DES0039774MA - - Google Patents

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DES0039774MA DES0039774MA DE S0039774M A DES0039774M A DE S0039774MA DE S0039774M A DES0039774M A DE S0039774MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 28. Juni 1954 Bekanntgemadit am 24. Mai 1956Registration date: June 28, 1954 Announced May 24, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung S 36261 IX/42 k ist eine Einrichtung zur Ermittlung der Schwerpunktsachsen eines schwimmenden Körpers z. B. eines Schiffes, bei welchem in einer Ebene parallel zu der dufch den Schwerpunkt des Körpers gehenden Schwingebene mindestens drei in einem Vieleck zueinander und in ausreichendem Abstand von dei voraussichtlichen Lage der Schwerpunktsachse angeordnete Meßpunkte vorhanden sind, deren Beschleunigungen bzw. Verzögerungen bei jeder Schwingung gemessen werden, wobei die Beschleunigungen bzw. Verzögerungen der Meßpunkte ein Maß für ihren Abstand von der Schwerpunktsachse sind. In der Hauptpatentanmeldung ist bereits darauf hingewiesen, daß zur einwandfreien Bestimmung der Schwerpunktsachsen eines schwimmenden Körpers (Schiffes) nach dem angegebenen Verfahren gewisse besondere Hilfsmittel erforderlich sind. Sie bezwecken einmal die Verstärkung der erforderlichen Meßströme bzw. Meßspannungen bei sehr kleinen Roll- oder Stampfschwingungen und ferner die Korrektur des Schwerkraftausgleiches bei verschiedenen Krängungsoder Trimmwinkeln. The subject of the main patent application S 36261 IX / 42 k is a device for determining the Centers of gravity of a floating body z. B. a ship in which in a plane parallel to the plane of oscillation passing through the center of gravity of the body, at least three in one Polygon to each other and at a sufficient distance from the probable position of the center of gravity axis arranged measuring points are available, their Accelerations or decelerations are measured for each oscillation, the accelerations or delays in the measuring points are a measure of their distance from the center of gravity. In the main patent application it is already pointed out that for the proper determination of the Centers of gravity axes of a floating body (ship) according to the specified procedure certain special aids are required. Their purpose is to amplify the required measuring currents or measuring voltages for very small rolling or pitching vibrations and also the correction of the Gravity compensation at different heel or trim angles.

Eine weitere Fehlerquelle kann dadurch auftreten, daß im Seegang die Drehachse der Schwingungen nicht immer genau mit der Schwerpunktsachse zu-Another source of error can occur in the fact that the axis of rotation of the vibrations in rough seas not always exactly with the center of gravity

609 527/447609 527/447

S 39774IX/42 kS 39774IX / 42 k

sammenfällt, die Schwerpunktsachse vielmehr nur der mittleren Lage der Schwingungsachse entspricht.coincides, the center of gravity axis rather only corresponds to the middle position of the oscillation axis.

Gemäß der Erfindung wird dieser Fehler vermieden,According to the invention, this error is avoided,

indem man alle gemessenen Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerte jeder Meßstelle mit ihren absolutenby including all measured acceleration resp. Delay values of each measuring point with their absolute

■■ Werten über einen gewissen Zeitraum summiert und an Stelle der an den Meßpunkten gemessenen Momentanwerte der Beschleunigungen bzw. Verzögerungen das Verhältnis von deren Summenwerten zur Be-Stimmung der Abstände der Meßpunkte von der Schwerpunktsachse benutzt.■■ Values summed up over a certain period of time and instead of the instantaneous values of the accelerations or decelerations measured at the measuring points the ratio of their sum values to the determination of the distances of the measuring points from the Center of gravity axis used.

Diesem Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, daß in einem genügend langen Zeitraum sich die Abweichungen der momentanen Lage der Schwingachse von der wirklichen Lage der Schwerpunktsachse ausgleichen müssen, .daß also einer Abweichung nach einer Richtung nach einer gewissen Zeit eine oder die Summe mehrerer Abweichungen in entgegengesetzter Richtung entsprechen muß.This method is based on the consideration that in a sufficiently long period of time the Deviations of the momentary position of the oscillation axis from the real position of the center of gravity axis have to compensate, so that a deviation in one direction after a certain time one or the sum of several deviations in opposite directions Direction must correspond.

ao Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist es, daß man auch die Korrektur des Schwerkraftausgleichs der zur. Messung erforderlichen Massen verhältnismäßig einfach vornehmen kann und schließlich daß die Summenbildung auch sehr kleiner Momentanmeßwerte bei genügend langem Zeitraum ausreichende . , Meßströme bzw. -spannungen liefert.ao Another advantage of this procedure is that one also corrects the gravity compensation of the for. Measurement required masses proportionately can easily make and finally that the summation of even very small instantaneous measured values sufficient if the period is long enough. , Supplies measuring currents or voltages.

Auf der linken Seite:On the left:

Allerdings wird mittels dieses Verfahrens die Lage der Schwerpunktsachse nicht fortlaufend angezeigt, sondern jeweils erst nach dem erwähnten Meßzeitraum. Dies ist jedoch kein Nachteil, da die Lage der Schwerpunktsachsen sich normalerweise nicht so schnell während der Fahrt ändert, daß die in Frage kommenden Meßzeiten größere Ungenauigkeiten ergeben könnten.However, with this method the position of the center of gravity is not continuously displayed, but only after the mentioned measurement period. However, this is not a disadvantage because of the location of the center of gravity usually does not change as quickly during the journey as the ones in question Measurement times could result in greater inaccuracies.

