DE862685C

DE862685C - Device for examining the state of tension

Info

Publication number: DE862685C
Application number: DEK10750A
Authority: DE
Inventors: Renaud Koechlin; Andre Jacques Langevin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-07-26
Filing date: 1951-07-27
Publication date: 1953-01-12

Description

Vorrichtung für die Untersuchung des Spannungszustandes Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen der Versuchsvorrichtungen für die Untersuchung der Spannugsverhältnisse in beanspruchten oder der Formänderung unterworfeinen Metallbestan dteilen insbesondere in solchen aus Eisen, Stahl nnd magnetisierbaren Metallen, gleichviel ob diese Beanspruchungen oder Formänderungen der normalen Verwendung dieser Teile entsprechen oder lediglich zu Versuchs- und Meßzwecken erzeugt werden.Device for examining the state of stress The present Invention relates to improvements in experimental apparatus for investigation the tension conditions in stressed or deformed metal structures parts especially in those made of iron, steel and magnetizable metals, regardless of whether these stresses or changes in shape of normal use correspond to these parts or are only produced for test and measurement purposes.

Wenn der Spannungszustand, dem ein Eisen-, Stahl- oder sonstiger Metallteil unterliegt, untersucht wird, können die Versuche und UTntersuchungsmessungen von zwei verschiedenen Standpunkten aus angeordnet und verfolgt werden. If the state of tension, which an iron, steel or other The metal part is subject to being examined, can the tests and sub-examination measurements be arranged and followed from two different points of view.

Zunächst kann der Untersuchende danach trachten, die inneren Spannungen, denen der Metallteil unterliegt, in Abhängigkeit von solchen Faktoren zu bringen, die außerhalb der geon-letrischen und physikalischen Grenzen des zu unter suchenden Teiles liegen; mit anderen Worten, cr kann mit seinen Versuchen entweder auf die Be-Stimmung der den Teil beanpruchenden Belastungen oder auf dessen Formänderung hinzeilen, gleichviel ob diese Formänderung Bedingungsfaktor oder die Folge der bbeanspruchenden Kräfte sei. Aus den Untersuchungsergebnissen versucht dann ,der Experimentator, die Spannungen des beanspruchten Teiles zu schätzen, und zwar im Hinblick auf seine wahrscheinlichen physikalischen Eigenschaften, wie insbesondere Dauerfestigkeit, Elastizität usw. First of all, the examiner can strive to relieve the internal tensions, which the metal part is subject to bring, depending on such factors, those outside the geon-letric and physical boundaries of the investigated Part lying; in other words, cr can attempt either on the Determination of the stresses on the part or its change in shape add, regardless of whether this change in shape is a condition factor or the consequence of the b-claiming forces. From the results of the investigation, the Experimenter to estimate the stresses of the stressed part, namely in the In terms of its likely physical properties, such as in particular Fatigue strength, elasticity, etc.

Andererseits und umgekehrt kann er mit seinen Versuchen auf die Bestimmung innerer Strukturveränderungen im untersuchten Teil hinzielen, wie solche durch Änderungen besonderer physikalischer Eigenschaften erkennbar werden, und deren Zusammenhang mit gewissen besonderen Formänderungs- und Spannungsgrenzen, wie beispielweise die Schwankungen der magnetischen Permeabilität des untersuchten Teiles. Die Untersuchungsergebnisse bezüglich dieser hier als absolut bezeichneten Faktoren sinid' für jeden Meßstab oder untersuchten Teil genauer als die der vorherigen Versuchsreihe, trotzdem diese vorherige Versuchsreihe allgemeinere, jedoch im statistischen Sinne nur unvollständige Versuchsresultate liefert. On the other hand, and vice versa, he can focus on the determination with his experiments aiming at internal structural changes in the examined part, such as such can be recognized by changes in particular physical properties, and their Relation to certain particular deformation and stress limits, such as the fluctuations in the magnetic permeability of the examined part. The results of the investigation with regard to these factors, which are designated here as absolute, sinid 'for each measuring stick or examined part more precisely than that of the previous test series, despite this previous test series more general, but only incomplete in the statistical sense Delivers test results.

Diese zwei Gesichtspunkte ergänzen sich, ohne sich zu widersprechen, und es ist klar, daß die Untersuchungsergebnisse jeder der f beiden Versuchsanordnungen mit Erfolg nebeneinander zur eingehenden Prüfung der in den Materialien herrscheiden Spannungen und/oder der hierdurch erzeugten Schwankungen in den physikalischen Eigenschaften herangezogen werden können. Die vorliegende Erfindung hat infolgedessen zum allgemeinen Ziel, Vorrichtungen zu schaffen, welche die -Untersuchung von Metallteilen sowohl vom- einen wie vom anderen Gesichtspunkt gestatten, und zwar die Vorrichtungen so anzuordnen bzw. auszubilden, daß die Kombinationsmöglichkeit besteht einen Versuch, welcher eine Formänderung offenbart, und einen Versuch, welcher die innere Strukturändrung des Materials unter dem Einfluß dieser gleichen Formänderung anzeigt, miteinander in Verbindung zu bringen, wobei diese Verbindung der beiden Versuchsanordnungen zu, einem zeitlich einzigen Untersuchungseingriff führt. These two points of view complement each other without contradicting each other, and it is clear that the test results of each of the f two experimental arrangements with success side by side for a detailed examination of the prevailing in the materials Stresses and / or the resulting fluctuations in the physical properties can be used. The present invention, accordingly, is general The aim of creating devices that allow the inspection of metal parts as well allow one as from the other point of view, namely the devices so to arrange or train that the possibility of combination exists an attempt to which reveals a change in shape, and an attempt which reveals the internal structure change of the material under the influence of this same change in shape indicates with each other to bring in connection, this connection of the two experimental arrangements leads to a single investigation procedure.

Dieses Ziel kann nebenbei noch folgendermaßen bestimmt werden: in erster Linie Feststellung der Überschreitung einer mechanischen Sicherheitsgrenze, wobei die Grenze in bezug auf die mechanischen und magnetischen Eigenschaften des dem Versuch unterworfenen Metalls bestimmt wird. This goal can also be determined as follows: in First and foremost, determining whether a mechanical safety limit has been exceeded, being the limit in terms of the mechanical and magnetic properties of the the metal subjected to the test is determined.

Hierbei ist es nicht nötig, den Zahlenwert der inneren Spannungen-selbst zu kennen oder zu bestimmen, und es genügt zu wissen, daß diese Spannungen die dem untersuchten Teil zugehörige Sicherheitsgrenze erreicht oder nicht erreicht haben; in zweiter Linie, nachdem eine dem untersuchten Teil zugehörige Eichkurve vorliegt, aus dem ersten Versuchsresultat eine dynamometrische Messung-dler inneren Spannungen abzuleiten. It is not necessary to use the numerical value of the internal stresses themselves to know or determine, and it is enough to know that these tensions lead to the dem the examined part have reached or not reached the associated safety limit; in the second place, after a calibration curve belonging to the examined part is available, a dynamometric measurement of internal stresses from the first test result derive.

Zu bemerken ist, daß diese letztere Unters-uchung mit der - Gleichmäßigkeit (Homogenität) -der zur Verwendung kommenden'Metallpartien verbundes ist. Denn wenn diese Metallpartien nicht gleichmäßig sind, d. h. wenn eine bedeutende Ungleichmäßigkeit vorliegt, werden die Eichkurven verschiedener Prüfprobe nicht unerheblich voneinander abweichen. Vorhergehende Prüfung der Qualität und Gleichmäßigkeit der Partien, vermittels -der- bereits bekannten, jedoch außerhalb der vorliegenden Erfindung liegenden Methoden dürften diese Unannehmlichkeit beträchtlich einschränken. It should be noted that this latter investigation is carried out with the - uniformity (Homogeneity) - the metal parts coming to be used is connected. Because if these metal parts are not uniform, d. H. if there is a significant unevenness is present, the calibration curves of different test samples are not insignificant from one another differ. Prior examination of the quality and uniformity of the lots, by means of -the- already known, but lying outside the present invention methods should limit this inconvenience considerably.

