DE973069C - Registriereinrichtung fuer elektrische Spannungen oder fuer nichtelektrische, durch elektrische Spannungen dargestellte Messgroessen - Google Patents

Registriereinrichtung fuer elektrische Spannungen oder fuer nichtelektrische, durch elektrische Spannungen dargestellte Messgroessen

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DE973069C
DE973069C DEK7307A DEK0007307A DE973069C DE 973069 C DE973069 C DE 973069C DE K7307 A DEK7307 A DE K7307A DE K0007307 A DEK0007307 A DE K0007307A DE 973069 C DE973069 C DE 973069C
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George Dr Keinath
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R17/00Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
    • G01R17/02Arrangements in which the value to be measured is automatically compared with a reference value
    • G01R17/04Arrangements in which the value to be measured is automatically compared with a reference value in which the reference value is continuously or periodically swept over the range of values to be measured
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Description

  • Registriereinrichtung für elektrische Spannungen oder für nichtelektrische, durch elektrische Spannungen dargestellte Meßgrößen Die Erfindung betrifft Registriereinrichtungen für elektrische Spannungen oder für nichtelektlische, durch elektrische Spannungen dargestellte Meßgrößen. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist gekennzeichnet durch ein ein Intervall der Meßgrößenanspannung schrittweise oder kontinuierlich von dem einen Extremwert des Intervalls bis zu dem anderen periodisch abgreifendes, z. B. aus einem Potentiometerkontakt bestehendes Tastorgan und durch ein einen vorgegebenen Betrag der abgegriffenen Spannung als Schaltspannung verwendendes Schaltoigan, welches die im Zeitpunkt des Schaltens vorhandene Stellung des Tastorgans als Ordinate in einem Koordinatensystem markiert. Als Schaltorgan kann ein Relais, insbesondere ein elektronisches Relais, dienen, an dessen Eingangsklemmen die abgegriffene Spannung liegt und das die Markierung bewirkt, wenn die Klemmenspannung den vorgegebenen Wert der Schaltspannung erreicht hat.
  • Die Registriereinrichtung nach der Erfindung ermöglicht es nicht nur, elektrische Spannungen und andere Meßgrößen, die sich durch eine elektrische Spannung darstellen lassen, ohne die sonst dafür üblichen, empfindlichen Meßinstrumente anzuzeigen und zu registrieren; sie ergibt auch in besonders einfacher und robuster Ausführung einen Mehrfachschreiber für praktisch eine beliebige Anzahl von Meßstellen. Sie ist deshalb besonders für die zerstörungsfreie Prüfung von Werkstoffen, insbesondere an Flugzeugen, geeignet, bei welcher der Prüfling in mechanische Schwingungen versetzt wird.
  • Es ist bereits bekannt, die einer Meßgröße zugeordnete Stellung des Zeigers eines Meßinstrumentes, z. B. die Lage eines Lichtzeigers, periodisch durch eine Einrichtung abzutasten, die bei Übereinstimmung der Lage von Zeigerstellung und Tastorgan wirksam wird, und dadurch die Zeigerstellung als Ordinate in einem Diagramm markiert. Diese bekannte Einrichtung stellt daher lediglich eine Registriereinrichtung für die einem bereits in bekannter Weise ermittelten Meßwert zugeordnete Stellung des Zeigers des Meßinstrumentes für die Größe dar, während die Abtastvorrichtung der erfindungsgemäßen Einrichtung bezweckt, überhaupt erst einen solchen Meßwert zu schaffen.
  • Die Erfindung und ihre weiteren, in den Ansprüchen gekennzeichneten Verbesserungen sind im folgenden an Hand der Ausführungsbeispiele schematisch darstellenden Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen stellt dar Fig. I schematisch in Seitenansicht eine Vielfach-Aufzeichnungsvorrichtung für Schwingeigenschaften von Konstruktionen, Fig. 2 die Aufzeichnungsvorrichtung nach Fig. 1 in Vorderansicht, Fig. 3 einen Teil der Fig. I in vergrößertem - Maßstab, Fig. 4 schematisch eine Aufzeichnung, die mittels der Einrichtungen nach Fig. I bis 3 erhalten ist, Fig. 5 schematisch einen weiteren Einzelteil der Erfindung.
  • In der Fig. I stellen die Spulen III bis II6 die Übertrager für die Meßgrößen, die bestimmt werden sollen, dar. Soll z. B. ein Flugzeug auf seine Schwingungseigenschaften untersucht werden, sp bestehen die Spulen 111 bis II6 aus Gebersystemen ähnlich denen, die für die Aufzeichnung bzw. Wiedergabe von Schall benutzt werden. Die Geber sind dauernd an den Flugzeugteilen angebracht, und zwar an lebenswichtigen Stellen, d. h. an Stellen, wo dauernd Schwingungen auftreten. Alle zu prüfenden Stellen sind in gleicher Weise ausgerüstet.