In Fig. ι ist ein Kräftebild für zwei einander auf beiden Seiten des Schiffes gegenüberliegende Meßstellen dargestellt. Die zur Messung der Beschleunigungen dienenden Massen sind mit m, ihre Gewichte mit G, die Beschleunigungskräfte mit B und die von den Meßfedern ausgeübten Kräfte mit F bezeichnet. Der Schlingerwinkel sei φ, seine Amplitude (pmax. Es ist ferner ein Krängungswinkel φ0 angenommen. Bei der nachfolgenden Rechnung ist nicht berücksichtigt, daß bei abweichender Lage des wirklichen Schwer-In Fig. Ι a force diagram is shown for two mutually opposite measuring points on both sides of the ship. The masses used to measure the accelerations are marked with m, their weights with G, the acceleration forces with B and the forces exerted by the measuring springs with F. Let the roll angle be φ, its amplitude (p max . Furthermore, a heel angle φ 0 is assumed. The following calculation does not take into account that if the actual gravity

Fn = G' + B1 = G cos<<j90 + 99mM sin ω i> + ■ηιτ1ω2φ7ηαχήηω t für positive Winkel φ oberhalb der Horizontalen und .F n = G ' + B 1 = G cos << j9 0 + 99 mM sin ω i> + ■ ηιτ 1 ω 2 φ 7ηαχ ήηω t for positive angles φ above the horizontal and.

Fu = G" — B1 = Gcos<9?0 + <pmax sin ω f) + W1CO2 <pmax sin ω t F u = G "- B 1 = Gcos <9? 0 + <p max sin ω f) + W 1 CO 2 <p max sin ω t

(2)(2)

, sin ω ί> — inr2 ω2 , sin ω ί> - inr 2 ω 2

sin ω t.sin ω t.

Massen m, in der nur die Schwerkraft in der horizontalen Lage der Meßpunkte auf sie wirkt, so sind die Wege, die diese Massen bei einer Schwingung beschreiben, auf der linken SeiteMasses m, in which only the force of gravity acts on them in the horizontal position of the measuring points, then the paths which these masses describe during an oscillation are on the left-hand side

fx = c [G (1 — cos <9?0 + cpmaa sin ω t}) + sin ω f x = c [G (1 - cos <9? 0 + cp maa sin ω t}) + sin ω

t],t],

auf der rechten SeiteOn the right side

= c [G (1 — cos.<<p0 + ymax sin ω t}) — mr2 ω2 (pmax sin ω t]. = c [G (1 - cos. << p 0 + y max sin ω t}) - mr 2 ω 2 (p max sin ω t].

(5)(5)

(6)(6)

In Fig. 2 a ist eine solche Weg-Zeit-Kurve für die linke Seite gezeichnet.In Fig. 2a, such a path-time curve is drawn for the left side.

Mittels eines Neigungsmessers, z. B. eines Kreisels, kann nun das erste Glied auf der rechten Seite dieser GleichungenBy means of an inclinometer, e.g. B. a gyroscope, the first link on the right side of this can now Equations

X = G(IX = G (I

- cos <- cos <

φηα x sin ω v (7) φ ηα x sin ω / » v (7)

gemessen werden. Der Verlauf der X-Kurve ist in Fig. 2 b dargestellt. Nach Abzug der Korrekturgröße X in den beiden Gleichungen (5) und (6) erhält man: /1 — c ■ X = f[ = cmrx tu2 <fmax sin cot, (8)
f2 c · X = fi = —cwr2 ω2 φ,ηαχ sin ωί. (g)
be measured. The course of the X curve is shown in Fig. 2b. After subtracting the correction variable X in the two equations (5) and (6) one obtains: / 1 - c ■ X = f [= cmr x tu 2 <f max sin cot, (8)
f 2 - c · X = fi = —cwr 2 ω 2 φ, ηαχ sin ωί. (G)

Das Ergebnis ist eine Sinuskurve, die den jeweiligen Beschleunigungen entspricht (Fig. ze). Aus (8) und (9) ergibt sich die VerhältnisgleichungThe result is a sine curve that corresponds to the respective accelerations (Fig. Ze). The relationship equation results from (8) and (9)

f r ■ Xf r ■ X ff νν

li~c Λ _ Jj_ _ ___LL ίτοϊ li ~ c Λ _ Jj_ _ ___LL ίτοϊ

punkts S' die Radien nach den Meßpunkten keine gerade Linie darstellen, sondern mit der Verbindungsgeraden der Meßpunkt die Winkel β bzw. δ bilden. Der hierdurch entstehende Fehler kann, wie in der Hauptpatentanmeldung gezeigt, durch geeignete Bauart des Anzeigegerätes eliminiert werden (vgl. Hauptpatentanmeldung Fig. 5 a und 5 b).point S ' the radii after the measuring points do not represent a straight line, but rather form the angles β and δ with the straight line connecting the measuring point. The resulting error can, as shown in the main patent application, be eliminated by a suitable design of the display device (cf. main patent application, FIGS. 5 a and 5 b).