Fig. 1 der Zeichnungen wiederholt eine bereits vorgeschlagene Versuchsanordnung, welche den Zweck verfolgte, eine fortgesetzte Messung der Permeabilitätsänderungen eines stählernen Probestabes unter dem Einfluß einer mechanischen Beanspruchung (beispielsweise Zug) zu ermöglichen. Zu diesem Schema ist der Probestab I zwischen den Klemmbacken 2,2' einer Zerreißmaschine gefaßt und erfährt hierbei stetig anwachsenden statischen Zug. Mit dem Probestab stehen in Verbindung: zunächst ein mechanischer Dehnungsmeßapparat 3, dann ein Permeabilitätsmeßg,erät mit einer Erregerwickelung 4 um den Probestab I, eine Impedanzmeßbrücke 5, welche dadurch den Frequenzgenerator6 unter Wechselstromspannung gebracht ist, ein Stromverstärker 7 un;d ein Meßgerät 8, z. B. ein Rahmengalvanometer. Für einen spannungslosen Zustand des Probestabes ist die Meßbrücke durch eine Induktionsspule g ausgeglichen, während eine Änderung der Induktion der Spule 4 den Meßbrückenausgleich stört. Die Spannungsänderung an den Meßklemmen wird nach Verstärkung in 7, evtl. nach Gleichrichtung durch den Nadelausschlag am Meßgerät 8 angezeigt. Fig. 1 of the drawings repeats an already proposed test arrangement, the purpose of which was to continuously measure the changes in permeability a steel test rod under the influence of mechanical stress (e.g. train) to enable. For this scheme, the test rod I is between the clamping jaws 2, 2 'of a tearing machine grasped and experiences a steady increase in the process static train. The following are connected to the test rod: initially a mechanical one Strain gauge 3, then a permeability measuring device, erät with an exciter winding 4 around the test rod I, an impedance measuring bridge 5, which thereby the frequency generator6 is brought under AC voltage, a current amplifier 7 and a measuring device 8, e.g. B. a frame galvanometer. For a tension-free state of the test rod the measuring bridge is balanced by an induction coil g while a change the induction of the coil 4 disturbs the measuring bridge compensation. The voltage change on the measuring clamps after reinforcement in 7, possibly after rectification by the needle deflection displayed on measuring device 8.

Das Induktionsänderun)gsschaubilìd (von 4) als Funktion der statischen Zugbeanspruchung zeigt im Prinzip einen Kurvenverlauf 1 in Fig. 2; die Ordinaten zeigen die Induktionsänderungen durch die Spule 4 die Abszissen die Zugspannungen (in diesem Versuch als bekannt vorausgesetzt); die Kurve 1 beginnt mit einem beinahe linearen Anteil OA, setzt sich dann von A aus längs AM mit einem -gewöhnlich horizontalen Teil bis zum Eckpunkt fort, wonach die Kurve plötzlich bis zu einem weiteren EckpunktE abfällt. The induction change diagram (of 4) as a function of the static Tensile stress shows in principle a curve 1 in FIG. 2; the ordinates the induction changes through the coil 4 show the abscissas the tensile stresses (assumed to be known in this experiment); Turn 1 starts with an almost linear component OA, is then made up of A along AM with a -usually horizontal Part to the corner point, after which the curve suddenly up to another corner point E. falls off.

Wie Versuche gezeigt - haben, stimmt oder Punkt E mit der konventionellen Fließgrenze überein. Der Wendepunkt M der magnetischen Umkehrbarkeit entspricht wahrscheinlich einer physika-1 wischen Elastizitätsgrenze, deren Überschreitung bereits bleibende Formänderungen, allerdings mikroskopischer Größenordnung, im Materialgefüge nach sich zieht. As tests have shown - agrees or point E with the conventional Yield point. The turning point M corresponds to the magnetic reversibility probably a physical elastic limit which is exceeded permanent changes in shape, albeit of a microscopic order of magnitude, in the structure of the material entails.

In derselben Fig. 2 ist die Kurve II aufgetragen, und zwar entsprechen die Ordinaten den Längenänderungen und die Abszissen den Belastungen; diese Kurve zeigt dann die Belastungsänderung und die elastischen Formänderungen des Probestabes. In the same FIG. 2, curve II is plotted, specifically corresponding the ordinates the changes in length and the abscissas the loads; this curve then shows the load change and the elastic deformation of the test rod.

Für ,die Größenordnung dieser Belastungen ist der Verlauf der elastischen Längenänderungen praktisch ilfinear, und es ist zu bemerken, daß die Erfahrung gezeigt hat, daß sich diese Linearität bis über die den Punkten A und M der Induktionskurve entsprechenden Belastungen, und zwar bis zum entsprechenden Punkte E, fortsetzen würde.For, the magnitude of these loads is the course of the elastic Changes in length practically ilfinear, and it should be noted that experience has shown has that this linearity extends beyond the points A and M of the induction curve corresponding loads, namely up to the corresponding point E, continue would.

Die Kurve II' entspricht einer Druckbelastung, und der Verlauf der Kurve O-A-M-E verbleibt unverändert, wenn auch als Spiegelbild, wenigstens bis zum Teil AM. The curve II 'corresponds to a pressure load, and the course of the Curve O-A-M-E remains unchanged, albeit as a mirror image, at least until Part AM.

Wenn nun die Ordinaten der einen Kurve; etwa II, von den Ordinaten der anderen Kurve, etwa I, abgezogen werden, ergibt sich ihm Schaubild eine neue Kurve III; diese Differentiälkurve zeigt dann einen Maximalpunkt S, entsprechend Ä der Kurve, und wird zum Ausgangspunkt des zudem horizontalen Kurventeil AM entsprechenlden Abfalls. If now the ordinates of one curve; about II, from the ordinates Subtracting the other curve, say I, results in a new graph Curve III; this differential curve then shows a maximum point S, accordingly Ä the curve, and becomes the starting point of the moreover horizontal curve part AM corresponding waste.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der nunmehr eindeutig bestimmte Maximalpunkt S als Sicherheitsgrenze bei der Prüfung von beanspruchten Metallteilen angenommen. Zu diesem Zwecks besteht die Erfindung in einer Vorrichtung für die Untersuchung des Spannungszustandes eines belasteten magnetisierbaren Metallteiles, dessen magnetische Permeabilität sich gleichzeitig mit seinem inneren Materialgefüge unter dem Einfluß einer Belastung wandert, einer Vorrichtung, welche ein Meßgerät zur Messung der Induktion eines Solenoids enthält, das einen der Prüfung unterzogenen Probestab umgibt, zwecks- Ermittlung der magnetisclien Permeabilitätsänderun,gen in Funktion der genannten inneren Materialgefügeäiiderungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Selbstiaduktionselement, welches mit den mechanischen Formänderungen des in Untersuchung befindlichen Probestabes in Verbindung gebracht ist, auf den Probestab aufgesetzt ist, und daß die erzeugten elektrischen Spannungen beider Induktionselemente kombiniert durch ein Meßgerät angezeigt werden. For the purposes of the present invention, the is now clearly determined Maximum point S as a safety limit when testing stressed metal parts accepted. To this end, the invention consists in a device for Investigation of the stress state of a loaded magnetizable metal part, its magnetic permeability changes at the same time as its internal material structure migrates under the influence of a load, a device which is a measuring device for measuring the induction of a solenoid containing a test Sample rod surrounds, purposefully determining the magnetic permeability changes in function of the aforementioned inner material structures, characterized in that that a second self-induction element, which with the mechanical changes in shape of the test rod under investigation is related to the Test rod is placed, and that the electrical voltages generated by both induction elements combined by a measuring device.