  • Eine gemeinsame Leitung 30 ist mit einem Pol eines jeden Gebers verbunden und außerdem mit der Schaltleiste 7I. Der andere Pol der Geber ist mit anderen Kontakten der Schaltleiste verbunden. Das Glied 7I ist ebenfalls- dauernd im Flugzeug montiert, z. B. auf dem Instrumentenbrett. Der Flugzeugmotor 45, der den Vibrationsgenerator darstellt, oder ein vom Motor angetriebener Teil ist mit einem mechanischen Kupplungsglied 73 versehen, von dem die gleiche Geschwindigkeit des Motors abgenommen werden kann. Dieses Glied ist auch fest einmontiert.
  • Alle anderen in Fig. 1 dargestellten Teile bilden einen vorzugsweise tragbaren Prüfsatz. Dieser Satz enthält eine potentiometrische Einrichtung 120, eine Schreibeinrichtung 40, einen Verstärker 50 und ein Relais 60. Die Konstruktion dieser Einzelteile ist anschaulicher in Fig. 3 dargestellt, die nur die Schaltung eines Sektors des Potentiometers wiedergibt.
  • Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, enthält jede Widerstandseinheit eine Kontaktbank von beispielsweise 21 Kontakten, die nacheinander durch das bewegliche Glied I27 überlaufen werden. In der Fig. 3 sind diese Kontakte von o bis 20 numeriert. Sie sind verbunden mit den Endpunkten und den Zwischenpunkten des Widerstandes, wodurch der Gesamtwiderstand in einzelne Widerstandsabschnitte aufgeteilt wird. Die Endkontakte 20 der sechs vorgesehenen Potentiometersektoren 121 bis 126 sind über Reihenwiderstände I3I bis I36 mit einer gemeinsamen Leitung verbunden, die wiederum über Leitung 3I mit einem Pol eines Vielfachschaltgliedes 72 verbunden ist, das auf die Leiste 7I gesteckt werden kann. Die Endkontakte o der Potentiometereinheiten 121 bis I26 sind mit den sechs anderen Polen des Kupplungsgliedes 72 verbunden, so daß - wenn die Glieder 7I und 72 verbunden sind - die Leitungen 30 und 3I miteinander verbunden sind, und jeder der Geberpole III bis II6 der Widerstände I3I bis I36 ist mit einem der Potentiometereinheiten I2I bis 126 verbunden.
  • Die Leitungen 3I und 32 sind außerdem mit einem Eingangspol des Verstärkers verbunden, während der bewegliche Kontakt I27 mit dem anderen Pol verbunden ist. Auf diese Weise wird der Verstärker in Übereinstimmung mit der durch das bewegliche Glied I27 gelieferten Potentiometerspannung gesteuert.
  • Der Ausgangskreis des Verstärkers 50 führt zu einem Relais 60 zur Steuerung der Aufzeichnungseinrichtung 40. Dieser Schreiber enthält eine rotierende Trommel 41, die ein Schreibblatt trägt, und einen Schreibstift 42, der auf einem Gewinde 43 läuft. Auf diese Weise kann der Schreibstift längs der Schreibtrommel bewegt werden, läuft also mit geringem Abstand über dem Schreibpapier.
  • Der Relaisstromkreis enthält eine Spannungsquelle 63 und einen Widerstand 64 und ist mit dem Schreibstift 42 und der Schreibtrommel verbunden. Im vorliegenden Falle soll elektrolytisches Schreibpapier benutzt werden, so daß, wenn das Relais den Steuerstromkreis schließt, ein Punkt durch den Schreibstift auf dem Schreibpapier erzeugt wird infolge des Stromübergangs vom Schreibstift durch das elektrolytische Papier zur Metalltrommel 41. Die Welle der Schreibtrommel 41 ist mit der Welle des beweglichen Gliedes 127 verbunden, so daß beide Wellen im Synchronismus laufen. Das bewegliche Kontaktglied 127 und die Schreibtrommel werden auf irgendeine Weise angetrieben, z. B. durch einen Elektromotor (nicht dargestellt) von konstanter Tourenzahl. Die Antriebswelle 43 des Schreibstiftes 42 ist mit einem Vibrationsgenerator verbunden, der dazu dient, das zu prüfende Objekt mechanischen Vibrationen zu unterwerfen.
  • Beim Prüfen eines Flugzeuges besteht dieser Generator vorzugsweise aus dem Flugzeugmotor und Propeller, so daß kein zusätzlicher Motor erforderlich ist. In- folgedessen wird, wie Fig. I und 2 zeigen, die Welle 43 durch einen Tachometerantrieb 47 mit dem Flugzeugmotor verbunden. Die Verbindung wird aufrechterhalten durch eine bewegliche Welle 44, die in einem Kupplungsglied 73, 74 endet.
