DE887839C - Parallelspul-Quotientenmesser mit Kernmagnet - Google Patents

Description

• Parallelspul-Quotientenmesser mit Kernmagnet Die üblichen Quotientenmeßgeräte sind als Ereuzspulmeßwerke ausgebildet. Zwei miteinander fest verbundene, gekreuzte Spulen bewegen sich hierbei in einem inhomogenen magnetischen Feld.
• Das Feld ist für beide Spulenhälften symmetrisch zur Mitte der magnetischen Pole, d. h. entweder in der Polmitte am stärksten und nach beiden Seiten hin ahnehmend oder in der Mitte am schwächsten und nach beiden Seiten hin zunehmend.
• In der Zeichnung ist die Erfindung den bekannten Ausführungen gegenübergestellt. Fig. I und 2 erläutern schematisch die Wirkungsweise solcher bekannten Meßwerke mit Außenmagnet. Im Innern der gekreuzten Spulen ist der Weicheisenkern 3 angeordnet. Die Magnetpole des Dauermagneten sind mit N und S bezeichnet. Die beiden gekreuzten Spulen I und 2 sind in der Praxis im allgemeinen auf einem gemeinsamen Dämpferrahmen auf gewickelt. In der Fig. I ist das magnetische Feld in der Polmitte am stärksten und nimmt nach den Randzonen hin ab. Fig. 2 zeigt einen umgekehrten Verlauf des magnetischen Feldes. Beide Ausführungsarten sind einander gleichwertig.
• Die zur Erzielung eines inhomogenen Feldes erforderliche Form der Pole des Außenmagneten ist jedoch fertigungstechnisch schwierig zu erreichen.
• Diese Schwierigkeiten lassen sich vermeiden, wenn man statt dessen das Meßsystem mit einem zylindrischen Kernmagneten ausrüstet. Ein solcher Kernmagnet erzeugt nämlich bei konstanter Luftspaltbreite bereits ein sinusförmiges Magnetfeld.
• Fertigungstechnisch schwierig bleibt jedoch die Herstellung und Lagerung der beiden sidh kreuzenden Spulen. Um diese Schwieribtkeiten zu beheben, hat man bereits statt der Kreuzspule parallele Spulen verwendet. Hierbei muß jedoch der Verlauf der magnetischen Induktion auf dem Umfang des Kernmagneten von der Polmitte aus für die eine Hälfte der Spule von dem für die andere Hälfte abweichen. Denn nur auf diese Weise kann sich bei verschieden starken Strömen in den beiden Parallelspulen eine Gleichgewichtslage des Meßwerkes einstellen. Bei den üblichen Parallelspulenmeßwerken bewegen sich die einen Spulenhälften im Feld konstanter magnetischer Induktion, während der Induktionsverlauf für die anderen Spulenhälften z. B. sinusförmig ist. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen bekannten Anordnung mit Außenmagnet. Die Luftspaltinduktion ist auf der linken Seite der Figur konstant, während durch besondere Ausbildung des Nordpols des Außenmagneten auf der rechten Seite z. B. ein sinusförmiger Induktionsverlauf hergestellt ist.
• Will man den für beide Spuienhälften unterschiedlichen Induktionsverlauf bei einem Kernmagneten erreichen, so würden sich praktisch schwierig ausführbare Magnetformen ergeben. Die Erfindung ermöglicht nun bei normalen zylindrischen Kernmagneten und konstanten Luftspalten, einen praktisch beliebig voneinander abweichenden Induktionsverlauf für die beiden Polhälften zu erreichen. Bei dem Quotientenmesser mit Parallelspulen und Kernmagnetmeßwerk gemäß der Erfindung hat der Mittelwert der magnetischen Induktion über die Spulenlänge, in Abhängigkeit vom Weg des Fortschreitens auf dem Umfang des Kernmagneten, von jeder Polmitte aus, durch Anbringen von zweckmäßig geformten Blechblättchen auf einer oder beiden Polflächen des Kernmagneten oder auf der den Polen gegenüberliegenden Flächen des Rückschluß zylinders, für die eine Polfläche einen von der anderen Polfläche abweichenden Verlauf.
• Durch das Aufbringen der Blechblättchen ist zwar die magnetische Induktion über die Spulenlänge im allgemeinen nicht mehr konstant, jedoch läßt sich bei geeigneter Wahl der Form und Dicke der Blechblättchen praktisch ein beliebiger Verlauf des Mittelwertes der Induktion im Luftspalt erreichen. Die Blechblättchen haben vorzugsweise rechteckige Form (5 in Fig. 6) mit entsprechenden segmentförmigen Aussparungen (7 und 8 in Fig. 8 und 9), oder sie haben Aussparungen mit geradlinigen Kanten und z. B. Dreieck- oder Doppeldreieckform (6 in Fig. 7). Eine besonders einfache Ausführung erhält man, wenn der Mittelwert der Induktion des einen Pols durch Aufbringen eines rechteckig geformten Blechblättchens nach Fig. 6 homogen gestaltet wird. Diese Homogenisierung tritt infolge der Polschuhwirkung der Weicheisenblättchen auf. Auf dem anderen Magnetpol kann der Induktionsverlauf z. B. unverändert, d. h. sinusförmig bleiben. Bei Verwendung entsprechend geformter Blechblättchen läßt sich ein gewünschter Skalenverlauf für das Meßinstrument herstellen. So kann man z. B. eine bei kleineren Meßwerten zusammengedrängte und bei höheren Meßwerten auseinandergezogene Skala erhalten.
• Die Blechblättchen können auch auf dem Rückschluß zylinder des Meßwerkes angeordnet werden.
• Sie bewirken dann keine Homogenisierung des Feldes, da in diesem Fall keine Polschuhwirkung auftreten kann. Eine Änderung des Induktionsverlaufes ist jetzt ausschließlich durch die Erhöhung der Induktion infolge der Verkleinerung des Luftspaltes an den Stellen, wo sich das Blech befindet, bedingt.
• Die Fig. 4 und 5 zeigen schematisch die Anordnung der Blechblättchen auf dem Kernmagneten.
• Die Pole des Kernmagneten sind mit den Buchstaben N S bezeichnet. Der Rückschluß zylinder 4 besteht aus Weicheisen. Die beiden parallel liegenden Spulen tragen die Bezeichnung I und 2. Der Induktionsverlauf ist bei einem solchen Meßwerk ohne die Verwendung der Blechblättchen sinusförmig. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 befindet sich auf der einen Polfläche des Kernmagneten ein dünnes Blechblättchen 5, dessen Form in Fig. 6 dargestellt ist. Hierdurch wird auf dieser einen Seite der Induktionsverlauf homogenisiert. Das Blechblättchen 5 kann auch eine andere Gestalt haben, es kommt nur darauf an, daß der Induktionsverlauf so verändert wird, daß er stark von der Sinusform abweicht.
• In der Fig. 5 sind auf beiden Polflächen des Kernmagneten Bledhblättchen angeordnet. Das Blechblättchen 5 auf der einen Seite hat z. B. die in Fig. 8 dargestellte Form, während das Blechblättchen auf der anderen Seite die in Fig. 9 gezeigte Form aufweist. Statt der in Fig. 8 und 9 dargestellten Form können die Blättchen z. B. auch nach Fig. 6 und 7 ausgeführt sein. Die Weicheisenbiechblättchen lassen sich durch Stanzen leicht herstellen. Sie können in einfacher Weise auf dem Kernmagneten durch Kitten befestigt werden. Wie schon erwähnt, ist es auch möglich, die Blechblättchen nicht am Kernmagneten, sondern an den entsprechenden gegenüberliegenden Stellen im Rückschluß zylinder anzubringen.