Aus der Fig. 1 ergeben . sich folgende Kräfteverhältnisse :From Fig. 1 result. the following balance of power :

für negative Winkel φ unterhalb der Horizontalen. Das zweite Glied wird hierbei negativ, da sin ω t zwischen — und π negativ ist. 10°for negative angles φ below the horizontal. The second term here becomes negative, since sin ω t is negative between - and π . 10 °

Analog ergibt sich auf der rechten Seife:The same results on the right soap:

F21 — G-B2 = G cos <9?0 + <pmax sin cot} mr2 ω2 (pmax sin <at, F 21 - GB 2 = G cos <9? 0 + <p max sin cot} - mr 2 ω 2 (p max sin <at,

F22 = G" H- B2 = G cos η + φ F 22 = G " H- B 2 = G cos η + φ

Das zweite Glied wird hier für sin ω t zwischen —The second term is here for sin ω t between -

und π positiv. Sind die Federkonstanten der Meßfedern gleich c und ist ferner f0 = 0 die Nullage derand π positive. If the spring constants of the measuring springs are equal to c and furthermore f 0 = 0 is the zero position of the

609,527/447609,527 / 447

S 39774IX/42 kS 39774IX / 42 k

Für die vertikal zueinander liegenden Meßpunkte ergeben sich analog den Gleichungen (5) und (6) die GleichungenFor the measuring points lying vertically to one another, the equations (5) and (6) result in analogy to Equations

und darausand it

U = c[G sin 0 + cpmax sin ω ty — mrs ω2 q>max sin ω t] , fi = c[G sin 0 + <pmax sin ω t} + «^ co2 ψπιαχ sin co /] U = c [G sin 0 + cp max sin ω ty - mr s ω 2 q> max sin ω t], f i = c [G sin 0 + <p max sin ω t} + «^ co 2 ψ πιαχ sin co /]

/"a — c · Y = fs = —cwr3 co2 <pmax sin ω ί ,/ "a - c · Y = fs = —cwr 3 co 2 <p max sin ω ί,

fi~C-Y=fl= CMr1OJ2 q)max f i ~ CY = fl = CMr 1 OJ 2 q) m ax sm ωsm ω t >t >

fs-c-Y _ η ^ r, f s -cY _ η ^ r,

f /~ . V f' ν'f / ~. V f 'ν'

/ 4 ι- J- /4 '4/ 4 ι- J- / 4 '4

(13)
(14)
(13)
(14)

(15)(15)

Die bisherigen Überlegungen sind bereits in der Hauptpatentanmeldung angegeben. Sie beweisen, daß die korrigierten Momentanmeßwerte den Abständen der entsprechenden Meßpunkte von der Schwerpunktsachse verhältnisgleich sind. Für die Integration sind diese Meßwerte jedoch nicht unmittelbar verwendbar, da die korrigierten Meßwerte während der zweiten Halbperiode entgegengesetztes Vorzeichen haben,- ihre Summe also Null ergeben würden. Bezeichnet man die Meßwerte f während der ersten Halbperiode mit fu und /"21 bzw. f'u und f'iU während der zweiten Halbperiode mit f12 und fi% bzw. f'n und /"22, so müssen die Werte der zweiten Halbperiode bei der Integration negatives Vorzeichen erhalten:The previous considerations are already given in the main patent application. They prove that the corrected instantaneous measured values are proportionate to the distances of the corresponding measuring points from the center of gravity. However, these measured values cannot be used directly for the integration, since the corrected measured values have opposite signs during the second half-period - their sum would therefore result in zero. If the measured values f during the first half-period are denoted by f u and / " 21 or f ' u and f' iU during the second half-period by f 12 and f i% or f ' n and /" 22, then the values must the second half-period received a negative sign for integration:

(A1- (A 1 - cX)dtcX) dt

■ C Z) ώ ΑΊ ^ — Ai ί?ί■ C Z) ώ ΑΊ ^ - Ai ί? Ί

In Fig. 2 ist dies durch die gestrichelten Kurven dargestellt. Bei dem Erfindungsgegenstand wird dies dadurch erreicht, daß die Drehrichtung der Integrationsvorrichtungen umgekehrt wird.In Fig. 2 this is shown by the dashed curves. In the case of the subject matter of the invention, this will be achieved by reversing the direction of rotation of the integration devices.

In Fig. 3 ist das Prinzip einer einfachen Integrationsvorrichtung gemäß der. Erfindung als Beispiel gezeichnet. Die Figur zeigt von den in Fig. 4 a der Hauptpatentanmeldung dargestellten, im Quadrat angeordneten zwei Meßstellenpaaren nur die linke Meßstelle. des horizontalen und die obere Meßstelle des vertikalen Paares. Für die beiden anderen Meßstellen ist eine entsprechende Anordnung vorzusehen.In Fig. 3 the principle of a simple integration device according to the. Invention drawn as an example. The figure shows of those shown in Fig. 4 a of the main patent application, in the square arranged two pairs of measuring points only the left measuring point. of the horizontal and the upper measuring point of the vertical pair. A corresponding arrangement must be provided for the other two measuring points.

Durch das Beschleunigungspendel 1 mit der Masse 10 und den beiden Meßfedern 15 und 15' wird mittelsBy the acceleration pendulum 1 with the mass 10 and the two measuring springs 15 and 15 'is means

ist.is.

eu =e u =

= k[ [ G Sin <<p += k [ [ G Sin << p +

smsm ωω

+ Wf1CO2^113-SiIiCOi]. (17)+ Wf 1 CO 2 ^ 113 -SiIiCOi]. (17)