  • Im Betrieb arbeitet die Kontakteinrichtung 120 wie folgt: Wenn der bewegliche Kontakt I27, der in der gezeigten Pfeilrichtung umläuft, auf den ersten Kontakt 20 der Kontaktbank, beispielsweise der Bank I24 trifft, ist die Spannung, die dem Eingangsstromkreis des Verstärkers 50 zugeführt wird, ein Minimum, da ihre Größe abhängt von dem Widerstandswert des Widerstandes 134. Infolgedessen fällt in dieser Stellung das bewegliche Kontaktrelais 60 ab, und der Steuerstromkreis für die Schreibeinrichtung ist offen. Es wird also keine Aufzeichnung durch den Schreibstift 42 auf dem Papier durchgeführt. Wenn das bewegliche Glied I27 weiterläuft, wächst der Spannungsabfall zwischen Leitung 32 und dem beweglichen Kontakt. Solange, wie dieser Spannungsabfall unter dem Minimum bleibt, das notwendig ist, damit der Verstärker 50 das Relais 60 zum Ansprechen bringt, erfolgt keine Aufzeichnung durch den Schreiber40. Sobald aber der bewegliche Kontakt I27 eine Stellung erreicht, in der der Spannungsabfall von der Kontaktbank her dieses Minimum über schreitet, wird das Relais 60 erregt und der Schreibstromkreis geschlossen, so daß durch den Schreibstift eine Markierung auf dem Papier erfolgt. Die Schreibeinrichtung bleibt so lange tätig, bis der bewegliche Kontakt I27 den Endpunkt o der Kontaktbank 124 erreicht hat. Wenn jetzt der bewegliche Kontakt übergeht auf den ersten Kontakt 20 der nächsten Kontaktbank 125, ist die Eingangsspannung des Verstärkers zunächst wieder so niedrig, daß das Relais abfällt und den Schreibstromkreis unterblicht. Sobald in der nächsten Kontaktbank 125 der Spannungsabfall, der zum Verstärker gelangt, das Minimum der Eingangsspannung, das nötig ist, um das Relais 60 zum Ansprechen zu bringen, übertrifft, wird die Schreibvorrichtung erneut in Tätigkeit gesetzt und führt eine andere Markierung durch, deren Länge wiederum von der Länge des Weges abhängt, den der bewegliche Kontakt ausführt, bis er den Endkontakt der dritten Kontaktbank I26 erreicht. In dieser Weise werden die sechs Kontaktbänke nacheinander über laufen, und auf dem Schreibpapier werden sechs Markierungen hervorgerufen, die den Schwingungsamplitau den des Prfiflings entsprechen, und zwar an den sechs Punkten, an denen die Geberspulen angebracht sind. Sollten an keiner der Geberspulen beachtenswerte Vibrationen existieren, so wird keine Registrierung durchgeführt, da dann die dem Verstärker zugeführte Spannung unter dem Minimum liegt.
  • Will man nun ein Flugzeug in dieser Weise prüfen, so wird der tragbare Registriersatz an Bord genommen und über die Glieder 7I bis 73 angeschaltet. Danach ist der Apparat arbeitsfähig. Nun wird der Prüfling Schwingungen ausgesetzt. Das kann am Boden geschehen oder besser bei einem Versuchsflug, wobei der Antriebsmotor des Flugzeuges als Vibrationsgenerator dient. In einem Versuchsflug wird das Flugzeug auf einer geraden oder einer sonstwie fixierten Strecke geflogen bei konstanter Höhe und unter verhältnismäßig stabilen Bedingungen von Luft und Wind. Während der vorgeschriebene Versuchskurs aufrechterhalten wird, wird die Motorgeschwindigkeit vergrößert von einem minimalen zu einem maximalen Wert in der gegebenen Zeit, z. B. für 5 Minuten. Während dieser Beschleunigungsperiode ist die Prüfvorrichtung eingeschaltet und zeichnet einen Satz von Schwingungsdiagrammen auf, welche die Schwingungsamplitude in Abhängigkeit der Vibrationsfrequenz aufzeichnet, d. h. in Abhängigkeit der Anzahl der Motorumdrehungen pro Minute.
  • Der so erhaltene Satz von Schwingdiagrammen ist charakteristisch für den Zustand der Flugzeugkonstruktion während der Prüfperiode. Nach dem Fluge wird das Diagramm mit einem Standarddiagramm verglichen, wenn dies der erste Flug eines neuen Flugzeuges war, oder mit Diagrammen, die in vorhergehenden Versuchsflügen desselben Flugzeuges geschrieben wurden. Wenn die Diagramme keine wesentliche Änderung mit dem Vergleichs diagramm aufweisen, so zeigt die Aufzeichnung an, daß die mechanischen Eigenschaften der Konstruktion zufriedenstellend sind und keine wesentliche Verschlechterung erfahren haben. Sollte eine bemerkenswerte Änderung, insbesondere in bezug auf die Dämpfung, vorliegen, so dürfte eine Untersuchung die Ursache dieser Verschlechterung offenbaren, so daß sie lokalisiert und behoben werden kann. Ein wiederholter Versuchsflug kann dann zeigen, ob das Flugzeug in Ordnung ist.