Die nunmehr durch die erfinldungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnete Prüfulngsmethode ist jetzt klar: Der Experimentator verfolgt den durch die Differentialspannung erzeugten Instrumentenansschlag oder prüft die Austrittsspannung aus der Differentialspannungsvorrichtung, wobei die Überschreitung der Sicherheitsgrenze S deutlich und klar durch Richtungs- oder Vorzeichenänderung in der Austrittsspannung aus der Differentialspan nungsvorrichtung entweder in direkter Ablesung oder im Selbstschreibeinstrument zum Ausdruck kommt. The now characterized by the device according to the invention The testing method is now clear: the experimenter follows this through the differential voltage generated instrument stop or checks the exit voltage from the differential voltage device, where the exceeding of the safety limit S clearly and clearly through directional or sign change in the exit voltage from the differential voltage voltage device is expressed either in direct reading or in the self-writing instrument.

Diese allgemeine Kennzeichnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie verschiedene weitere Anordnungen, die insbesondere für praktische Anwendung vorgesehen sind, sollen nunmehr unter Bezugnahme auf die in der Anlage außer den bereits genannten zwei Einführungsskizzen beigefügten Figuren, beschrieben werden. This general identification of the device according to the invention as well as various other arrangements that are particularly useful for practical use are provided, should now with reference to the in the annex except the already mentioned two introductory sketches attached figures.

Fig. 3 bis 7 zeigen verschiedene Beispiele von erfindungsgemäß ausgebildeten Probestäben für erfindungsgemäße Prüfvorrichtungen, in denen beide der zwei zu vergleichenden Prüfvariablen auf dem Induktionsswege ermittelt werden. 3 to 7 show various examples of those designed according to the invention Test rods for test devices according to the invention in which both of the two are to be compared Test variables are determined on the induction path.

Fig. 8 und 9 zeigen zwei Beispiele für die Anordnung solcher Aufschlußvorrichtungen für Ausrüstungen, bei denen gewisse Teile in sich selbst Meßelemente darstellen und gleichzeitig die Probestäbe bilden. 8 and 9 show two examples of the arrangement of such digestion devices for equipment in which certain parts are in themselves measuring elements and at the same time form the test bars.

Fig. 10 bis I3 zeigen verschiedene Beispiele von erfindungsgemäß ausgebildeten Probestäben für erfindungsgemäße Vorrichtungen, bei denen als Variante eine der Prüfvariablen auf dem Induktionswege, die andere auf elektromechani schem Wege ermittelt werden. 10 to 13 show various examples of the invention trained test rods for devices according to the invention, in which as a variant one of the test variables on the induction path, the other on the electromechanical Paths to be determined.

Fig. 15 zeigt eine Montagevariante eines Probestabes für Verdrehungspannungsuntersuchungen, während Fig. I6 den Kurvenverlauf III bei der gleichen Beanspruchung zeigt; Fig. I7 bis 22 zeigen verschiedene Montage. beispiele für die erfindungsgemäßen eigentlichen elektrischen Anzeigeleitungen, welche zur Bildung von SpannungsaSbnahmeanordnlungen, laut vorheriger Abbildungen, gleichgültig ob auf Wunsch oder aus Notwendigkeit, in jeder gewünschten Zusammensetzung ausgeführt werden können. Fig. 15 shows an assembly variant of a test rod for torsional stress investigations, while FIG. 16 shows curve III under the same load; Fig. I7 through 22 show different assemblies. examples of the actual according to the invention electrical display lines, which are used to form voltage absorption arrangements, according to previous illustrations, regardless of whether on request or out of necessity, can be carried out in any desired composition.

In all diesen Figuren sind funktionell gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In all of these figures functionally the same elements are with the same Provided with reference numerals.

Bezüglich der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung, welcher Größenabnahmevorrichtungen gemäß Fig. 3 bis einschließlich Fig. 9 eingegliedert sind, beruhen die Anordnungen auf der Tatsache, daß je nach den Querschnittsverhältnissen der Meßelemente oder Probestäbe die Staffelung AM der Kurven Werte für die in Abszissen gemessenen Spannungen aufweisen. Es ist klar, daß - der als geradlinig erscheinende Kurventeil OA einer Charakteristik laut Fig. 2 linear, in Funktion der Spannungen, verläuft; er kann deshalb als Maßstab -für die Längenänderungen des untersuchten Teiles betrachtet werden, genau so wie die Kurve II dieser Figur, die als Anfangsglied einer Kurve wie O-A-M-E betrachtet werden kann. Regarding the practice of the present invention, which Size reduction devices according to FIG. 3 up to and including FIG. 9 are incorporated are, the arrangements are based on the fact that depending on the cross-sectional ratios of the measuring elements or test rods the graduation AM of the curves values for the abscissas have measured voltages. It is clear that - the one that appears straightforward Curve part OA of a characteristic according to FIG. 2 linear, as a function of the voltages, runs; it can therefore be used as a yardstick for the changes in length of the examined Part, just like curve II of this figure, which is the initial term a curve like O-A-M-E can be viewed.

Gemäß einer besonderen Kennzeichnung vorliegender Erfindung ist dann insbesondere vorgesehen, die Untersuchungsvorrichtungen dermaßen anzuordnen, daß sie in dileselben Probestäbe mit zwei verschiedenen Querschnitten eingegliedert werden; dieselben können beispielsweise, wie in Fig. 3, vollzylindrisch, aber mit zwei voneinander abgesetzten verschiedenen Durchmessern, also wie Teil 10 und Teil ii, versehen sein. Jeder dieser zylinldrischen Teile besitzt die oben beschriebenen magnetischen Eigenschaften, so daß der mit einer Induktionsspule I4 versehene Teil 10, welcher den Zweig einer Meßbrücke 15 bildet, dessen Vergleichsinduktion in 19 erscheint, sobald der Probestab einer Kraft, z. B. Zugkraft, welche auf seine Köpfe I2 und I3 einwirkt, unterworfen ist, in 20 das Auftreten einer elektrischen Spannung erzeugt, deren Wert ähnLich der Kurve II nach Fig. 2 verläuft, weil -der Punkt A für diesen Querschnitt, selbst für die größte darauf angreifende Kraft, nicht erreicht wird; diese elektrische Spannung in 20 bleibt deshalb der Formänderung proportional. According to a special characterization of the present invention, then in particular it is intended to arrange the examination devices in such a way that incorporated them into the same test rods with two different cross-sections will; the same can for example, as in Fig. 3, fully cylindrical, but with two different diameters offset from one another, thus like part 10 and part ii, be provided. Each of these cylindrical parts has those described above magnetic properties, so that the part provided with an induction coil I4 10, which forms the branch of a measuring bridge 15, the comparison induction of which is shown in FIG appears as soon as the test rod of a force, e.g. B. Pulling force acting on his heads I2 and I3 acts, is subject, in 20 to the appearance of an electrical voltage generated, the value of which runs similar to curve II according to FIG. 2, because point A not achieved for this cross-section, even for the greatest force acting on it will; this electrical voltage in 20 therefore remains proportional to the change in shape.

Dagegen weist der mit Spule 24 versehene und in die Meßbrücke 25 eingegliederte Teil-I I, dessen Vergleichs induktion in 29 erscheint, infolge der durch die angreifende Kraft erzeugten Spannungen eine derartige magnetische Permeabilitätsänderung auf, daß die in 21 gemessene elektrische Spannung gemäß Kurve I in Fig. 2 verläuft; diese Spannung verläuft also entsprechend O-A-M-E; sobald nun die Klelmmen 20 und 21 und nach Verstärkung substraktiv auf ein Meßgeröt einwirken, vollführt die Nadel oder Anzeigevorrichtung einen der Kurve III derselben Figur entsprechenden Verlauf, d. h. der Beobachter oder das Schreibgerät ist in der Lage, den Standort des Punktes S festzustellen. In contrast, the one provided with the coil 24 and into the measuring bridge 25 incorporated part-I I, whose comparison induction appears in 29, as a result of the stresses generated by the acting force cause such a change in magnetic permeability that the electrical voltage measured in 21 runs according to curve I in FIG. 2; this tension therefore runs according to O-A-M-E; as soon as the terminals 20 and 21 and, after amplification, act subtractively on a measuring device, the needle carries out or display device a course corresponding to curve III of the same figure, d. H. the observer or the writing instrument is able to determine the location of the point S to be determined.