Einen weiteren Drehtransformator 57 mit dem über die Achse 573 von einem Neigungsmesser (Kreisel) gesteuerten Rotor 571 und dem zweiphasig gewickelten Stator 572 werden Wechselspannungen e12 entnommen, die dem Sinus des jeweiligen Neigungswinkels φ und damit dem Ausdruck G sin 0 + ymK sin ω ty verhältnisgleich sind. Die mittels des Gleichrichters 58 gleichgerichteten Wechselspannungen werden ebenfalls über Umschaltkontakte 553 und 554 des Relais 55 einem zweiten Integrationsmotor 562 zugeführt, dessen Drehzahl n12 der Spannung S12 und damit G sin <<j90 + q>max sin ω t) verhältnisgleich ist.A further rotary transformer 57 with the rotor 571 controlled by an inclinometer (gyro) via the axis 573 and the two-phase wound stator 572 are taken from alternating voltages e 12 , which correspond to the sine of the respective angle of inclination φ and thus the expression G sin 0 + y mK sin ω ty relatively equal. the rectified by the rectifier 58. AC voltages are also on change-over 553 and 554 of the relay 55 to a second integration engine 562 is supplied, the speed n 12 of the voltage S 12 and G sin << j9 0 + q> max sin ω t) is proportional.

e12 = ^1 M12 = — k[ G sin <<po'-f Ψ,ηαχ sin ω ty. (18) e 12 = ^ 1 M 12 = - k [G sin << p o '-f Ψ, ηαχ sin ω ty. (18)

Die Achsen der beiden Integrationsmotoren 561 und 562 sind über ein Differentialgetriebe 563 derart miteinander gekuppelt, daß die Drehzahl M1 der dritten Achse 564 des· Getriebes der Differenz der Drehzahlen M1 The axes of the two integration motors 561 and 562 are coupled to one another via a differential gear 563 in such a way that the speed M 1 of the third axis 564 of the gear unit is equal to the difference in the speeds M 1

entspricht. Bei passenderis equivalent to. With matching

Drehrichtung der Motoren 561 und 562 ist dann die ax sin cot. (19)The direction of rotation of motors 561 and 562 is then ax sin cot. (19)

= M31 — M32 = K ■ mrz co2 <pmax = M 31 - M 32 = K ■ mr z co 2 <p max

sin ω t. (20)sin ω t. (20)

Band 51 und Kurvenscheibe 52 der wechselstromgespeiste Rotor 531 eines Drehtransformators 53 so verstellt, daß in dem Stator 532 des Drehtransformators Spannungen entstehen, die dem Federweg der Meßfedern bzw. den zu messenden Beschleunigungen' (Verzögerungen) verhältnisgleich sind. Über einen Gleichrichter 54 werden die Wechselspannungen gleichgerichtet und über die Umschaltkontakte 551 und 552 des Relais 55 dem Integrationsmotor 561 zugeführt, dessen Drehzahl M11 der Statorspannung des Drehtransformators en und damit den zu messenden Beschleunigungen (Verzögerungen) verhältnisgleichBelt 51 and cam 52 of the alternating current-fed rotor 531 of a rotary transformer 53 are adjusted so that voltages arise in the stator 532 of the rotary transformer which are proportional to the spring travel of the measuring springs or the accelerations to be measured (decelerations). The alternating voltages are rectified via a rectifier 54 and fed via the switching contacts 551 and 552 of the relay 55 to the integration motor 561, whose speed M 11 is proportional to the stator voltage of the rotary transformer e n and thus to the accelerations (decelerations) to be measured

Drehzahl der ',dritten Welle 564:
M1 = M11 — M12 = K ■ W1Y1Oi2
Speed of the ', third shaft 564:
M 1 = M 11 - M 12 = K ■ W 1 Y 1 Oi 2

In gleicher Weise erhält man für die (nicht ge- no zeichnete) Meßanordnung der der Meßstelle 1 zugeordneten Meßstelle 3 (vgl. Fig. 4 a der Hauptpatentanmeldung). In the same way one obtains for the (not gen (drawn) measuring arrangement assigned to measuring point 1 Measuring point 3 (see. Fig. 4 a of the main patent application).

Für die Meßstellen des horizontal liegenden Meßstellenpaares ist eine etwas abweichende Anordnung erforderlich.The arrangement for the measuring points of the horizontally lying pair of measuring points is somewhat different necessary.

Das Beschleunigungspendel 2 (Fig. 3) mit der Masse 20 und den Meßfedern 25 und 25' verstellt t2o ebenfalls mittels Band 61 und Kurvenscheibe 62 den Rotor 631 des Drehtransformators 63 derart, daß die Spannungen des Stators 632 den zu messenden Beschleunigungen (Verzögerungen) des Meßpunktes 2 verhältnisgleich sind. Sie werden über den Gleichrichter 64 und die. Umschaltkontakte 651 und 652The acceleration pendulum 2 (Fig. 3) with the mass 20 and the measuring springs 25 and 25 'adjusted t2o also by means of band 61 and cam 62, the rotor 631 of the rotary transformer 63 in such a way that the voltages of the stator 632 the accelerations (decelerations) to be measured at measuring point 2 are proportional. They are via the rectifier 64 and the. Changeover contacts 651 and 652

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S 39774IX 142kS 39774IX 142k

des Relais 65 dem Integrationsmotor 661 zugeführt, dessen Drehzahl M21 der Drehtransformatorspannung e21 bzw. den Beschleunigungswerten verhältnisgleich ist.of the relay 65 is fed to the integration motor 661, the speed M 21 of which is proportional to the rotary transformer voltage e 21 or the acceleration values.

e21 = k, M21 = k[ [G (1 — cos On + cpmax sin ω t}) + mr2 ω2 (pmax sin ω i\. e 21 = k, M 21 = k [[G (1 - cos O n + cp max sin ω t}) + mr 2 ω 2 (p max sin ω i \.