  • Fig. 4 stellt schematisch zwei Diagramme dar, die in solchen Versuchsflügen aufgenommen worden sind.
  • Die Abszisse jedes Diagramms zeigt die Schwingfrequenz an, und die Ordinate gibt die Schwingamplitude wieder. Das Diagramm A ist von einem der Geber abgeleitet und das Diagramm B von einem anderen Geber, wobei die beiden Geber an verschiedenen Stellen der zu prüfenden Konstruktion angebracht sind. Die Flächen unter den Kurven eines ersten Versuchsfluges sind mit vollen Linien schraffiert. Die entsprechenden Diagramme, welche bei einem zweiten Versuchsflug erzielt wurden, sind eingezeichnet und mit unterbrochenen Linien schraffiert.
  • Es ist ersichtlich, z. B. in Diagramm A, daß der zweite Versuchsflug größere Schwingamplituden ergab bei den Frequenzen a und b. Damit ist ein Fehler angezeigt, z. B. daß das Material gebrochen ist oder daß sich eine Verbindung gelöst hat oder daß ein beliebiger Teil schadhaft geworden ist. Da der Ort, an dem sich der entsprechende Geber befindet, bekannt ist, kann die Schadenstelle bestimmt werden. Der Vergleich mit dem anderen Diagramm zeigt, ob die Vergrößerung bei den Frequenzen a und b auch an anderen Stellen eintritt und somit eine allgemeine Ursache hat oder ob sie begrenzt ist auf den bestimmten Ort des einen Gebers und somit lokale Bedeutung hat. Die Breite der Vibrationsmaxima in jedem Diagramm zeigt die Größe der Dämpfung an. Änderungen in der Dämpfung sind auch bezeichnend für Änderungen der mechanischen Eigenschaften der Konstruktion und ihres Materials. Im Diagramm B der Fig. 4 zeigt z. B. der zweite Versuchsflug, daß eine neue Vibration bei der Frequenz c aufgekommen ist. Das ist auch bezeichnend für irgendeinen Schaden, der behoben werden muß, damit das Flugzeug wieder in den erforderlichen Zustand gebracht wird.
  • Um die beschriebenen Resultate zu erzielen, ist wie folgt zu verfahren: Während es sich bei dem beschriebenen Beispiel darum handelt, die Vibrationsamplitude zu beschreiben, erreicht die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung auch die Bestimmung der Vibrationsgeschwindigkeit und der Vibrationsbeschleunigung. Irgendeine Art von Gebern, die gebraucht werden für elektroakustische Aufzeichnungen oder Wiedergabe, kann angewendet werden, z. B. Quarz- oder Rochellesalzgeber, elektromagnetische oder elektrostatische Geber. Im Hinblick auf Flugzeuge sind die Rochellesalzgeber weniger empfehlenswert, weil sie gegen hohe Temperaturen, wie sie infolge der Sonnenbestrahlung auftreten können, empfindlich sind. Ferner ist es schwierig, solche Geber genügend einheitlich in bezug auf ihre Empfindlichkeit zu machen und ihre Eigenschaften für genügende Zeit konstant zu halten. Wenn jedoch Geber mit permanentem Magneten und beweglichen Spulen verwandt werden, ist es leicht, eine gleichbleibende Empfindlichkeit für alle Geber zu erreichen, die in einem Vielfachschreiber angeordnet sind. Wenn die Geberspannung gering ist, wird sie verstärkt, bevor sie auf die Relais- bzw. auf die Schreibvorrichtung gegeben wird.
  • In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß jeder individuelle Potentiometerwiderstand in 20 Kontaktschritte (Fig. 3) aufgeteilt ist.
  • Diese Anzahl von Schritten genügt, um für die meisten Meßzwecke die erforderliche Genauigkeit zu erhalten und damit auch für die Prüfung von Flugzeugen. Es ist jedoch auch möglich, eine geringere oder größere Anzahl von Widerstandsstufen vorzusehen in Abhängigkeit der besonderen Meßverhältnisse. So sind z. B. Potentiometer mit 100 und 200 Widerstandsstufen ohne Schwierigkeiten anwendbar. Die Spannung, welche von jedem Geber zu dem zu ihm gehörenden Widerstand gegeben wird, fängt an mit einem bestimmten Wert an einem Endpunkt der Kontaktbank und wächst schrittweise bis zum anderen Ende. Die Widerstandsstufen der Widerstandseinheit werden zweckmäßig so dimensioniert, daß die Stellung des beweglichen Kontaktes, wenn genügend Spannung vorliegt, um die Aufzeichnung durchzuführen, innerhalb der Widerstandsgrenzen des Potentiometers in linearem Verhältnis zur Spannungsamplitude steht, die von dem Geber geliefert ist.
