DE879466C

DE879466C - Einrichtung zur Ermittlung von Koerperabmessungen

Info

Publication number: DE879466C
Application number: DES16111D
Authority: DE
Inventors: Otto Dr Mueller
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1940-10-17
Filing date: 1940-10-18
Publication date: 1953-06-15

Description

Einrichtung zur Ermittlung von Körperabmessungen Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Ermittlung von Körperabmessungen mittels strömender Medien, die gegenüber den bekannten Einrichtungen des gleichen Zweckes durch eine Reihe technischer Vorzüge ausgezeichnet ist.
Erfindungsgemäß ist in der Nachbarschaft einer dem Körper genäherten Austrittsöffnung eines Gas-oder Flüssigkeitsstrahlers eine Drucksonde angeordnet, die den am und durch den Körper hervorgerufenen örtlichen Rückstaudruck mittels Druckmesser erfaßt. Der Erfolg dieser Maßnahme besteht darin, daß von der Verwendung einer von einem Medium durchflossenen Drossel abgesehen werden kann. Damit entfallen alle jene Meßfehler, die darauf zurückzuführen sind, daß die Drosselwirkung stark vom Zustand des verwendeten Mediums, beispielsweise von dessen Feuchtigkeitsgehalt, Temperatur, Zähigkeit od. dgl. abhängt. Ferner sind bei der erfindungsgemäßen Einrichtung die bei der Einstellung eines neuen Druckzustandes auftretenden Verzögerungserscheinungen wesentlich vermindert. Ansprechverzögerungen des als Druckmesser benutzten Instrumentes sind damit auf ein Maß zurückgeführt, das eine schnelle Meßfolge ermöglicht. Ein erheblicher technischer Vorzug der erfindungsgemäßen Einrichtung liegt darin, daß auch bei größeren Abständen zwischen dem zu untersuchenden Körper und der Austrittsöffnung der strömenden Medien eine verhältnismäßig hohe Empfindlichkeit sichergestellt ist. Man kann so auf diese Weise den Abstand zum Prüfling und besagter Austrittsöffnung so groß halten, daß mit Sicherheit eine Beschädigung bzw. Verunreinigung der Austritts- oder der Meßöffnung vermieden wird. Schließlich ist die Einrichtung nach der Erfindung dadurch ausgezeichnet, daß sie innerhalb größerer Meßbereiche eine lineare Anzeige gewährleistet.
Zu einer besonders einfachen und zweckmäßigen Ausgestaltung der Einrichtung nach der Erfindung gelangt man dadurch, daß man die Drucksonde in die Ausströmöffnung des an den Körper gerichteten Flüssigkeits- oder Gasstrahles einbaut. Auf diese Weise schafft die Drucksonde hinsichtlich der Messung besonders günstige Strömungsverhältnisse zwischen der besagten Austrittsöffnung und dem Prüfling. Günstig insofern, als sich mit einer Änderung des Abstandes zwischen der Austrittsöffnung der strömenden Medien und dem Prüfling der von der Messung erfaßte Rückstaudruck und damit die Anzeige erheblich ändert. Scharf definierte Strömungsverhältnisse, insbesondere bei starker Annäherung des Prüflings an die Austrittsöffnung, sind zu gewinnen, wenn man die Drucksonde, verglichen mit der Lage der Austrittsöffnung, gegenüber dem zu untersuchenden Körper etwas zurückgesetzt anordnet. Abgesehen von der Schaffung scharf definierter Strömungsverhältnisse schaltet man damit auch eine etwaige Beschädigung der Drucksonde selbsttätig aüs. Ein in Körperrichtung sich verjüngender Verlauf sowohl der Austrittsöffnung der strömenden Medien als auch der Drucksonde dient der ablösungsfreien Führung der Druckluft wie auch ihrer geringen Einschnürung an der Austrittsstelle. Schließt man körperseitig an die Austrittsöffnung der strömenden Medien eine düsenförmige Erweiterung an, so gelangt man damit zu einer wesentlichen Steigerung der Anzeigeempfindlichkeit. Eine Querschnittsmessung von Drähten, Bändern od. dgl. mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung läßt sich dadurch ermöglichen, daß sowohl die Austrittsöffnung der strömenden Medien als auch die Drucksonde ringförmig ausgebildet und mit zentralen Ein- und Austrittsöffnungen für den zu untersuchenden Körper versehen wird. Schließlich kann die Drucksonde auch an der dem Prüfling gegenüberliegenden Seite verschlossen sowie mit seitlichen in Richtung der Austrittsströmung verlaufenden Schlitzen versehen werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand einer Reihe schematisch wiedergegebener Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Da es sich nur um Ausführungsformen handelt, ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt.
