DE906859C

DE906859C - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Eigenresonanz von Werkstuecken durch Kopplung mit einem elektroakustischen Wandler, insbesondere zur Feststellung von Fehlstellen bei Vergleich von Serienstuecken mit einem Normalstueck

Info

Publication number: DE906859C
Application number: DEA14481D
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Thiede
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1945-03-13
Filing date: 1945-03-13
Publication date: 1954-03-18

Description

Es ist bekannt, die- Eigenresonanz von Werkstücken durch Kopplung mit einem elektroakustischen Wandler zu prüfen. Bei den bisherigen Prüfgeräten dieser Art wird das Werkstück zwischen einen akustischen Schwingungserzeuger auf der einen und einen Empfänger auf der anderen Seite gebracht und die vom Schallerzeuger zum Schallempfänger durch das Werkstück übertragene Schallenergie bzw. Schallamplitude in Ahhängigkeit von der Frequenz gemessen.
Die ordnungsgemäße Kopplung des Werkstückes mit Sender und Empfänger des Prüfgerätes bereitet hierbei vielfach Schwierigkeiten und führt häufig zu Fehlmessungen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, für die Ermittlung der Resonanz nicht die Übertragung von Schallwellen zwischen einem Sender und einem Empfänger, sondern die Änderung des elektrischen Widerstandes zu benutzen, der im Resonanzfall durch Ankopplung des Werkstückes an den elektroakustischen Schwingungserzeuger in diesem hervorgerufen wird. Dadurch läßt sich eine wesentliche Vereinfachung des Gerätes und Ides Prüfverfahrens sowie eine schnellere und zuverlässigere Prüfung erzielen. Das Wesen der Erfindung besteht somit darin, daß die durch die mechanische Kopplung bedingte elektrisde Widerstandsänderung des elektroakustischen Wandlers vorzugsweise in Abhängigkeit von der Frequenz gemessen und z. B. mit einem Normalstück verglichen wird. Vorteilhaft bildet hierbei der elektroakustische Wandler einen Teil einer elektrischen Meßhrücke, die ohne Kopplung des Werkstückes im Gleichgewicht ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Das zu prüfende Werkstück a wird mit einem elektroakustischen Wandler b, z. B. einem piezoelektrischen Schwingungserzeuger, durch einfaches Andrücken, gegebenenfalls unter Verwendung einer auf die Andrückflächen aufgebrachten Kopplungsflüssigkeit, gekoppelt. Der Wandler b bildet einen Zweig einer Wheatstonebrücke e, deren drei andere Zweige durch einen Widerstand d von gleicher Größe und Phasenlage wie der Wandler b und durch die beiden Hälften f, g der Primärwicklung eines Ühertragers k gebildet werden. Der eigentliche Brückenzweig i ist mit einem Summer k verbunden, die Sekundärwicklung des Übertragers h mit einem Meßinstrument m.
Die Wheatstonebrücke ist so abgeglichen, daß sie vor der Kopplung des Werkstückes a im Gleichgewicht ist, das Meßinstrumentg zeigt also vor der Kopplung keinen Ausschlag. Wird das Werkstück a dagegen angekoppelt, so ändert sich der elektrische Widerstand des Wandlers b in Abhängigkeit von der Amplitude der vom Werkstück ausgeführten Schwingungen. Diese Amplitude nimmt im Resonanzfall ihren Höchstwert an. Durch Einstellung des Summers k kann dieser Resonanzfall bei gleichzeitiger Beobachtung des Meßinstrumentenausschlages leicht eingestellt werden.
Ist das Werkstück fehlerfrei, so muß seine Resonanz bei der gleichen Frequenz liegen wie die des Normalstückes und muß die gleiche Amplitude bzw. den gleichen Meßinstrumentenausschlag ergeben. Gegebenenfalls kann der Summer auch auf eine feste, der Resonanzfrequenz des Normalstückes entsprechende Frequenz fest eingestellt sein, so daß zur Prüfung lediglich das Werkstück anzukoppeln und der dazugehörige NIeßinstrumentenausschlag abzulesen ist.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Ausführungen und Abänderungen möglich. Insbesondere kann die Meßbrücke auch anders ausgebildet sein, z. B. aus Ohmschen Widerständen bestehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Eigenresonanz von Werkstücken durch Kopplung mit einem elektroakustischen Wandler, insbesondere zur Feststellung von Fehlstellen bei Vergleich von Serienstücken mit einem Normalstück, dadurch gekenn zeichnet, daß die durch die mechanische Kopplung bedingte Widerstandsänderung des Wandlers vorzugsweise in. Abhängigkeit von der Frequenz gemessen und z. B. mit dem Normalstück verglichen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der elektroakustische Wandler einen Teil einer Brücke bildet, die ohne Ankopplung des Werkstückes im Gleichgewicht ist.