  • Dieses gewünschte Verhältnis zwischen der Vibrationsamplitude und Spannung zu der aufzuzeichnenden Amplitude im Diagramm kann nicht erreicht werden, wenn die Potentiometerschritte von gleicher Widerstandsgröße sind. Deshalb sind die Widerstandsstufen so dimensioniert, daß ihr Widerstand hyperbolischer Funktion anwächst, wenn eine lineare Amplitudenskala gewünscht wird. In diesem Falle kann der Widerstand der einzelnen Stufen auf folgende Weise bestimmt werden: Wenn R bis max der Gesamtwiderstand der einzelnen Potentiometereinheit ist und n die Anzahl der Widerstandsstufen in der Folge innerhalb der Einheit, so muß die folgende Bedingung erfüllt werden durch so mud die iolgende Bedingung errunt werden die Widerstandsgröße des Widerstandsschrittes Rmax Rn = .
  • Der minimale Widerstand Rmin der Einheit, das ist also der effektive Widerstand, wenn der bewegliche Kontakt die erste Kontaktstellung erreicht hat, ist Rmax Rmin = 20 Das folgende Zahlenbeispiel wird die angegebenen Formeln erläutern: Möge die maximale Spannung (EMK), die durch einen Geber erzielt wird, für die maximale Vibration innerhalb des Bereiches des Schreibers I000 Millivolt betragen und die minimale Spannung (EMK), die nötig ist, um die Aufzeichnung in Gang zu setzen, ein Zwanzigstel davon, d. h. also 50 Millivolt betragen und der Gesamtwiderstand jeder Potentiometereinheit 10 000 Ohm. Unter diesen Bedingungen sind die Widerstandsgrößen der individuellen 20 Widerstandsstufen wie in der folgenden Tabelle aufgezeichnet: Schritt Nr. n = Widerstand in Ohm 20. 500 19. ..... 526 I8 . 555 17 588 I6 . ..... ..... 625 I5 zu ....... 667 I4 714 13 ... .......... 769 12 833 in 909 10. ...... 1000 9. 1 III 8. 1 250 7 1429 6. 1 667 5 2 2000 4 2 500 3 3 333 2 5 ooo 1 . . I0 000 0. I0 000 Es ist zu ersehen, daß ein hyperbolischer Anstieg der Potentiometereinheiten gewählt ist, zum Zwecke, eine proportionale Abhängigkeit zu bekommen, aber irgendeine andere gewünschte Skalengesetzmäßigkeit erzielt werden kann durch entsprechende graduelle Bemessung der Widerstandsstufen. So könnte z. B. eine logarithmische Amplitudenskala manchmal zweckmäßig sein.
  • Die Widerstände, die zu der potentiometrischen Kontakteinrichtung gehören, haben vorzugsweise ohmschen Charakter, obgleich induktive Potentiometer auch anwendbar sind. Der Verstärker und das Relais sind so bemessen, daß mit 50 Millivolt am Eingang des Verstärkers die volle Spannung auf das Schreibpapier gegeben und somit die Aufzeichnung durchgeführt wird. Bei I000 Millivolt im Geber erhält man 50 Millivolt am Verstärker, wenn der bewegliche Kontakt den Kontaktschritt 20 erreicht und damit das Potential vom ersten Widerstand (I34 in Fig; 3) von So Ohm erfaßt. So lange, wie der bewegliche Kontakt über die anderen 20 Kontakte läuft, wächst die - Eingangsspannung für den Verstärker bis zur maximalen Spannung, so daß die Aufzeichnungsvorrichtung erregt bleibt und eine Aufzeichnung durchführt, die der maximalen Vibrationsamplitude entspricht.
  • Wenn nun die EMK in dem Geber nur 300 Millivolt beträgt, so wird der bewegliche Kontakt die erforderlichen 50 Millivolt am sechsten Kontaktschritt finden, auf welchem der Widerstand I667 Ohm beträgt, d. h. ein Sechstel des Gesamtwiderstandes von 10 000 Ohm.
  • Infolgedessen wird eine Kurve nur während der Zeit geschrieben, in der der bewegliche Kontakt von Kontakt 6 auf Kontakt o geht. Infolgedessen entspricht die Kurve, welche die Amplitude der Vibration darstellt, jetzt nur sechs Widerstandsintervallen, also für sechs Zeiten der Relaisempfindlichkeit.
  • Wenn nur 100 Millivolt von dem Geber geliefert werden, so erscheinen die notwendigen 50 Millivolt zum Einleiten des Startes des Schreibers am Kontakt 2 und die aufgezeichnete Kurve auf dem Papier entsprechend kürzer.