In diesem Punkt kehrt die sich anfänglich in einer bestimmten Richtung bewegende Nadel oder Anzeigevorrichtung ihre Bewegungsrichtung um. At this point it initially turns into a certain Direction of moving needle or indicator reverses its direction of movement.

Hierbei soll der Ausdruck Nadel oder Anzeigevorrichtung nicht -nur die Nadel etwa eines Rahmenmeßgerätes bezeichnen, sondern ebensowohl, falls erwünscht, etwa die Leucht- oder Schreibmarke eines Oszilloskops oder Oszillographen. Here, the term needle or indicator is not intended to be -only denote the needle of a frame measuring device, but also, if desired, for example the luminous or writing mark of an oscilloscope or oscillograph.

Der Versuchsstab kann gemäß Fig. 4 dermaßen abgeändert werden, daß -der bearbeitete Außenzylinder überall gleichen Durchmesser behält, wogegen die Aushohrung zwei verschiedene Durchmesser aufweist, wie dies in 22 und 23 ersichtlich ist. Dieser Art der Versuchsstabausbildung ist demgemäß in seinen Eigenschaften; mit ,dem in Fig. 3 darge-stellten Stab gleichwertig. Diese Anordnung scheint jedoch praktische Vorteile aufzuweisen, und zwar sowohl vom elektromagnetischen wie auch vom Eichungsstandpunkt aus. The test rod can be modified according to FIG. 4 in such a way that -the machined outer cylinder retains the same diameter everywhere, whereas the The cavity has two different diameters, as can be seen in FIGS. 22 and 23 is. This type of test staff training is accordingly in its properties; with, the rod shown in Fig. 3 is equivalent. However, this arrangement seems to have practical advantages, both electromagnetic and from the calibration point of view.

Des weiteren und als Variante zum elektrischen Abnahmestromkreis, wie derselbe in Verbindung mit leder Versuchsstabanordnung in Fig. 3 gezeigt wurde, ist in Fig. 4 ein Abnahmestromkreis dargestellt, welcher dermaßen angeordnet ist, daß der eine Versuchsstabteil als Vergleichselement für den anderen Vers;uchsstabteil dient, und zwar so, daß die um einen der Teile 14 oder 24 gewickelte Induktionsspule in der alleinigen Wechselstrommeßbrücke 25 die Vergleichsinduktion bezüglich der um den anderen Versuchsstabteil gewickelten Induktionsspule 24 oder 14 liefert. Die Induktionswickelungen können daher durch je eines ihrer Enden mit dem Meßbrückenscheitel 27 verbunden werden, wobei diese Differentialanordnung direkt in 28 eine Spannung liefert, welche gemäß Kurve III in Fig. 2 verläuft. Furthermore and as a variant of the electrical acceptance circuit, as it was shown in connection with the leather test rod assembly in Fig. 3, 4 shows a pick-up circuit which is arranged in such a way that that the one test stick part as a comparison element for the other verse; uchs stick part serves, in such a way that the induction coil wound around one of the parts 14 or 24 in the sole alternating current measuring bridge 25, the comparison induction with respect to the induction coil 24 or 14 wound around the other part of the test rod. The induction windings can therefore each connect to the apex of the measuring bridge through one of their ends 27 are connected, this differential arrangement directly in 28 a voltage supplies, which runs according to curve III in FIG.

Die jeweiligen Vorteile der elektrischen Stromkreise werden weiter unten in Verbindung mit den ein Fig. I7 bis 22 dargestellten Anordnungen näher -beschrieben. The respective advantages of the electrical circuits will continue Described in more detail below in connection with the arrangements shown in FIGS.

In - den dynamometrischen Anordnungen, welche Versuchsstäbe enthalten, die Formänderungen eher als bestimmten Spannungen unterworfen sind, z. B. lin solchen Anordnungen, in denen die Versuchsstäbe in einem Baumaterial eingegliedert (eingebettet) sind oder zwischen ,die Tragglieder eines Bauwerkes eingebaut sind, - können die Meßergebnisse infolge Überschreitung einer physikalischen Umkehrbarkeitsgrenze des verwendeten Metalls zu falschen Schlußfolgerungen Anlaß geben. Es ist bereits vorgeschlagen worden, diesem --Übelstand- dadurch abzuhelfen, daß jeder hierbei verwendete Meßstab in wenigstens einem seiner zwei Teile eine solche Elastizität aufweist, daß die durch die äußeren Bedingungen hervorgerufenen Formänderungen und die hieraus folgernden Span--nungen innerhalb der Grenzen verbleiben, in denen die gemessenen physikalischen; Strukturänderungen umkeh-rbar bleiben. In - the dynamometric arrangements, which contain test rods, the shape changes are subject to certain stresses, e.g. B. lin such Arrangements in which the test rods are incorporated (embedded) in a building material are or between the support members of a structure are installed, - can Measurement results as a result of exceeding a physical reversibility limit of the metal used give rise to false conclusions. It's already suggested have been to remedy this - deficiency - by using every measuring stick used here in at least one of its two parts has such elasticity that the Changes in shape caused by external conditions and the resulting changes Stresses remain within the limits in which the measured physical; Structural changes remain reversible.

Jeder Versuc-hsstab mit zwei verschiedenen Querschnitten gemäß vorliegender Erfindung kann die vorerwähnten Verbesserungen enthalten. So zeigt beispielsweise der im Längsschnitt in Fig. 5 dargestellte Versuchsstab folgendes zwei faches Anordnungsmerkmal: Der bearbeitete Meßstab 10, II beispielsweise ist mit einem festen Klemmkopf 13 und einem elastischen Klemmkopf 30 ausgebildet. Each test rod with two different cross-sections according to the present one Invention may include the aforementioned improvements. For example, shows the test rod shown in longitudinal section in Fig. 5 has the following two-fold arrangement feature: The processed measuring rod 10, II, for example, has a fixed clamping head 13 and an elastic clamping head 30 is formed.

Die Schutzkapsel 31 verhindert hierbei eine ungewollte Aussteifung des elastischen Klemmkopfes 30 durch das umgebende Baumaterial. Ebenso schützt der Mantel 32 sowohl den Meßkörper als auch die denselben umgebenden Wickelungen. The protective capsule 31 prevents unwanted stiffening of the elastic clamping head 30 through the surrounding building material. Likewise protects the Jacket 32 both the measuring body and the windings surrounding the same.

Gemäß einer noch anderen Kennzeichnung vorliegender Erfindung kann hierbei der Schutzmantel dermaßen angeordnet wenden, daß er die magnetischen Permeabilitätseigenschaften des Versuchsstabes verbessert. Zu diesem Zweck, und wie z. B. in Fig. 6 schematisiert, ist der Schutzmantel aus einem magnetisierbaren Metall hergestellt (beispielsweise Stahl) und dermaßen angeordnet, daß er die Magnetisierungskreise jedes der beiden Meßwickelungskerne 10 und 11 schließt. In diesem selbstverständlich nur zum besseren Verständnis gegebenen Ausführungsbeispiel ist der Meßkörper I0, II unabhängig von den an seinen Enden beispielsweise durch Verschraubung aufgebrachten Verankerungsköpfen 33 und 34. Die Verbindungsschrauben 35 dienen gleichzeitig zur Befestigung der magnetisierbaren Schalen 36 und 37, die mit gewelltem Profil versehen sind, um dem Versnuchs--körper freie Ausdehnung oder Kontraktion zu sichern, und welche die magnetischen Kreisläufe der um die Kerne 10 und In des Versuchskörpers gewickelten Spulen schließen. Diese Schalen können z. B. in einem in der Mitte des Versuchskörpers aufgedrehten oder aufgebrachten Bund 38 abgestützt sein. Jede Schale kann selbstverständlich zwecks leichterer Montage aus zwei Schalenhälften bestehen. Wenigsten's- einer der Ankerköpfe kann, falls erwünscht, elastisch angeordnet werden. According to yet another characterization of the present invention, In this case, the protective jacket is arranged in such a way that it retains the magnetic permeability properties of the test rod improved. For this purpose, and how z. B. schematized in Fig. 6, the protective sheath is made of a magnetizable metal (for example Steel) and arranged in such a way that it has the magnetization circles of each of the two Measuring winding cores 10 and 11 closes. In this, of course, only for the better Understanding given embodiment, the measuring body I0, II is independent of the anchoring heads attached at its ends, for example by screwing 33 and 34. The connecting screws 35 are also used to attach the magnetizable Shells 36 and 37, which are provided with a corrugated profile, around the test body secure free expansion or contraction, and what the magnetic circuits of the coils wound around the cores 10 and In of the test body. These Bowls can e.g. B. in a twisted in the middle of the test body or applied collar 38 be supported. Each cup can of course in order to consist of two shell halves for easier assembly. At least it's- one of the anchor heads can, if desired, be arranged elastically.