Claims (8)

1. PATENTANSPRUCHE: I. Quotientenmesser mit Parallelspulen-Kernmagnetmeßwerk, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert der magnetischen Induktion über die Spulenlänge in Abhängigkeit vom Weg des Fortschreitens auf dem Umfang des Kernmagneten von jeder Polmitte aus durch Anbringen von zweckmäßig geformten Blechblättdhen auf einer oder beiden Polflächen des Kernmagneten oder auf den Polen gegenüberliegenden Flächen des Rückschluß zylinders, für die eine Polfläche einen von der anderen Polfläche abweichenden Verlauf aufweist.
2. 2. Quotientenmesser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Polflächen des Kernmagneten oder auf den Polen gegenüberliegenden Flächen des Rückschluß zylinders Blechblättchen aufgebracht und diese so gestaltet und angeordnet sind, daß in Richtung des Umfangs des Kernmagneten der Mittelwert der Induktion auf den beiden Polflächen einen entgegengesetzten Verlauf hat.
3. 3. Quotientenmesser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nur auf der einen Polfläche des Kernmagneten oder auf der dem Pol gegenüberliegenden Fläche des Rückschlußzylinders ein Bleclhblättchen aufgebracht und dieses so gestaltet ist, daß in Richtung des Umfangs des Kernmagneten der Mittelwert der Induktion von der Sinusform stark abweicht.
4. 4. Quotientenmesser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Polfläche ein über die ganze Polfläche sich erstreckendes, rechteckig geformtes Blechblättchen angeordnet ist.
5. 5. Quotientenmesser nach Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechblättchen eine rechteckige Form mit Ausnehmungen aufweisen, die nach der Mitte oder den Rändern hin am größten sind.
6. 6. Quotientenmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen mit gerundeten Kanten vorzugsweise als segmentförmige Aussparungen ausgebildet sind.
7. 7. Quotientenmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen mit geradlinigen Kanten vorzugsweise als dreieckige oder doppel dreieckige Aussparungen ausgebildet sind.
8. 8. Quotientenmesser nach Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechblättchen derart gestaltet und angeordnet sind, daß ein gewünschter Skalenverlauf, insbesondere eine Linearisierung der Skala, erreicht ist.