2121

Der zweiten Statorwicklung des Drehtransformators 57 werden Wechselspannungen entnommen, die dem Cosinus des jeweiligen Neigungswinkels φ entsprechen. Ferner wird einem Transformator 67 mit festem Übersetzungsverhältnis eine Wechselspannung von derartiger Größe entnommen, daß die Differenz e22 der über die Gleichrichter 681 und 682 nebst zugehörigen Parallelwiderständen 683 und 684 gleichgerichteten Spannungen des festen und des Drehtransformators dem AusdruckAlternating voltages corresponding to the cosine of the respective angle of inclination φ are taken from the second stator winding of the rotary transformer 57. Furthermore, an AC voltage of such magnitude is taken from a transformer 67 with a fixed transformation ratio that the difference e 22 of the voltages of the fixed and rotary transformers rectified via the rectifiers 681 and 682 together with the associated parallel resistors 683 and 684 expresses the expression

G(x— cos <9?0 + <pmax sin ω t}} G (x— cos <9? 0 + <p max sin ω t}}

verhältnisgleich ist. Diese Spannung e22 wird einem Integrationsmotor 662 mit der Drehzahl W22 über die Umschaltkontakte 653 und 654 des Relais 65 zugeführt. is proportional. This voltage e 22 is fed to an integration motor 662 with the speed W 22 via the changeover contacts 653 and 654 of the relay 65.

= A1 «22 = k[ G (1 — cos= A 1 « 22 = k [G (1 - cos

ax sin o> i». (22) ax sin o> i ». (22)

Die Achsen der Integrationsmotoren 661 und 662 sind über das Differentialgetriebe 663 miteinander gekuppelt, dessen dritte Welle 664 eine Drehzahl M2 = M21 — M22 hat.The axes of the integration motors 661 and 662 are coupled to one another via the differential gear 663, the third shaft 664 of which has a speed M 2 = M 21 -M 22 .

M2 = M21 -U22 = K- mr% ω2 <pmax sin ω t. (23)M 2 = M 21 -U 22 = K- mr % ω 2 <p max sin ω t. (23)

Für die (nicht gezeichnete) Meßstelle 4 erhält man bei entsprechender MeßanordnungFor the (not shown) measuring point 4 is obtained with an appropriate measuring arrangement

M4 = M41 — M42 = K ■ mr^ ω2 cpmax sin ω t. (24)M 4 = M 41 - M 42 = K ■ mr ^ ω 2 cp max sin ω t. (24)

Die bisher nur kurz erwähnten Relais 55 und 65 werden entsprechend den weiter oben behandelten Überlegungen von einem Kontaktgerät geschaltet, das von einem Neigungsmesser gesteuert wird, der den mittleren Krängungs- (Trimm-) Wert anzeigt. Sie dienen dazu, den während der zweiten Halbperiode der Schwingung negativen Integrationswerten das entsprechende positive Vorzeichen zu geben.The relays 55 and 65, which have only been briefly mentioned so far, are treated in accordance with those discussed above Considerations switched from a contact device controlled by an inclinometer, the indicates the mean heel (trim) value. They are used for the second half of the period to give negative integration values the corresponding positive sign to the oscillation.

Die Zahl der Umdrehungen der dritten Welle der Differentialgetriebe während irgendeines Zeitraumes T. ist dannThe number of revolutions of the third shaft of the differential gear during any period T. is then

Ή = J ni dt = K ■ W1 o)2 (pmax [sin ca t dt (25) Ή = J n i dt = K ■ W 1 o) 2 (p max [sin ca t dt (25)

Das Verhältnis der Zahl der Umdrehungen je eines Meßanordnungpaares ist alsoThe ratio of the number of revolutions per one Measuring arrangement pair is so

Jm1 dt jn3dt Jm 1 dt jn 3 dt

(26)(26)

Die beschriebene einfache Integrationsvorrichtung hat jedoch gewisse Nachteile. Sie ist einmal spannungsempfindlich und setzt für eine einfache Messung Konstanz der Wechsel-Speisespannung voraus. Dieser Nachteil hat allerdings für dieGesamtmeßanordnung nur geringe Bedeutung, da nicht der absolute Wert, sondern nur das Verhältnis zweier Integrationswerte für die Messung erforderlich ist. Ferner müßte die Eichkurve der Integrationsmotoren auf dem ganzen Bereich, von Null beginnend, linear verlaufen, was in Wirklichkeit nicht der Fall ist. Dies fällt um so mehr ins Gewicht, als bei den Integrationsmotoren durch die oben ' beschriebene Umkehrschaltung sogar eine Umkehrung der Drehrichtung erforderlich wird. Nachfolgend werden daher Integrationsvorrichtungen vorgeschlagen, die diese Nachteile nicht besitzen.However, the simple integration device described has certain disadvantages. She is sensitive to tension and assumes constancy of the alternating supply voltage for a simple measurement. This However, the disadvantage is only of minor importance for the overall measuring arrangement, since it is not the absolute value but only the ratio of two integration values is required for the measurement. Furthermore, the calibration curve should the integration motors on the whole range, starting from zero, are linear, which in reality is not the case. This is all the more important as in the case of the integration motors due to the above ' reversing circuit described even a reversal of the direction of rotation is required. Below integration devices are therefore proposed which do not have these disadvantages.