Des weiteren-noch und außer-di,eser besonderen Anordnung gemäß vorliegender Erfindung können die Versuchs stäbe eine Ausbildung erhalten, wie sie in Fig. 7 im Längsschnitt dargestellt ist. In -diesem Fall sind die zwei verschiedenen Teilquerschnitte des Versuchsstabes nicht durch Aneinanderreihung von zwei Zylindern gleichförmigen aber verschieb denen Querschnittes erzielt, sondern durch Anordnung zweier konzentrisch angeordneter Meßkörper, wie in Fig. 7, 39 und 40, ersichtlich. Der innere Teil 40 kann z. B. mit einem vollen ende 41 versehen sein, welches mit einem Gewinde im Verankerungsdeckel 42 des Ankerkopfes 43 des äußeren Meßteiles aufgeschraubt ist, wobei die Mutter 44 die Verschraubung sichert und wobei das andere Ende des inneren Meßteiles 40 so bearbeitet ist, daß es den den Ankerkopf 45 des Außenteiles 39 umfassenden Verankerungsdeckel 44 bildet. Einer oder beiden Verankerungsköpfe kann selbstverständlich elastisch vorgesehen sein, oder aber auch, wie in 46 und 47 gezeigt, können die Enden der konzenW tischen Meßteile 39 und 40 durch geeignete Wellung elastisch ausgebildet werden. Wie abgebildet, kann eine Schutzhülse 48 vorgesehen sein, und zwar so, daß freie Ausdehnungsmöglichkeit, wie anläßlich Fig. 5 und 6 beschrieben, besteht. In addition, and in addition to this, its special arrangement according to the present one In accordance with the invention, the test rods can be designed as shown in FIG. 7 is shown in longitudinal section. In this case the two are different partial cross-sections of the test rod not uniform by stringing together two cylinders but move those cross-section achieved, but by arranging two concentrically arranged measuring body, as in Fig. 7, 39 and 40, can be seen. The inner part 40 can e.g. B. be provided with a full end 41, which is threaded in Anchoring cover 42 of the anchor head 43 of the outer measuring part is screwed on, the nut 44 securing the screw connection and the other end of the inner Measuring part 40 is processed so that it encompasses the anchor head 45 of the outer part 39 Anchoring cover 44 forms. One or both anchoring heads can of course be provided elastically, or else, as shown in 46 and 47, the Ends of the concentric measuring parts 39 and 40 are designed to be elastic by means of suitable corrugation will. As shown, a protective sleeve 48 may be provided in such a way that free expansion possibility, as described on the occasion of FIGS. 5 and 6, exists.

Ein besonderer Vorteil dieser Anordnungsweise nach der Erfindung besteht darin, daß dieselbe unmittelbar durch geeignete Abstimmung der gegenseitigen Längen der koaxialen Teile 39 und 40 mit einer Vorspannungsanordnung verbunden werden kann. Diese Vorspannung verfolgt den besonderen Zweck, den Ausgangsnullpunkt der der Versuchsanordnung entsprechenden Spannungen dermaßen zwangsläufig zu verschieben, daß diese Spannungen innerhalb des Umkehrbarkeitsbereiches der physikalischen Eigenschaften Ides Meßstabmaterials (i,n diesem Fall der magnetischen Eigenschaften desselben) zu liegen kommen, welche sonst infolge der richtungswechselnden Einflüsse, die auf den Versuchsstab wirken, unstetig würden. A particular advantage of this arrangement after the invention consists in the fact that the same immediately by suitable coordination the mutual lengths of the coaxial parts 39 and 40 with a biasing arrangement can be connected. This preload has the special purpose, the initial zero point to inevitably shift the voltages corresponding to the experimental set-up to such an extent that that these stresses are within the reversibility range of physical properties The measuring stick material (i, n in this case the magnetic properties of the same) come to rest, which otherwise as a result of the direction-changing influences on the test rod would work, would become discontinuous.

Bis jetzt wurden nur solche Versuchsstabs- oder Meßkörperanordnungen betrachtet, welche an und für sich gänzlich unabhängig von den eigentlichen organischen Tragteilen waren. Aber die Versuche und Messungen können ebenfalls auf Metallteile Anwendung finden, die organische und beanspruchte Teile von Bauwerken, Bauteilen, Maschinenelementen oder Apparaturen usw. bilden. In solchen Fällen müssen diese Metallteile selbstverständlich vor dem Einbau, wie beschrieben, ausgebildet sein. Up to now only such test rod or measuring body arrangements have been used considered which in and of themselves are completely independent of the actual organic Supporting parts were. But the tests and measurements can also be carried out on metal parts Are used that organic and stressed parts of buildings, components, Form machine elements or apparatus, etc. In such cases these Metal parts, of course, be formed as described before installation.

So würde beispielsweise für die Untersuchung der Spannungen in Metallteilen wie etwa Ider Befestigungsbügel einer Seilscheibe (Fig. 8), dessen Schaft zwei verschiedene Querschnitte 10 und II erhalten, um demgemäß selbst als Versuchsstab für die Untersuchung und Nachprüfung der Spannungen dienen zu können, sobald Idiie Wicklungen 14 und 24 auf diesen Schaftteilen aufgebracht werden.For example, it would be used to study the stresses in metal parts such as the fastening bracket of a pulley (Fig. 8), the shaft of which is two different Cross-sections 10 and II received, accordingly themselves as test rods for the investigation and checking the voltages to be able to serve as soon as the windings 14 and 24 are applied to these shaft parts.

Die Seilscheibe ist hierbei in 49 eingezeichnet, das etwa aus Stahl bestehende Tragseil in 50. Hierbei kann, wenn gewünscht, ein nichtskizzierter Sicherheitsanschlag mit eingebaut werden, etwa um bei Überlastung die Längenausdehnung zu begrenzen und so den gewünschten Sicherheitsgrad dadurch zu gewährleisten, ,daß der Anschlag zeitweise die Funktion des überlasteten Schaftes übernimmt.The pulley is shown here in 49, which is made for example of steel existing suspension rope in 50. If desired, a non-sketched safety stop can be used here must also be built in, for example to limit the linear expansion in the event of overload and so to ensure the desired level of security that the stop temporarily takes over the function of the overloaded shaft.

Wenn als Variante die Prüfung der Spannungen im Seil gewünscht wird, kann Idas S'eil Iden Teil II des Meßelementes bilden, wie aus Fig. 9 hervorgeht. Das Seil geht dann durch die Spule 24, während der Schaft des Scheibenbügels mit der Wicklung 14 bedacht ist und als Vergleichsinduktanz wirkt. Die Änderung der Induktion 14 mißt die Kraft, welche den Schaft, also auch das Seil beansprucht, während das letztere beim Durchtritt durch die Spule 24 die Gefügeänderungen bei Überschreitung der Sicherheit s (Fig. 2) offenbart. If, as a variant, testing of the tension in the rope is desired, Idas part I can form part II of the measuring element, as can be seen from FIG. The rope then goes through the spool 24, while the shank of the disc bracket with it the winding 14 is considered and acts as a reference inductance. The change in Induction 14 measures the force that stresses the shaft, including the rope, while the latter causes the structural changes when passing through the coil 24 Exceeding the security s (Fig. 2) disclosed.