  • Diese Ausführungen zeigen, daß der erfindungsgemäße Schreiber ein neues Schreibprinzip verfolgt, in welchem die Amplitudengeschwindigkeit oder Beschleunigung der Vibration oder irgendeine elektrische Spannung umgewandelt wird in eine Länge der aufgezeichneten Kurve, die anfängt mit der Null-Amplitude. Eine gegebene Minimalspannung ist für den Anlauf des Schreibvorganges vorgesehen, und alle höheren Werte, die gemessen und aufgezeichnet werden, stellen ein Vielfaches des gegebenen Minimums dar.
  • Der Verstärker möge eine Gleich- oder Wechsel-Ausgangsspannung liefern. Bei einer Eingangsspannung, die höher liegt als das angegebene Minimum, sollte der Verstärkungsfaktor des Verstärkers größer werden, obwohl dies jedoch nicht unbedingt erforderlich ist.
  • Vor der Prüfung werden Verstärker und Relais entsprechend abgestimmt.
  • Das Relais kann entweder elektromagnetisch oder elektronisch arbeiten.
  • Die Schreibvorrichtung kann elektrolytisch arbeiten, wie oben beschrieben, oder kann auf irgendeine andere bekannte Art betrieben werden.
  • So kann z. B. ein Kondensatorentladungsstromkreis, der durch das Relais gesteuert wird, Anwendung finden, um den Schreibstift zu veranlassen, eine Punktmarkierung durchzuführen. Ebenfalls können bekannte Schreiber verwendet werden oder Schreiber, die mit aufgerolltem Schreibpapier arbeiten.
  • Während bisher das neue Gerät in der Anwendung auf die Prüfung von Flugzeugen beschrieben ist, so kann es natürlich ebensogut anderen Prüf- bzw. Registrierzwecken dienen. So kann z. B., wenn es wünschenswert ist, so verfahren werden, daß das Schreibgerät dauernd in der Konstruktion, die zu prüfen ist, eingebaut bleibt, so daß die beschriebenen Kupplungseinrichtungen 7I, 72 und 73, 74 nicht erforderlich sind.
  • Außer Flugzeugen können z. B. Brücken und Gebäudekonstruktionen in der gleichen Weise geprüft werden.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung ist weiterhin vorteilhaft in all den Fällen, in welchen eine dauernde Aufzeichnung von Vibrationseigenschaften erwünscht ist. Das ist z. B. der Fall bei schnell fahrenden Schiffen, wie Torpedoboote und Schnellboote. Die außerordentlichen Vibrationen, die in diesem Falle durch Hochleistungsmotoren abgegeben werden oder durch das Abschießen von Kanonen, machen es erforderlich, solche Schiffe häufig daraufhin zu prüfen, ob sie noch in gutem Zustand sind. Die Erfindung läßt es zu, daß solche Prüfungen in sehr kurzen Prüfzeiten und mit sehr wenig Aufwand durchführbar sind, so daß diese Prüfungen häufiger durchgeführt werden können als bisher üblich.
  • Eine andere Anwendungsmöglichkeit auf dem Gebiet der Materialprüfung ist für kleine Prüfobjekte gegeben, wie z. B. Propeller und Maschineneinzelteile. Hier kann die Erfindung das eingangs erwähnte und bisher übliche Eisenpulververfahren ersetzen. In diesem Falle genügt ein Geber, so daß dann die Kontakteinrichtung nur eine einzige Widerstandseinheit und Kontaktbank aufzuweisen braucht. Dann verläuft erklärlicherweise der Prüfvorgang in sehr kurzer Zeit, z. B. einer Minute und weniger, vorausgesetzt, daß der Propeller selbst während dieser kurzen Zeit eine Erhöhung der Vibrationsfrequenzen zuläßt. Ein Schleifdrahtpotentiometer mit 20 Unterteilungen, wie bereits beschrieben, kann schneller arbeiten, als für solche Versuche nötig ist. Der Zeitverlust, der durch das elektrolytische Papier und das elektronische Relais gegeben ist, liegt unter einem Zehntel einer Millisekunde. Potentiometereinrichtungen der beschriebenen Art können mehrere 100 bis 800 Kontakte ohne Schwierigkeiten überlaufen. Nimmt man 50 Kontaktpotentiometer an, so können I6 Messungen in der Sekunde gemacht werden, also eine in jeder sechzigsten Millisekunde. Damit ist der Erfindung ein sehr weites Anwendungsgebiet gesichert sowohl in bezug auf das Erfassen der verschiedensten Schwingungen als auch in der Anwendung auf höchste Geschwindigkeiten.
  • Jedoch ist die Erfindung ebenso geeignet und vorteilhaft für Anwendungsgebiete, bei denen es sich nicht um Schwingungen handelt. So arbeiten die beschriebenen Einrichtungen in gleicher Weise, wenn die Spannung, die durch die Übertrager III bis II6 geliefert wird, nicht durch Schwingungen erzeugt wird, sondern auf irgendeine andere Weise. So kann das Gerät irgendwelche beliebigen Meßgrößen erfassen und insbesondere eine Mehrzahl solcher Größen. Wesentlich ist nur, daß die Meßgrößen elektrisch sind bzw. in elektrische Größen umgewandelt werden können.