In Fig. 4 ist die Gebeeinrichtung zur induktiven Erzeugung der Wechselspannungen in Abhängigkeit von den Beschleunigungs- (Verzögerungs-) Werten der Meßstelle 1 die gleiche wie in Fig. 3 und besteht aus der Masse 10 mit den Meßfedern 15 und 15', der mechanischen Übertragung mit Band 51 und Kurvenscheibe 52 und dem Drehtransformator 53. Die vom Stator 532 des Drehtransformators abgenommenen Spannungen werden jedoch zwei Spannungsübertragern 533 und 534 zugeleitet, deren Sekundärseite eine gleiche, den Beschleunigungswerten verhältnisgleiche Spannung ^1 liefern.In Fig. 4 the transmitter for inductive generation of alternating voltages as a function of the acceleration (deceleration) values of the measuring point 1 is the same as in Fig. 3 and consists of the mass 10 with the measuring springs 15 and 15 ', the mechanical transmission with belt 51 and cam disk 52 and the rotary transformer 53. The voltages taken from the stator 532 of the rotary transformer are, however, fed to two voltage transformers 533 and 534, the secondary side of which supply an identical voltage ^ 1 , which is the same as the acceleration values.

O1 = k [G sin (jp0 + ψηαχ sin ωϊ} + W1 α>2 ^moa: sin ω f\ . O 1 = k [G sin (jp 0 + ψηαχ sin ωϊ} + W 1 α> 2 ^ moa: sin ω f \.

(27)(27)

Mittels eines Transformators 535 mit festem Über-Setzungsverhältnis wird nun eine zusätzliche Spannung e0 erzeugt und über den Gleichrichter 541 gleichgerichtet. Zu dieser Gleichspannung e0 werden die ebenfalls über die Gleichrichter 542 und 543 gleichgerichteten Spannungen en einmal additiv und einmal subtraktiv hinzugefügt. Hierzu dienen die passend dimensionierten Parallelwiderstände 544, 545 und 546. Die Spannungen e0 -f ex und e0 ex werden über die Widerstände 547 und 548 und die Wechselkontakte 551 und 552 des Relais 55 je einem mit zusätzlicher Erregerwicklung versehenen Integrationsmotor 101 bzw. 102 zugeführt. Da deren elektromotorische Gegenkraft klein im Verhältnis zur zugeführten Spannung und sein Ankerwiderstand ebenfalls klein im Verhältnis zum Gesamtwiderstand des Stromkreises ist, kann die Gegen-EMK vernachlässigt werden. Die Motoren besitzen ferner Bremsscheiben 103 und 104 und vom Summenstrom der beiden Motoren erregte Bremsmagnete 105 und 106.By means of a transformer 535 with a fixed transmission ratio, an additional voltage e 0 is now generated and rectified via the rectifier 541. The voltages e n , which are likewise rectified via the rectifiers 542 and 543, are added once additively and once subtractively to this direct voltage e 0. To this end, serve the appropriately sized parallel resistors 544, 545 and 546. The voltages e x 0 f e and e 0 - e x are through resistors 547 and 548 and the changeover contacts 551 and 552 of the relay 55 each one provided with additional excitation winding integration engine 101 or 102 supplied. Since their counter electromotive force is small in relation to the applied voltage and its armature resistance is also small in relation to the total resistance of the circuit, the back EMF can be neglected. The motors also have brake disks 103 and 104 and brake magnets 105 and 106 excited by the total current of the two motors.

609527/447609527/447

S 39774IX142kS 39774IX142k

Die Wirkungsweise ist folgende: Das Drehmoment des Motors ιοί istThe mode of action is as follows: The torque of the motor is ιοί

das des Motors 102that of engine 102

ihre Bremsmomente sindtheir braking torques are

undand

= »12 k" e\. = » 12 k" e \.

(28)(28)

(29)(29)

k'k '

«11 —«19 =«11 -« 19 =

Entsprechende Anordnungen sind für die Integrationsvorrichtungen gewählt, die zur Messung der durch den Neigungswinkel φ hervorgerufenen Fehlergrößen ao dienen. Fig. 5 zeigt eine solche Vorrichtung zur Messung von Werten, die dem Sinus des Neigungswinkels bzw. der GrößeCorresponding arrangements are selected for the integration devices which are used to measure the error variables ao caused by the angle of inclination φ. FIG. 5 shows such a device for measuring values which correspond to the sine of the angle of inclination or the size

GsinO0 + cpmax sin toi),
Fig. 6 eine solche, die dem Fehlerwert
G sinO 0 + cp max sin toi),
Fig. 6 shows one that corresponds to the error value

G (i COS Oo + tpmax sm ω O)G (i COS Oo + tpmax sm ω O)

3o.. verhältnisgleich ist. Als Spannungsgeber dient in beiden Fällen, wie in Fig. 3, ein Drehtransformator 57 mit zweiphasig gewickeltem Stator.3o .. is proportional. The in In both cases, as in FIG. 3, a rotary transformer 57 with a two-phase wound stator.

k'k '

Daher sind die Drehzahlen der Motoren: k' (en + e-,)* Therefore the speeds of the motors are: k '(e n + e -,) *

k"k "

k'k '
Ύ7 Ύ 7

(30)(30)

Die Achsen der Motoren sind nun über ein Differential 107 so miteinander gekuppelt, daß an der dritten Welle 108 des Differentials die Differenzdrehzahl W11 — W12 angenommen werden kann. Es ist dabeiThe axes of the motors are now coupled to one another via a differential 107 in such a way that the rotational speed difference W 11 - W 12 can be assumed on the third shaft 108 of the differential. It is included