Wenn jetzt gemäß einer anderen Anordnungsart gewünscht oder notwendig wird, von der Ablesung zweier magnetischer Permeabilitätsänderungen abzusehen, wird vorgeschlagen, auf die Verbindung zweier Abnahmeorgane verschiedener Natur, welche aber beide den gewünschten Parametern proportionale Spannungen anzeigen, zurückzugreifen. Die Fig. 10 bis 15 zeigen zum besseren Verständnis Beispiele für derartige Anordnungen. If now desired or necessary according to a different type of arrangement will refrain from reading two magnetic permeability changes suggested the connection of two organs of decrease of different nature, which but both display voltages proportional to the desired parameters to fall back on. 10 to 15 show examples of such arrangements for a better understanding.

In Fig. 10 ist der Versuchsstab nach Fig.3 übernommen, welcher ebenfalls derjenige gemäß Fig. 4 oder ähnlich sein könnte, aber der Teil 10 des Versuchsstabes ist mit einem ihm aufgeklebten Dehnungsmeßstreifen 52 versehen, um elektrisches Äquivalent seiner Formänderungen zu erzielen. Die Art und Wirkungsweise dieser Meßstreifen ist an und für sich bekannt, und ihr Widerstand 52 wird wie vorstehend in einem Meßbrückenzweig 15 oder 25 in den Stromkreis eingebaut. In Fig. 10, the test rod according to Fig.3 is taken over, which also that according to FIG. 4 or similar could be, but the part 10 of the test rod is provided with a stuck-on strain gauge 52 to measure electrical To achieve equivalent of its shape changes. The nature and mode of action of these measuring strips is known in and of itself, and its resistance 52 is as above in one Measuring bridge branch 15 or 25 built into the circuit.

In Fig. II wird eine Anordnung vorgeführt, welche sich für Messungen an einem organisch eingebauten Maschinen- oder Bauteil, wie Kuppelstange, Zugstab in einem gegliederten Träger od. dgl., mit konstruktiv notwendigem, konstantem Querschnitt eignet. Dieser Stab ist in 53 Idargestellt, und die Gesamtanordnung kann auf diejenige der Fig. 10 zurückgeführt werden, wobei ein Dehnungsmeßs,treifen die Formänderungen mißt und eine Spule 24 die Änderungen des inneren Materialgefüges anzeigt. In Fig. II an arrangement is demonstrated, which is suitable for measurements on an organically built-in machine or component, such as a coupling rod, tension rod in an articulated support or the like, with a structurally necessary, constant cross section suitable. This rod is shown in Figure 53I, and the overall arrangement can be traced to that of Figure 53I 10, with a strain gauge, trace the changes in shape measures and a coil 24 indicates the changes in the internal structure of the material.

Wenn es sich hierbei beispielsweise um Messungen auf breiten Platten, Walzträgern oder sonstigen auls Walzmaterial zusammengesetzten mehr oder weniger große Querschnitte aufweisenden Stäben handelt, kann eine Verbindung des Meßstreifens mit einer gegen den Stab gelegten Wicklung in Frage kommen. For example, if this involves measurements on wide plates, Rolled beams or other rolled material composed more or less If rods with large cross-sections are involved, a connection of the measuring strip with a winding placed against the rod come into question.

Ebenso kann der Meßstreifen außerhalb des zu untersuchenden Teiles beiderseits eines Federzirkels 54 angebracht sein, welcher zur Messung der Entfernungsänderung zweier auf dem zu untersuchenden Bau- od. dgl. Teil 57 aufgebrachten oder aufgearbeiteten Flansche 55 und 56 eingebaut ist, wie Fig. I2 zeigt. The measuring strip can also be outside the part to be examined be attached on both sides of a spring caliper 54, which is used to measure the change in distance two on the building or the like. Part 57 to be examined or worked up Flanges 55 and 56 is installed, as Fig. I2 shows.

Schließlich kann,dize Abnahmevorrichtung einer lormän/derunlgsproportionalen dann bestehen, daß der Dehnungsmeßstreifen, wie in Fig. 13 und 14 gezeigt, durch ein Quarz- oder ein anderes piezoelektrisches Element 58, wie etwa ein Quarzdoppelzungenelement, ersetzt wird. Nach Fig. I3 ist das Doppelzungenelement 58 mit einem Meßzirkel verkuppelt und wird zwischen Iden Flanschen6o und 61 des Versuchsstabes 62 durch die Feder 59 angedrückt. Der Anfangsldruck auf das Quarzelement 58 kann vermittels der Schraube 63 auf den gevünschten Wert eingestellt werden. Finally, the take-off device can be a normal / unlgproportional then insist that the strain gauge, as shown in Figs. 13 and 14, through a quartz or other piezoelectric element 58, such as a quartz double-tongue element, is replaced. According to FIG. I3, the double tongue element 58 is coupled to a measuring compass and is between Iden flanges 6o and 61 of the test rod 62 by the spring 59 pressed. The initial pressure on the quartz element 58 can be achieved by means of the screw 63 can be set to the desired value.

In Fitg. 14 ist der Sonderfall der Untersuchung dynamischer Druckbeanspruchung eines Metallteiles oder eines Versuchsstabes 64 dargestellt, wobei das Doppelzungenquarzeiement vorteilhaft zwischen das eine Kopfende 65 des Teiles oder Stabes und einen Ankerkopf 66 eingebaut wird. In Fitg. 14 is the special case of the investigation of dynamic compressive stress a metal part or a test rod 64 is shown, the double-tongue quartz element advantageously between a head end 65 of the part or rod and an anchor head 66 is installed.

Wenn endlich die einen Bauteil oder einen Versuchsstab beanspru,chendjen Verdrehungsspannuingen untersucht werden sollen, wie z. B. in Fig. 15 mit den Pfeilen 67 gezeigt, kann der Meßstab 68 mit einer Spulenwicklung 24 und einem elektrisch ausgeglichenen (etwa wie in Fig. I5 gezeigt) doppelten Dehnungsmeßstreifen 69 ausgerüstet sein. When they finally put a strain on a component or a test rod, chendjen Verdrehungsspannuingen are to be investigated, such as. B. in Fig. 15 with the arrows 67 shown, the dipstick 68 can have a coil winding 24 and an electrical balanced (approximately as shown in Fig. 15) double strain gauges 69 equipped be.

Fig. I6 zeigt für diesen letzteren Fall eine Charakteristik, welche der Charakteristik III in Fig. 2 für den Fall von Zug- oder Druckbeanspruchungen entspricht. Die Punkte P und Q auf der Torsionskurve entsprechen hierbei den Punkten S und M der Kurven in Fig. 2, wobei die Spannungen stets als Abszissen und die elektrischen Äquivalente für die magnetische Permeabilitätsänderung als Ordinaten aufgezeichnet sind. Fig. 16 shows a characteristic in this latter case, which the characteristic III in Fig. 2 for the case of tensile or compressive loads is equivalent to. The points P and Q on the torsion curve correspond to the points S and M of the curves in Fig. 2, the stresses always as abscissas and the electrical equivalents for the magnetic permeability change as Ordinates are recorded.

Zu bemerken ist, daß im Falle der Anordnungen gemäß Fig. 10 bis 15 der Austausch. einer Induktionsspule gegen ein nichtmagneisches Abnahmeorgan, also gegen eine unmittelbar von' der Formänderung abhängige Spannungsänderung, praktisch darauf hiauskommt, die Kurve II so lange aufzunehmen, als der darauf befindliche Punkt A' noch nicht erreicht ist. Für solche auf nichtmagnetischem - Wege erzielte Aufzeichnungen würde die von einem Punkt mit entsprechender Abszisse ausgehende Kurve der mechanischen Formänderungen nicht mehr eine Staffel, sondern eine Neigungsänderung aufweisen, und zwar gewöhnlich im Sinne einer Neigungszunahme. It should be noted that in the case of the arrangements according to FIGS the exchange. an induction coil against a non-magnetic pick-up organ, that is against a change in tension directly dependent on the change in shape, in practice the point is to record curve II as long as the one on it Point A 'has not yet been reached. For those in a non-magnetic way The records would be those starting from a point with a corresponding abscissa The curve of the mechanical changes in shape is no longer a graduation, but a change in inclination usually in the sense of an increase in inclination.