  • Das soll im folgenden Beispiel unter Zugrundelegung der Fig. 5 in Verbindung mit Fig. I der Zeichnung beschrieben werden: Die Aufzeichnungsanordnung, welche in der Fig. I dargestellt ist, kann z. B. dazu dienen, die Ausdehnung einer Konstruktion durch Temperatureinflüsse zu erfassen. Das ist z. B. wesentlich in solchen Betonkonstruktionen wie Dämme von wasserelektrischen Anlagen. In solch einem Falle sind die Übertrager 111 bis II6 (Fig. I) nicht die Spulen von Vibrationsgebern, sondern sie sind angeschlossen an elektriscbe Ausdehnungsgeber, die in verschiedenen Stellen desselben Dammes eingebettet sind. Die Spulen sind eingeschaltet in die Diagonale eines Gleich- oder Wechselstrom-Brückenstrom-Kreises und zeigen Änderungen der Länge, des Druckes oder Zuges durch eine entsprechende Spannungsänderung an. Der Schreibstift 42 wird dann, anstatt von einem Schwinggenerator angetrieben zu sein, an der Trommel entlang bewegt in Abhängigkeit von der Temperatur oder irgendeines anderen gewünschten Determinanten.
  • So zeigt die Fig. 5 die Vorderansicht einer geeigneten Aufzeichnungseinrichtung, die im Gegensatz zu der in der Fig. 2 gezeigten einen Schreibstift I42 aufweist mit einer thermometrischen Einrichtung I45, einer Kapillaren I44 und einer Vorrichtung I46, um Druckände-. rungen in der Meßdose I45 in Bewegungen des Schreibstiftes umzusetzen. Als Ergebnis zeigt der Schreibstift Änderungen in der Ausdehnung oder Druckänderung in Abhängigkeit der Temperatur an. Wenn die Temperaturänderungen sehr langsam vor sich gehen, z. B. mit einem Maximum und einem Minimum über 112 Jahr hinaus, genügt es, eine Umdrehung der Trommel in der Stunde vorzusehen, so daß man z. B. 8760 Registrierpunkte im Jahr für jedes Diagramm erhält, wobei selbsttätig der Speisestrom nur I Minute pro Stunde einzuschalten braucht.
  • Eine andere Art von Vielfachdiagrammen ist möglich durch Anwendung nur eines Gebers und eines Potentiometers der sechs in der Fig. I dargestellten.
  • Die einfache Registrierung reicht dann nur über einen Sektor, also ein Sechstel des Trommelumfanges. Ein Frequenz-Amplituden-Diagramm wird in langen Zwischenräumen, z. B. jede Stunde, aufgenommen, aber der entsprechende Winkel zwischen der Trommel 40 und der Potentiometeranordnung I20 wird mechanisch geändert durch ein Uhrwerk, so daß es in der Stunde 4" weiterläuft.
  • In der Zeit zwischen der Aufnahme der Schwingfrequenzdiagramme wird der Prüfling einer Beanspruchung ausgesetzt mit einer konstanten Frequenz, die jede Stunde für I Minute ansprechen wird. Auf diese Weise erhält man 100 Diagramme auf dem Schreibpapier in 100 Stunden, und jegliche Veränderung ist leicht daraus zu ersehen. Die Zeit, während der eine Änderung eintritt, wird auch angezeigt, was wiederum wichtig ist für die Ruhezeit. Man kann die Beziehung zwischen Trommel und Potentiometer in einer logarithmischen Zeitskala festlegen, beispielsweise nach 10 Minuten, 100 Minuten, I000 Minuten und 10 000 Minuten, was manchmal beachtenswert ist für Dauerprüfungen.

Claims (12)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Registriereinrichtung für elektrische Spannungen oder für nichtelektrische, durch elektrische Spannungen dargestellte Meßgrößen, gekennzeichnet durch ein ein Intervall der Meßgrößen spannung schrittweise oder kontinuierlich von dem einen Extremwert des Intervalls zu dem anderen periodisch abgreifendes, z. B. aus einem Potentiometerkontakt bestehendes Tastorgan (I27), und ein einen vorgegebenen Betrag der abgegriffenen Spannung als Schaltspannung verwendendes Schaltorgan, das die im Zeitpunkt des Schaltens vorhandene Stellung des Tastorgans als Ordinate in einem Koordinatensystem markiert.
  2. 2. Registriereinrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch ein Relais als Schaltorgan, an dessen Klemmen die abgegriffene Spannung liegt und das die Markierung bewirkt, wenn die entweder zunehmende oder abnehmende Klemmenspannung den Betrag der vorgegebenen abgegriffenen Meßwertspannung erreicht hat.
