DE875572C

DE875572C - Vorrichtung zur Ausmessung von Strecken oder Flaechen mittels Spannungsimpulse

Info

Publication number: DE875572C
Application number: DEST436A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr Stuermer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-01-06
Filing date: 1950-01-06
Publication date: 1953-05-04

Description

Vorrichtung zur Ausmessung von Strecken oder Flächen mittels Spannungsimpulse Das Problem der Integration von unregelmäßigen Flächen ist uralt. Die Zahl der hierfür geschaffenen Meßmethoden mechanischer und elektrischer Art ist sehr groß. Sie haben aber alle den Nachteil, daß sie entweder zu langsam oder zu ungenau arbeiten. Gerade bei dem industriellen Problem der Flächenmessung, z. B. in der Lederindustrie, kommt es darauf an, schnell und genau zu messen. Diesen Forderungen entsprechen verschiedene mechanische Meßverfahren. Die erforderlichten Maschinen benötigen jedoch einen enormen mechanischen aufwand, der sich auf den Preis der Maschinen ungünstig auswirkt. Es soll nun im folgenden versucht werden, einen Weg zu zeigen, der es- ermöglicht, auf elektrischem Wege die obigen Forderungen zu erfüllen.
Prinzipiell stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung: Entweder wird die zu messende Fläche in eine ihr proportionale Anzahl von Stromstößen aufgelöst und die Summe der Stromstöße gemessen, oder die zu messende Fläche wird inr eine ihr proportionale Anzahl von Spannungsimpulsen aufgelöst und deren Anzahl mit Hilfe eines Spannungsimpulszählers festgestellt. Da bei dem Verfahren mit Stromstößen zur Erzeugung des Stromstoßes immer Kontakte verwendet werden müssen, die gerade in der Industrie leicht verschmutzen können, und sich die Übergangswiderstände und damit die pro Stromstoß fließende Strommenge ändert und zu falschen Resultaten Anlaß gibt, werden bei dem vorliegenden Verfahren Spannungsimpulse zur Messung verwendet.
Es soll nun der Aufbau einer hierfür geeigneten Masehinbe an Hand einzelner Beispiele erläutert werden.
I. Abtastung der Fläche Das zu messende Flächenstück wird über eine von einem Motor angetriebene Walze W an einer den Meßgenanigkeitsfor derungen angepaßten An zahl von frei beweglichen Rädern R vorbeibewegt, an deren Halterung sich ein an sich bekannter Abtasthebel F befindet, der die Vorrichtung 1 zur Erzeugung der Spannungsimpulse trägt. Solange sich Meßgut M zwischen Abtas,tvorrichtung und Antriebswalze W befindet, gibt jeder Impulsgeber Spannungsimpulse ab, die über eine gemeinsame Leitung der Zählvorrichtung übermittelt werden.
(Abb. 1 A und 1 B).
2. Erzeugung der Spannungsimpulse Beispiel A. Induktive Erzeugung der Spannungsimpulse: In den Rädern R aus Nichteisenmetall befinden sich Stahistifte S. Am Abtasthebel blefindet sich' eine kleine Induktionsspule Sp mit magnetisiertem Kern K bzw. einem Weicheisenkern, wenn die Stahlstifte magnetisiert sind. Wird durch das Meßgut M der Abtasthebel F betätigt, so laufen die Stahlstifte S an dem Spulenkern K vorbei und induzieren in der Spule Sp kurze Spannungsimpulse, die zur Zählung gelangen. (Abb. 2 A und 2B).
Beispiel B. Kapazitive Erzeugung der Spannungsimpulse: Am Abtas-thebei F befindet sich ein Metallplättchen P¹, auf dem Rad R eine geeignete Anzahl gleicher Plättchen P2. Im Meßzustand bewegen sich die Plättchen Pi und P² So aneinander vorbei, daß sie jedesmal einen Kondensator bilden, der das Gitter einer Elektronenröhre beeinflußt und die Kapazitäts schwankungen in Spannungsimpulse umwandelt, die zur Zählung gelangen (Abb. 3 A und 3B).