Nachdem somit in Verbindung mit den in Fig. 3 bis 15 dargestellten Beispielen die erfindungsgemäßen Maßnahmen im einzelnen auseinandergesetzt worden, sind, vermittels welchen die Wahrnehmung wie auch die Abnahme zweier Parameter, deren Kombination zum gewünschten Effekt führt, sichergestellt wird, und wobei diese Parameter in unmittelbar vergleichbare physikalische Meßgrößen (elektrische Spannungen) umgeformt werden, sollen nunmehr gewisse andere Gesichtspunkte -der vorgeschlagenen Verbesserungen klargestellt werden; welche insbesondere die elektrischen Induktions- und Messungsstromkreise betreffen und deren verschiedene Abarten in Fig. I7 bis 22 dargestellt sind. Hilerbei sollen hauptsächlich zwei elektrische Montageanordnungsarten ins Auge gefaßt werden. Gemäß der ersten ist jede der Wahrnehmungsvorrichtungen, Induktionsspule od. dgl. einzeln imt einer Meßbrücke verbunden, welche ihrerseits mit einer zugehörigen, Vergleichsmeßgröße und seinem Spannungsausgleichverstärker ausgerüstet ist. Die Austrittsspannungen aus diesen leiden Verstärkern werden, dann im Meßgerät von. einander abgezogen, und zwar entsprechend der Art des Gerätes mit oder ohne Gleichrichtung. Gemäß der zweiten Monntageart dient eines der Wahrnehmungsorgane als Vergleichsmeßgröße für das zweite Wahrnehmungsorgan, und zwar vorzugsweise dasjenige Organ, welches die Kurve II liefert, wobei eine einzige gemeinsame Meßbrücke beide Organe erfaßt. After thus in connection with that shown in Figs Examples of the measures according to the invention have been explained in detail, are, by means of which the perception as well as the decrease of two parameters, the combination of which leads to the desired effect is ensured, and this Parameters in directly comparable physical measurands (electrical voltages) are to be reshaped, certain other aspects - the proposed ones Improvements are clarified; which especially the electrical induction and measurement circuits and their various variants in Fig. I7 to 22 are shown. Two types of electrical mounting arrangements are primarily intended to help be envisaged. According to the first, each of the perceptual devices is Induction coil or the like individually connected in a measuring bridge, which in turn with an associated, comparative measured variable and its voltage compensation amplifier is equipped. The leakage voltages from these amplifiers will suffer, then in the measuring device from. deducted from each other, according to the type of device with or without rectification. According to the second type of Monday, one of the organs of perception serves as a benchmark for the second organ of perception, preferably that Organ which supplies curve II, with a single common measuring bridge both Organs recorded.

Die in Fig. I7 dargestellte Anordnung entspricht der ersten Montageart. Die Austrittsklemmen 20 und 21 Ider beiden Meßbrücken sind mit den jeweiligen Verstärkern 71 und 72 verbunden, die Verstärker selbst wirken auf die Etagengleichrichter 73 und 74, und deren Austrittsklemmen speisen je eine der Rahmen- oder Ankerspulenwicklungen eines Gleichstromnadelmeßgeräts; so speist der Gleichrichter 73 die Rahmenspulung 75 und der Gleichrichter 74 die Spulung 76, wobei diese zwischen die Polkörper 77 und 78 eingebauten, Spulen auf den die Meßnadel 79 tragenden Pendellsörper einwirken und diese letztere dem Meßquadranten 80 entlang bewegen. SelbstverständLich gestatten nicht eingezeichnete, mit ,den Rahmen 75 und 76 hintereinandergeschaltete Unterbrechungselemente etwa gewünschte Einzelmessungen mit Hilfe des gleichen Meßgerätes. The arrangement shown in Fig. I7 corresponds to the first type of assembly. The output terminals 20 and 21 of the two measuring bridges are connected to the respective amplifiers 71 and 72 connected, the amplifiers themselves act on the storey rectifiers 73 and 74, and their exit terminals each feed one of the frame or armature coil windings a DC needle meter; the rectifier 73 thus feeds the frame winding 75 and the rectifier 74 the coil 76, this between the pole bodies 77 and 78 built-in coils act on the pendulum body carrying the measuring needle 79 and move the latter along the measuring quadrant 80. Of course I allow it interruption elements connected in series with the frames 75 and 76, not shown any desired individual measurements using the same measuring device.

In Fig. I8 ist eine entsprechende Anordnung jedoch für ein Wechselstrommeßgerät dargestellt. In FIG. 18, however, a corresponding arrangement is for an alternating current meter shown.

Zu demselben ist die geteilte Induktionswicklung 8I, 82 durch den Verstärker 72 gespeist, während die induzierte Wicklung S3 durch den Verstärker 7I gespeist wird. Auf dieser Abbildung ist aul5erdem punktiert bzw. in 84 und 85 vor dem Eintritt in die Verstärker und in S6 und 87 nach Austritt aus demselben der Einbau von Filtern auf der Fundamentalfrequenz der Meßbrücken angedeutet.To the same is the split induction winding 8I, 82 by the Amplifier 72 powered while the induced winding S3 is fed by the amplifier 7I is fed. This figure is also dotted or in 84 and 85 before entering the amplifiers and in S6 and 87 after exiting the same the installation of filters on the fundamental frequency of the measuring bridges indicated.

Diese Maßnahme ist dadurch begründet, daß der Verlauf des Hysteresiskreislaufes für Stahl praktisch eine Verformung der Ausgleichsspannung der Meßbrüke verursacht, d. h. daß er deren Erregerwechselspannung zur Folge hat. Diese Verformung stimmt mit dem Auftreten von harmonischen Schwingungen überein, und deren Vorhandensein ruft manchmal Meßfehler durch Verschiebung des Nullpunktes und Erscheinen von parasitären Minima hervor. Dieser Überlstand wird durch den Einbau der genannten Filter in bedeutendem Ausmaß dadurch eingeschränkt, daß dieselben nur die Fundamentalerregerfrequenz durch lassen.This measure is justified by the fact that the course of the hysteresis cycle for steel practically causes a deformation of the compensation stress of the measuring bridge, d. H. that it results in their alternating excitation voltage. This deformation is correct coincide with the appearance of harmonic oscillations, and their presence sometimes causes measurement errors due to shifting of the zero point and appearance of parasitic ones Minima. This excess is increased by the installation of the filters mentioned Extent limited by the fact that the same only through the fundamental excitation frequency permit.

Anstatt wie in Fig. I7 gezeigt ein Nádelmeßgerät zu verwenden, ist es ebenfalls möglich, wie in Fig. 19 dargestellt, die Austrittsklemmen der Gleichrichter 73 und 74 mit den zwei Ablenkplatten eines Kathodenstrahloszillographen 88 zu verbinden; diese können auch direkt durch die Verstärker 7I und 72 gespeist werden. Instead of using a needle measuring device as shown in FIG it is also possible, as shown in FIG. 19, to use the output terminals of the rectifiers 73 and 74 to connect to the two baffles of a cathode ray oscilloscope 88; these can also be fed directly by the amplifiers 71 and 72.

Falls der ganze oder teilweise Verlauf der dynamischen Einschnürungskurve auf magnetischem Wege gewünscht wird, beispielsweise unter Verwendung des Oszilloskops 88 in Fig. 19, kann es vorteilhaft sein, die in den die Ablenkplatten speisenden Leitungen zwischengeschalteten, die Fundamental schwingungen günstig beeinflussenden 5 chwingungsbereichfilter 84 bis 87 dadurch an gleicher Stelle eingebaute Filteranordnungen zu ersetzen, welche im Gegenteil einen günsltigen Einfluß auf die harmonischen Schwingungen dieser Fundamentalschwingungsfrequenz ausüben Diese Variante bietet selbstverständlich nur dann ein Interesse, wenn nicht der absolute Kurvenverlauf als solcher, sondern nur sofort bei Auftreten eine Kurvenverformung wahrnehmbar gemacht werden soll; eine besondere Anwendung hiervon liegt in der Bestimmung der Grenzen A und M von hüttentechnischen dynamometrischen Versuchsstäben, welche einer wachsenden stetigen Belastung bei gleichzeitiger Wirkung einer Wechsellast von verhältnismäßig geringer Amplitude unterworfen sind. If all or part of the dynamic constriction curve is desired magnetically, for example using the oscilloscope 88 in Fig. 19, it may be advantageous to have the baffles feeding into the baffles Intermediate lines that positively influence the fundamental vibrations 5 oscillation range filters 84 to 87 thus built-in filter arrangements in the same place to replace, which on the contrary has a beneficial influence on the harmonic oscillations exercise this fundamental oscillation frequency This variant offers of course only of interest if not the absolute curve as such, but a curve deformation should only be made perceptible immediately when it occurs; a special application of this lies in the determination of the limits A and M of metallurgical dynamometric test rods, which are a growing steady Load with simultaneous effect of an alternating load of relatively less Are subject to amplitude.