= K = K

JlJl

eo e o

(31)(31)

In Fig. 5 wird den Übertragern 574 und 575 eine Spannung e5 entnommen, die sin φ entspricht:In Fig. 5, a voltage e 5 is taken from the transformers 574 and 575, which corresponds to sin φ:

e5 = k [— G sin 0 + 9?maa,sin ω />] = k (-Z). (32) Die Spannung wird einer durch den Transformator 576 erzeugten festen Spannung e0 additiv bzw. subtraktiv, wie oben beschrieben, zugefügt. Hierzu dienen die passend dimensionierten Parallelwiderstände 586, 587 und 588. Die Spannungen e0 + ^5 und <?0e5 werden über die Widerstände 589, 590 und die Wechselkontakte 553, 554 des Relais 55 je einem Integrationsmotor 601, 602 mit Bremsscheiben 603, 604 und vom Summenstrom beider Motoren erregten Bremsmagneten 605,606 zugeführt. Die sich über das Differential 607 ergebende Differenzdrehzahl der Motoren, d. h. die Drehzahl der Welle 608, ist dann: e 5 = k [- G sin 0 + 9? maa , sin ω />] = k (-Z). (32) The voltage becomes additive or subtractive to a fixed voltage e 0 generated by the transformer 576, as The appropriately dimensioned parallel resistors 586, 587 and 588 are used for this purpose. The voltages e 0 + ^ 5 and <? 0 - e 5 are each an integration motor via the resistors 589, 590 and the changeover contacts 553, 554 of the relay 55 601, 602 with brake disks 603, 604 and brake magnets 605, 606 excited by the total current of both motors.

und, wenn abermals die Differenz der Drehzahlen der Wellen 108 und 608 gebildet wird (vgl. Fig. 7),and, if again the difference between the speeds of the shafts 108 and 608 is formed (see. Fig. 7),

ΤζΤζ

m) = (ei — %) ·m) = ( e i -%)

ni = nu — nvi — Ks n i = n u - n vi - Ks

Analog ergibt sich für die zugeordnete Meßstelle 3 des vertikalen Meßstellenpaares:The following results for the assigned measuring point 3 of the vertical measuring point pair:

«„ = n. «" = N.

■31'■ 31 '

- «32 — («S3 — «34) = —- «32 - (« S3 - «34) = -

(33)(33)

(34)(34)

(35)(35)

und die Bildung des Verhältnisses W1: W3 ergibtand the formation of the ratio W 1 : W 3 gives

-X+B3 +X-X + B 3 + X

ri r i r3 r 3

(36) (37) Für die Eliminierung des Fehlergliedes G(i— cos ζψ0 + φνιαχ sin ω t}) (36) (37) For the elimination of the error term G (i— cos ζψ 0 + φ νιαχ sin ω t})

müssen etwas andere Spannungsverhältnisse gewählt werden (Fig. 6). Ist etwa bei der Meßstelle 2 die am Drehtransformator 53 (vgl. Fig. 3) abgegriffene Spannung slightly different voltage ratios must be selected (Fig. 6). Is at measuring point 2 the on Rotary transformer 53 (see. Fig. 3) tapped voltage

e2 = k [G (i — cos <9?0 e 2 = k [G (i - cos <9? 0

so muß als Korrekturglied die Größeso the corrective element must be the size

e0 — e0 cos φ = e0e6 e 0 - e 0 cos φ = e 0 - e 6

abgezogen werden. Dementsprechend liefert der Transformator 582 (Fig. 6) die Spannung 2 ■ e0, und dem Integrationsmotor 701 wird die Spannung ee = e0cos95, demMotor 702 die Spannung 2 e0 — e6 = e0 (2 — cos φ) zugeführt. Es ergibt sich dann für den Motor 701 sin ω t}) + mr^m2 cpmax sin oj t],
die Drehzahl
subtracted from. Correspondingly, the transformer 582 (Fig. 6) supplies the voltage 2 ■ e 0 , and the integration motor 701 receives the voltage e e = e 0 cos95, the motor 702 the voltage 2 e 0 - e 6 = e 0 (2 - cos φ) fed. It then results for the motor 701 sin ω t}) + mr ^ m 2 cp max sin oj t],
the speed

23 ~Lii 223 ~ Lii 2

und für den Motor 702 die Drehzahland for the motor 702 the speed

A 4A 4

(38)(38)

(39)(39)

(40)(40)

609 527/447609 527/447

S 39774IX /42 kS 39774IX / 42 k

Die Drehzahl der Welle 708 ist dannThe speed of the shaft 708 is then

«24 =«24 =

■ = K (1 — cos 9?). (41)■ = K (1 - cos 9?). (41)

Der weitere Rechnungsgang ist der gleiche, wie oben gezeigt. ...:.■The rest of the billing process is the same as shown above. ...:. ■

Die Relais 55 (Fig. 5) und 65 (Fig. 6) dienen wie in Fig. 3 dazu, den während der zweiten Halbperiode der Schwingung negativen Integrationswerten das positive Vorzeichen zu geben. Dies geschieht aber nicht, wie in Fig. 3 durch Umkehrung der Drehrichtung der Integrationsmotoren, sondern jeweils durch Vertauschung der Zuleitungen bei je einem Paar Motoren. Es wird hierdurch erreicht, daß sämtliche Motoren stets in der gleichen Richtung laufen und ferner, wie man aus. obigen Rechnungen entnehmen kann, daß auch der Dreh wert Null nie erreicht wird; vielmehr kann die Integration stets in einem Drehzahlbereich geschehen, in dem die Eichkurve geradlinig verläuft.The relays 55 (Fig. 5) and 65 (Fig. 6) are used as in Fig. 3 to the during the second half period of To give vibration to negative integration values the positive sign. But this does not happen how in Fig. 3 by reversing the direction of rotation of the integration motors, but in each case by interchanging of the supply lines for a pair of motors each. It is thereby achieved that all engines always run in the same direction and further how to get out. from the above calculations it can be seen that even the rotation value zero is never reached; rather, the integration can always take place in a speed range happen in which the calibration curve runs in a straight line.