In der Fig. i besitzt-der mit Luft konstanten Drukkes erfüllte Raum i an seiner unteren Gehäusewand eine Öffnung 2, durch die Luft gegen die Oberfläche des Prüflings 3 strömt. In der Mitte der Öffnung 2 ist ein Röhrchen 4 angeordnet, das nach unten offen und an seinem anderen Ende an ein Manometer 5 angeschlossen ist. Bei Annäherung des Prüflings 3 an die Austrittsöffnung 2 kann die Luft nicht unmittelbar in den Außenraum austreten, sondern erfährt eine starke Umlenkung, die sich als Rückstaudruck an der Öffnung der Drucksonde 2 äußert und entsprechend am Manometer 5 angezeigt wird. Bei größerer Entfernung des Prüflings von der Austrittsöffnung 2 ist die Umlenkung der Stromfäden und damit auch der Rückstaudruck entsprechend geringer. Von einer bestimmten Entfernung des Prüflings an versucht die austretende Luftströmung sogar Luft aus der Sondenöffnung anzusaugen, so daß sich am Manometer 5 auch Unterdruck einstellen kann. Es ist der günstigste Abstand, d. h. größte Empfindlichkeit der Anzeige bei geringster Instrumentenunruhe als Nullage zu wählen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt sowohl die Austrittsöffnung 2 der strömenden Luft als auch die Drucksonde 4 eine in Richtung auf den Prüfling 3 zu sich verjüngende Form. Gleichzeitig ist die Drucksonde 4 mit ihrer Öffnung, verglichen mit der Lage der Austrittsöffnung, gegenüber dem zu untersuchenden Körper 3 etwas zurückgesetzt eingebaut. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird also mit der vollkommenen Anlage des Prüflings 3 an die Ausströmöffnung 2 die Drucksonde 4 nicht ebenfalls verschlossen. Es bleibt vielmehr ein kleiner Spalt offen, so daß beim Aufsetzen des Prüflings der volle Druck angezeigt wird. Damit ist für diesen Fall die Anzeigemöglichkeit eines undefmierten Druckes ausgeschlossen. Der Druckmessung dient ein an den Raum i und die Drucksonde 4 angeschlossenes Flüssigkeitsdifferentialmanometer 6.
In Fig. 3 ist der Fall veranschaulicht, daß der Durchmesser von Drähten bzw. der Querschnitt von Bändern durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erfaßt werden soll. Die Austrittsöffnung 2 der strömenden Medien wie auch die der Messung dienende Drucksonde 4 sind hier ringförmig ausgebildet und mit zentralen Ein- und Austrittsöffnungen 7 für den Durchlauf des Prüflings $ versehen. Man kann sich dieses Ausführungsbeispiel durch Rotation der bisherigen Ausführungsbeispiele um den Prüfling & als Achse erzeugt denken. Die Zuführung der Druckluft erfolgt durch das Rohr g, während io die Verbindung der Drucksonde mit dem nicht näher wiedergegebenen Manometer darstellt. Die Laufrichtung des zu prüfenden Drahtes ist durch einen Pfeil angedeutet.
Bei der Anordnung nach Fig. 4 ist die Drucksonde an der dem Prüfling gegenüberliegenden Seite verschlossen und statt dessen mit seitlichen Schlitzen ii versehen. Die an einen Druckmesser angeschlossen zu denkende Drucksonde ist, wie in den vorhergehenden Figuren mit 4 bezeichnet. Als vereinfachte Abart hierzu ist in Fig. 5 schematisch eine Ausführungsform wiedergegeben, bei der innerhalb der Austrittsöffnung des strömenden Mediums, beispielsweise Luft, keine besondere Drucksonde angeordnet ist. Hier ist vielmehr die Austrittsdüse hohl gestaltet. Die Zuführung der Druckluft erfolgt durch den zentralen Teil, während der Druckmessung die seitlichen Schlitze ii in den inneren Wänden der Austrittsdüse dienen. In der Fig. 6 ist schließlich noch der gesamte sich zwischen dem Zuführungsraum der Druckluft und dem Prüfling einstellende Stromfädenverlauf graphisch veranschaulicht. Der statische Druck an der ringförmigen Öffnung 2 ist infolge der dort herrschenden Geschwindigkeit sehr gering, so daß bei einer Erfassung lediglich des statischen Druckes die Drucksonde 4 starken Unterdruck anzeigen müßte. Es stauen sich jedoch die austretenden Randstrahlen vor dem der Austrittsöffnung benachbarten Prüfling und wirken als Rückstaudruck auf die Sonde zurück. Je nach der Entfernung des Prüflings von der Austrittsöffnung der strömenden Luft ist dieser Einfluß größer oder kleiner, so daß sich je nachdem ein größerer oder kleinerer Gesamtdruck einstellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Ermittlung von Körperabmessungen mittels strömender Medien, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nachbarschaft eine. dem Körper genäherten Austrittsöffnung eines Gas- oder Flüssigkeitsstrahles eine Drucksonde angeordnet ist, die den am und durch den Körper hervorgerufenen örtlichen Rückstaudruck mittels Druckmessers erfaßt.
2. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch den Einbau der Drucksonde in die Ausströmöffnung des auf den Körper gerichteten Flüssigkeits- oder Gasstrahles.
3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksonde, verglichen mit der Lage der Austrittsöffnung, gegenüber dem zu untersuchenden Körper zurückgesetzt eingebaut ist. q..
Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3, gekennzeichnet durch einen in Körperrichtung sich verjüngenden Verlauf sowohl der Austrittsöffnung der strömenden Medien als auch der Drucksonde.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3, gekennzeichnet durch den körperseitigen Anschluß einer düsenförmigen Erweiterung an die Austrittsöffnung der strömenden Medien.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche:[ bis 5 zur Querschnittsmessung von Drähten, Bändern od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung der strömenden Medien wie auch die Drucksonde ringförmig ausgebildet und zentral vom zu untersuchenden Körper durchlaufen ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksonde an der dem Prüfling gegenüberliegenden Seite verschlossen und mit seitlichen in Richtung der Austrittsströmung verlaufenden Schlitzen versehen ist.