Die in Fig. 20 und 2I dargestellten Anordiiungen entsprechen ,denjenigen der Fig. 17 und I8 im Falle ,der Verwendung -einer alleinigen Wechselstrommeßbrücke, welcher differentialkombinierte Austrittsspannungen aus den Wahrnehmungsgeräten zugeführt werden. In Fig. 20 ist die in 26 angedeutete Meßbrücke durch den Sinusoidalgenerator 6 angeregt, die Austrittsströme sowohl des Generators 6 wie auch des Spannungsverstärkers 89 sind zusammen in go gleichgerichtet und wirken dann auf den Rahmen 92 des Meßgerätes ein; gemäß Anordnung nach Fig. 21 werden die Induktionsspulen 8I, 82 des Meßgerätes durch den Generator 6 und der Anker des Gerätes durch die in 89 verstärkte Austrittsspannung aus der Meßbrücke gespeist. The arrangements shown in FIGS. 20 and 2I correspond to those 17 and 18 in the case of the use of a single alternating current measuring bridge, which differential combined exit voltages from the perception devices are fed. In FIG. 20, that in FIG indicated measuring bridge stimulated by the sinusoidal generator 6, the output currents of both the generator 6 as well as the voltage amplifier 89 are rectified together in go and act then on the frame 92 of the meter; according to the arrangement of FIG. 21, the Induction coils 8I, 82 of the measuring device through the generator 6 and the armature of the device fed by the exit voltage from the measuring bridge amplified in 89.

Fig. 22 zeigt schließlich eine andere Anordnung der Wechselstrommeßbrücke, bei welcher mit Doppelwicklung versehene Spulen Verwendung finden. Finally, FIG. 22 shows a different arrangement of the alternating current measuring bridge, in which double-wound coils are used.

Diese Anordnung kann sowohl im Falle der Meßbrückenanordnung mit je einem alleinigen Meßsolenoid benutzt werden als auch wenn eines Ider Meßsolenoide als Vergleichsmaßstab herangezogen wird. So ist gemäß Fig. 22 die Erregerwechselstromspannung durch die Stromquelle 6 über den Umformer 93 gespeist, und der Verlauf -der Meßbrücke kann leicht über seine Verzweigungen I4-24-I4'-24' verfolgt werden, wobei der auf ein Meßinstrument schaltbare Meßbrückenscheitel 27 auf den Austrittsverstärker 26 einwirkt.This arrangement can both in the case of the measuring bridge arrangement with each a single measuring solenoid as well as one of the measuring solenoids is used as a benchmark. Thus, as shown in FIG. 22, is the AC excitation voltage fed by the current source 6 via the converter 93, and the course of the measuring bridge can easily be traced via its branches I4-24-I4'-24 ', with the on a measuring instrument switchable measuring bridge apex 27 on the outlet amplifier 26 acts.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for the investigation of the state of stress a loaded magnetizable metal part, its magnetic permeability, ität at the same time with its inner material structure under the influence of a load changes, together with a device which is a measuring device for measuring induction of a solenoid surrounding a test stick for the purpose of Determination of the magnetic permeability changes as a function of the named inner Material structure changes, characterized in that a second self-induction element, which with the mechanical changes in shape of the test rod under investigation connected, is placed on the test stick and that he begat electrical voltages of both induction elements combined by a measuring device are displayed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second Induction element consists of a coil, which has a larger cross-section of the Sample rod wrapped around as the winding of the first bobbin (Figs. 3 to 9).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second Induction element consists of a strain gauge, which is under investigation located part is attached (Fig. 10 to 12 and 15).

4. Apparatus according to claim I, characterized in that the second Induction element consists of a piezoelectric two-tongue body (Fig. I3 and 14).

5. Apparatus according to claim I, characterized in that each Indicate the recording elements of a separate, an electrical voltage, de measuring arrangement is incorporated and that these two electrical voltages are opposite a measuring device act (Fig. 3, I0, II, I7, I8).

6. The device according to claim I, characterized in that each the receiving elements of a separate measuring arrangement indicating an electrical voltage is incorporated and that these two electrical voltages each to the Deflection plates of a cathode ray oscillograph act (Fig. I9).

7. The device according to claim I, characterized in that each the receiving element is built into one leg of an induction bridge, whose unbalanced voltage is indicated by a suitable measuring device (Fig. 4 and 20 to 22).

8. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that each of the induction arrangements consists of an induction bridge, the compensating leg consists of an element similar to the actual measuring element, which then measures the same physical quantity on an unloaded comparison rod.

9. Apparatus according to claim 5, characterized in that the two Exit voltages of the two measuring arrangements after each amplification to two act differentially arranged frame of a needle instrument (Fig. 17).

10. Apparatus according to claim 5, characterized in that of the two exit voltages of the two measuring arrangements after their respective amplification one on the frames, the other in a balanced arrangement on the two halves a needle instrument stator winding acts (Fig. I8).

II. Device according to claim 6, characterized in that the both outlet hardnesses of the measuring arrangements before E-action on the baffle plates of the cathode ray oscilloscope are rectified (Fig. I9).

I2. Device according to claim 7, characterized in that the unbalanced bridge voltage, united after rectification with that of the bridge influencing comparative vibrations on the frame center point of a needle instrument acts, with the frame at its terminals me under the rectified comparison voltage is set (Fig. 20).

13. The apparatus according to claim 7, characterized in that the unbalanced bridge tension acts on the frame of the needle instrument, both halves of the stator winding are placed under the comparison AC voltage are (Fig. 21).

14. Apparatus according to claim I0, characterized in that the filter (84 to 87) in the Feed lines of the measuring instrument windings are built in (Fig. I8) for the purpose of favorable influence on the fundamental component the reference vibrations.

15. Apparatus according to claim 6, characterized in that the filter (84 to 87) into the feed lines of the deflector plates of the cathode ray oscilloscope are built in for the purpose of more favorable influencing of the higher fundamental frequency levels.

16. The device according to claim 2 and 5 to 7, characterized in that that the solenoids are wound with two windings, one winding under the reference voltage is set and one leg of the induction measuring bridge forms (Fig. 22).

17. The device according to claim 2, characterized in that for Testing of a comparative sample rod, this sample rod hollow (tubular) with a Cross-sectional change is produced and further is designed so that he has a known and specific precautionary measure (Fig. 7).

I8. Device according to Claim 2 and I7, characterized in that I the test rod with at least one elastic, one exceeding the reversible Deformation limit preventing anchoring head is formed.

19. The device according to claim 3, characterized in that the Strain gauges are applied to a spring caliper instrument, which shows the Measures change in length between two fixed points of the rod under test (Fig. 12).

20. The device according to claim 3, characterized in that Idaß Investigation of a torsional stress the resistance void in electrically balanced Arrangement is mounted (Fig. 15).

21. The device according to claim 4, characterized in that for the purpose Investigation of changing tensile compressive stress on the piezoelectric two-tongue instrument compressed by a suspension device, between two fixed, in a predetermined Spaced brackets is installed (Fig. 13).

22. The device according to claim 4, characterized in that for the purpose Investigation of compressive stresses on the piezoelectric two-tongue instrument between or between two parts of the body under investigation Body and an anchoring end is built into it (Fig. 14).