die geänderten Betriebsverhältnisse keine Schwierigkeiten bereitet.
  • Wesentlich ist weiter der Umstand, daß die Kennlinienänderung gemäß der Erfindung auch selbsttätig in Abhängigkeit von irgendeinem anderen Meßwert erfolgen kann, und zwar durch selbsttätiges Ändern der Federneigung: Diese Möglichkeit hat -besondere Bedeutung für die Anwendung der Einrichtung gemäß der Erfindung für Steuer- oder Regelanlagen, die außer dem vom Meßgerät mit veränderlicher Kennlinie gelieferten Meßwert noch einen zweiten Meßwert berücksichtigen sollen.
  • Wenn es sich darum handelt, ein Meßgerät mit be= reits vorhandener Feder im Sinne der Erfindung auszugestalten, so empfiehlt es sich, die Feder mit veränderlicher Neigung außer der bereits im Meßgerät vorhandenen Feder vorzusehen, d. h. also die Feder mit veränderlicher Neigung zusätzlich anzubauen, mit anderen Worten, zur Vereinfachung der Änderung die bereits vorhandene Feder nicht gegen eine solche mit veränderlicher Neigung auszuwechseln.
  • Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt Abb. i die Anordnung der Feder in bezug auf die Meßkraft im Sinne der Erfindung, Abb. 2 ein Diagramm, das die Wirkung der Federschwenkung erläutert, Abb.3 eine Vorrichtung zum Verschwenken der Feder, Abb. q. eine Ausführung für Meßgeräte, deren Meßglied vor< der Ausgangs- oder Mittellage aus nach beiden Richtungen ausschlägt, und Abb. 5 ein Beispiel für selbsttätige Änderung der Kennlinie.
  • In Abb. i ist die an der Feder angreifende Meßkraft durch einen Pfeil e versinnbildlicht. Während. bei der üblichen Anordnung die Längsachse der Feder i mit der Richtung der Meßkraft 2 zusammenfällt, also gleichachsig zur Hubrichtung des Meßgliedes liegt, ist nach der Erfindung die Längsachse der Feder i gegen die Hubrichtung der Meßkraft 2 geneigt, so daß von der Federkraft nur eine Komponente als Gegenkraft zur Meßkraft 2 in Betracht kommt: Die Größe dieser Komponente hängt von dem Neigungswinkel a ab, der gemäß der Erfindung zur Änderung der Meßgerätkennlinie verändert werden soll. Demgemäß wird also z. B. die Feder i aus der Lage I in die Lage II, und zwar um die Angriffsstelle 3 der Meßkraft an der Feder geschwenkt.
  • Wie aus Abb. 2 ersichtlich, wirkt sich eine solche Änderung des Neigungswinkels a in der Weise aus, daß bei ein und demselben Meßhub h die Feder in der Stellung I um den Betrag h in der Stellung II um die Strecke 12 gedehnt wird. Die Dehnung 12 beträgt etwa nur 2/3 von der Dehnung l,. Dementsprechend ist nach einem Meßhub h die von der Feder ausgeübte Gegenkraft im Falle II kleiner als im Falle I. Die Wirkung ist also genau so, als ob statt der Schwenkbewegung aus der Stellung I in die Stellung II - die Feder gegen eine weichere ausgewechselt worden wäre.
  • Daraus erklärt sich ohne weiteres eine Änderung der Meßgerätkennlinie, denn eine Änderung der Federkennlinie bringt 'zwangsläufig eine Änderung der Meßgerätkennlinie mit sich.
  • Um die Neigung der Feder bequem verändern zu können, wird die Feder an einem Schwenkrahmen q. (Abb. 3) angeordnet, der in einem Lager 5 schwenkbar gelagert ist, und zwar so, daß die Schwenkachse 6 auf die Ausgangslage des. Angriffpunktes-3 der Meßkraft 2 an - der Feder x ' ausgerichtet ist, mit anderen Worten liegt also in der Ausgangs- oder Nullage des Meßgerätes die Angriffsstelle der Meßkraft in der verlängerten Schwenkachse 6. Diese kann mit einer Handhabe, etwa einem Knopf 7, versehen werden, mit dem der Schwenkrahmen q. bequem verstellt und dadurch der Winkel a in dem einen oder dem anderen Sinne verändert werden kann. Beim Schwenken des Rahmens q. wird dessen Neigung gegen die Zeichenebene der Abb. 3 verändert. Demgemäß muß man sich die Meßkraft senkrecht zur Zeichenebene der Abb. 3 an der Feder i angreifend denken. Nach der in Abb. 3 gewählten Darstellung ist ein um eine ortsfeste Achse 8 schwenkbarer Arm g vorgesehen, an dem die Feder = angeschlossen ist und auf den die Meßkraft 2 entgegengesetzt zur Federkraft einwirkt.