Beispiel C. Erzeugung der Spannungsimpulse auf piezoelektrischem Wege: Ein am Abtasthebel angebrachtes Piezoelement E wird im Meßzustand durch am Rad R angebrachte Nocken N angestoßen. Die durch die Stöße erzeugten; Spannungsimpulse gelangen zur Zählung (Abb. 4A und 4B).
Ein erprobtes: Ausführungsbeispiel eines derartigen Impulsgebers zeigt Abb. 4C. Für eine optische Impulserzeugung wird im Meßzustand ein- am Ende des Fühlhebels F angebrachtes Glühbirnchen so weit heruntergeklappt, daß das Licht desselben durch Löcher im Meßrad R auf eine in der Halterung des Fühlhebel des nächsten Meßrades angebrachte Photozelle fällt und dadurch Spannungsimpulse erzeugt (Abb. 5 A und 5 B).
3. Zählung der Impulse Zur Zählung der Spannungsimpulse stehen heute mit Elektronenröhrenuntersetzerstufen ausgerüstete Zählgeräte mit Zählgeschwindigkeiten von bis zu 10 Millionen Impulsen in der Sekunde zur Verfügung. Bevor die unter 2 erzeugten Impulse zur Zählung gelangen, werden sie zweckmäßigerweise erst verstärkt und mit einer Begrenzerstufe so beschnitten, daß tatsächlich nur die obersten Impulsspitzen zur Zählung gelangen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit des Zusammenfallens zweier Impulse und eine dadurch bedingte Fehlzählung bedeutend herabgesetzt. Die Anzeige des Zählerstandes des Zählgerätes erfolgt in der üblichen Weise durch Glimmlampen oder Zeigerinstrumente mit nachfolgendem elektromagnetisches Zählwerk (Abb. 6A). Sie kann auch getrennt vom eigentlichen Zählgerät durchgeführt werden, wenn die Anzeigevorrichtung als getrennter Bauteil mit Vielfachkabel K angeschlossen ist (Abb. 6B). Gleichzeitig ist es möglich, weitere Zählgeräte, die nicht nach jeder Messung auf Null zurückgestellt werden, mitlaufen zu lassen und mit ihnen Kontrollmessungen, z. B. zur Feststellung der Tagesleistung durchzuführen. Sollen die Spannungsimpulse nicht sofort gezählt werden, so können sie nach geeigneter Verstärkung auch nach dem Prinzip desMagnetophons auf ein magnetisierbades Material, z. B. auf eine Stahlsaite mittels beim Magnetophon üblicher Magnetköpfe, aufgezeichnet werden. Der Impulsträger wird dann zu einem späteren Zeitpunkt durch ein Abtastgerät mit Zählvorrichtung durchgezogen. Abb. 7 zeigt in schematischer Zeichnung die Gesamtanordnung.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Vorrichtung zur Messung von Strecken oder Flächen, die durch Abtastvorrichtungen in einzelne Impulse aufgelöst werden, deren Anzahl der bemessenen Strecke bzw. Fläche proportional ist, dadurch gekennzeichnet, daß Abtastvorrichtungen mechanischer, elektrischer oder optischer Art einen Spannungsimpulsgeber zum Ansprechen bringen, dessen Spannungsimpulse direkt oder nach Verstärkung und Beschneidung mit einer Begrenzerstufe auf eine oder mehrere Elektronenröhrenunt'ersetzerstufen gegeben werden, deren Zustand über die Anzahl der empfangenen Impulse mittels Glimmlampen, Zeigerinstrumente und elektromagnetische Zählwerke am Gerät selbst oder von diesem getrennt durch Vielfachkabel Auskunst gibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsimpulse durch kapazitive, induktive, piezoelektrische oder photoelektrische Impulsgeber erzeugt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsimpulse zum Zweck späterer Zählung erst auf ein magnetisches oder ladungtragendes Material als magnetische oder elektrische Punkte aufgezeichnet werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Zählgeräte zu Kontrollzwecken mitlaufen, die nicht nach jeder Messung auf den Nullpunkt zurückgestellt werden.