  3. 3. Registriereinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromagnetisches Relais über einen elektronischen Verstärker erregt wird, an dessen Eingang die abgegriffene Meßwertspannung liegt, und daß das Relais schaltet, wenn die Eingangsspannung am Verstärker den Betrag der vorgegebenen abgegriffenen Meßwertspannung erreicht hat.
  4. 4. Registriereinrichtung nach Anspruch I bis 3, gekennzeichnet durch ein periodisch mit dem Tastorgan (I27) jeweils beim Beginn der Abtastperiode von der Abszissenachse aus längs einer Ordinate bewegtes Registrierorgan.
  5. 5. Registriereinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein längs der Abszissenachse z. B. durch eine Schraubenspindel verstelltes Registrierorgan und eine sich derart periodisch mit dem Tastorgan (I27) in der Ordinatenrichtung bewegende Registrierfiäche, daß sich das Registrierorgan jeweils beim Beginn einer Tastperiode auf der Abszissenachse befindet.
  6. 6. Registriereinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein umlaufendes Tastorgan (I27) und eine endlose, insbesondere zylindrische Registrierfiäche, die mit dem Tastorgan synchron umläuft, z. B. mit ihm mechanisch gekuppelt ist.
  7. 7. Registriereinrichtung nach Anspruch I bis 6, gekennzeichnet durch eine Funkenregistrierung.
  8. 8. Registriereinrichtung nach Anspruch I bis 7 zur Messung mechanischer Schwingungsamplituden, gekennzeichnet durch eine hyperbolische Zunahme der durch das Tastorgan (I27) abgegriffenen Teilspannungen mit dem Tastweg.
  9. 9. Die Verwendung der Registriereinrichtung nach Anspruch I bis 8 als Mehrfachschreiber in der Weise, daß ein und dasselbe Tastorgan (I27) bei einem einzigen seiner periodischen Tastwege nacheinander eine der Zahl der Meßstellen entsprechende Zahl von Meßgrößenspannungen abtastet und daß sich das Registrierorgan bei Beginn eines neuen Tastweges des Tastorgans (I27) jeweils von neuem auf der Abszissenachse des Diagramms befindet.
  10. 10. Registriereinrichtung nach Anspruch 9 mit Schwingungserzeugern an den Meßstellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Registrierorgans längs der Abszissenachse des Diagramms der Frequenz der erzeugten Schwingungen proportional ist.
  11. 11. Registriereinrichtung nach Anspruch 5 und 10 zur Registrierung der Amplituden von Schwingungen, die durch einen von einem Motor angetriebenen Schwingungserzeuger hervorgerufen wer- den, dadurch gekennzeichnet, daß die das Registrierorgan verstellende Schraubenspindel von dem Antriebsmotor des Schwingungserzeugers angetrieben wird.
  12. 12. Registriereinrichtung nach Anspruch I bis g zur Registrierung von Meßgrößen in Abhängigkeit von der Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß das Registrierorgan längs der Abszissenachse durch ein Thermometer verstellt wird.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 570 896, 638 205.
DEK7307A 1941-07-12 1950-10-01 Registriereinrichtung fuer elektrische Spannungen oder fuer nichtelektrische, durch elektrische Spannungen dargestellte Messgroessen Expired DE973069C (de)

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US973069XA 1941-07-12 1941-07-12

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DEK7307A Expired DE973069C (de) 1941-07-12 1950-10-01 Registriereinrichtung fuer elektrische Spannungen oder fuer nichtelektrische, durch elektrische Spannungen dargestellte Messgroessen

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DE (1) DE973069C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1260807B (de) * 1961-09-22 1968-02-08 Keinath Instr Company Registriergeraet
US5081663A (en) * 1989-10-16 1992-01-14 Siemens Aktiengesellschaft X-ray apparatus with beam indicator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE570896C (de) * 1927-02-11 1933-02-21 Herbert Hausrath Dr Vorrichtung zur mechanischen Wiedergabe von Messgroessen, die auf dem Auftreten oder Verschwinden von Licht oder auf der Stellung eines Lichtstrahles beruhen
DE638205C (de) * 1933-10-20 1936-11-19 Telefunken Gmbh Einrichtung zur Abstimmung von Hochfrequenzempfangsgeraeten

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE570896C (de) * 1927-02-11 1933-02-21 Herbert Hausrath Dr Vorrichtung zur mechanischen Wiedergabe von Messgroessen, die auf dem Auftreten oder Verschwinden von Licht oder auf der Stellung eines Lichtstrahles beruhen
DE638205C (de) * 1933-10-20 1936-11-19 Telefunken Gmbh Einrichtung zur Abstimmung von Hochfrequenzempfangsgeraeten

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1260807B (de) * 1961-09-22 1968-02-08 Keinath Instr Company Registriergeraet
US5081663A (en) * 1989-10-16 1992-01-14 Siemens Aktiengesellschaft X-ray apparatus with beam indicator

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