  • Die Federdehnung l (Abb. 2) ändert sich mit dem Sinus des Winkels a. Infolgedessen nimmt die Änderung der Federdehnung mit der Annäherung des Winkels a an den Wert 9o° allmählich ab. Die Ändeiung der Federdehnung ist in dem Bereich zwischen 45 und 9o° verhältnismäßig gering, so daß im allgemeinen für die Praxis ein Schwenkbereich zwischen io und etwa q.5° in Betracht kommt. Dieser Bereich ist groß genug, um allen Anforderungen gerecht werden zu können.
  • Außer der Federdehnung ändert sich zusätzlich die in Hubrichtung des Meßgliedes wirkende Komponente der Federkraft mit dem Sinus des Winkels a, so daß die Kennlinie des .Meßgerätes mit sing a . geändert wird.
  • Es liegt auf der Hand, daß an Stelle der Zugfeder i je nach der Anordnung in bezug auf das Meßglied auch eine Druckfeder verwendet werden könnte.
  • In Fällen, in denen die Angriffsstelle 3 der Meßkraft an der Feder sich von einer Mittellage aus nach beiden Richtungen verlagert, kann man entweder zwei Zugfedern verwenden, die zueinander gleichachsig angeordnet sind, oder zu einer Feder greifen, die wahlweise auf Zug oder Druck beansprucht wird.
  • Abb. q. bringt ausgehend von dem in Abb. 3 veranschaulichten Aufbau eine Abwandlung für zwei Zugfedern 3d und 3b. Hier ist der Schwenkrahmen q. über die Schwenkachse 6 hinaus verlängert zur Aufnahme der zweiten Zugfeder. Im übrigen ist die Anordnung grundsätzlich die gleiche wie bei der Abb. 3, so daß sich auch an dem Einfluß der nach der Erfindung wesentlichen Neigungsänderung der Federlängsachse auf die Meßgerätkennlinie nichts ändert.
  • Der Federrahmen q. kann sowohl von Hand als auch selbsttätig geschwenkt werden. Ein selbsttätiges Verstellen kommt z. B. dann in Betracht, wenn die Kennlinie des Meßgerätes in Abhängigkeit von einem anderen Meßwert verändert werden soll. Dies ist z. B. bei Wasser- oder Luftfahrzeugen der Fall, bei denen der Ruderausschlag sich um so stärker auf die Fahrzeuglenkung .auswirkt, je höher die Fahrtgeschwindigkeit ist. Man strebt deshalb an, unter sonst gleichen Voraussetzungen den Ruderausschlag um so kleiner zu halten, je größer die Fahrtgeschwindigkeit ist. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein den Ruderausschlag steuerndes Meßgerät (z. B. ein Kursgeber) verschieden stark in Abhängigkeit von der Fahrtgeschwindigkeit aufgeschaltet wird. Der Erfindung gemäß läßt sich dies ohne weiteres durch Änderung der Kennlinie des betreffenden Meßgerätes in Abhängigkeit von der Fahrt erreichen. Es braucht zu diesem Zweck der Federrahmen q. nur selbsttätig von einem Fahrtmesser aus sinngemäß verschwenkt zu werden, d. h. so, daß mit zunehmender Fahrt der Neigungswinkel wächst.
  • Hierauf bezieht sich Abb. 5. Das Ruder io wird von einem Kursgeber ii unter Vermittlung eines aus Kraftschalter und Stellmotor bestehenden Verstärkers 12 gesteuert, an dessen Kraftschalter der Kursgeber mittels eines Gestänges 13 angreift, und an dessen Stellmotor das Ruder angeschlossen ist. Der die Feder i haltende Schwenkrahmen mit der Schwenkachse 6 ist in diesem Falle als Schneckenrad q.' ausgebildet, das mit einer Schnecke 1q. kämmt. Diese wird von einem Fahrtmesser 15, gegebenenfalls wiederum unter Vermittlung eines Verstärkers, gedreht, und zwar nach Maßgabe einer Änderung der Fahrtgeschwindigkeit. Dadurch erfährt die Feder eine Neigungsänderung, die sich in der beabsichtigten Weise auf die Ruderlegung auswirkt. Allgemein gesprochen kann durch eine solche selbsttätige Federschwenkung irgendein weiterer Meßwert in die Steuerung einbezogen werden.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Ändern der Kennlinie von Meßgeräten mit einer am Meßglied entgegen der Meßkraft angreifenden Feder, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung (a) der Federlängsachse gegen die Hubrichtung des Meßgliedes (2) veränderlich ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (i) an einem Schwenkrahmen (q.) angeordnet und dessen Schwenkachse (6) auf die Ausgangslage des Angriffpunktes (3) der Meßkräft (2) an der Feder (i) ausgerichtet ist.
  3. 3. Anwendung der Einrichtung nach Anspruch i oder 2 für Steuer- oder Regelanlagen in der Weise, daß zur Berücksichtigung eines zweiten Meßwertes dieser zur selbsttätigen Neigungsänderung der Feder (i) dient. q.. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (i) mit veränderlicher Neigung (a) außer der bereits im Meßgerät vorhandenen Feder vorgesehen ist.
DEA4023D 1944-06-25 1944-06-25 Einrichtung zum AEndern der Kennlinie von Messgeraeten Expired DE862059C (de)

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