Die Umwandlung der Integrationswerte in Strombzw. Spannungswerte . zur Quotientenmessung nach Fig. 3 bzw. 4b der Hauptpatentanmeldung ist für das Meßstellenpaar 1 bis 3 in Fig. 7 dargestellt. Von den Integrationsvorrichtungen sind nur die oben beschrie-The conversion of the integration values into current or Voltage values. for quotient measurement according to FIGS. 3 and 4b of the main patent application are shown in FIG. 7 for the pair of measuring points 1 to 3. Of the Integration devices are only those described above

benen Integrationsmotorpaare entsprechend Fig. 4 und 5 dargestellt. Wie oben ausführlich erläutert, ist die Drehzahl der Achse 83 nach Gleichung (34)integrated motor pairs corresponding to FIGS. 4 and 5 shown. As explained in detail above, is the speed of the axis 83 according to equation (34)

ΤζΤζ

diejenige der Achse 84 nach Gleichung (35)that of axis 84 according to equation (35)

ΤζΤζ

na = — (ez — ßs) n a = - (e z - ß s )

0
und da nach Gleichung (36)
0
and since according to equation (36)

(34)(34)

(35)(35)

(36)(36)

so muß auch nach einem beliebigen Zeitintervallso must also after an arbitrary time interval

j" H1 dt j " H 1 dt

_o _O

J n3dt Y n 3 German

ΐ(ί)=^ (37) ΐ (ί) = ^ (37)

U3 (t)U 3 (t)

: sein. Greift man also während dieses Zeitintervalls mittels der Wellen 83 und 84 der Zahl 'ihrer Umläufe entsprechende Meßgrößen ab, so sind auch diese, z. B.: be. So if one grabs during this time interval by means of the shafts 83 and 84 of the number 'of their revolutions from corresponding measured variables, then these too, z. B.

Widerstände T1 und r3,'. verhältnisgleich.Resistors T 1 and r 3 , '. proportional.

In Fig. 7 werden von den Achsen 83 und 84 dieIn Fig. 7 of the axes 83 and 84 are the

;r Schleifarme 853 der Kontakteinrichtung 85 und 872 des Drehwiderstandes 87 einerseits und die Schleifarme 863 der Kontakteinrichtung 86 und 882 des Drehwiderstandes 88 in der Pfeilrichtung angetrieben. Eine umgekehrte Drehrichtung wird durch das oben-; r sliding arms 853 of the contact device 85 and 872 of the rotary resistor 87 on the one hand and the sliding arms 863 of the contact device 86 and 882 of the rotary resistor 88 driven in the direction of the arrow. A reverse direction of rotation is achieved by the above

■ erwähnte Umkehr relais 55 unmöglich gemacht. Auf der Widerstandsbahn 871 wird also in der Zeit ί ein dem Schwerpunktsabständ rlt auf der Bahn 881 ein dem Abstand rs verhältnisgleicher Widerstand abgegriffen. Sind T1 und rs verschieden groß, z. B. V1 > r3, ■ mentioned reversing relay 55 made impossible. On the resistance strip 871 is thus in the time ί a r a Schwerpunktsabständ lt on the web 881 a distance r s ratio equal resistance tapped. If T 1 and r s are of different sizes, e.g. B. V 1 > r 3 ,

:■. so werden die Arme 853 und 872 einen vollen Umlauf gemacht haben, ehe' dies bei 863 und 882 der Fall ist. : ■. so arms 853 and 872 will have made a full revolution before 863 and 882 do.

Wenn beide Kontaktarmpaare aus der gezeichneten Nullstellung ihren Weg begonnen haben, werden 853 und 872 die Nullstellung also wieder erreicht haben, während 863 und 882 erst etwa die punktiert gezeichnete Stellung erreicht haben. Die Widerstände 871 und 881 der Drehwiderstände, die den Widerstandswert w haben sollen, sind mit ihrem Anfang A über je einen Widerstand 891 bzw. 892 mit dem Widerstandswert w und mit ihrem Ende E unmittelbar mit den freien ,Enden je eines gegeneinandergeschalteten Kreuzspulenpaares des Doppelkreuzspulsystems 89 verbunden, dessen Spulenpaare in Stern geschaltet sind. Der Schleifer 872 des Drehwiderstandes 87 liegt über den Arbeitskontakt 915 des Relais 91 am positiven, der Schleifer 882 des Widerstandes 88 über den Schutzwiderstand 893 am negativen Pol einer Gleichstromquelle. When both contact arm pairs have started their way from the drawn zero position, 853 and 872 will have reached the zero position again, while 863 and 882 have only reached the position shown in dotted lines. The resistors 871 and 881 of the rotary resistors, which should have the resistance value w , are connected with their beginning A via a resistor 891 or 892 with the resistance value w and with their end E directly with the free ends of a cross-connected cross-coil pair of the double cross-coil system 89 connected, whose coil pairs are connected in star. The wiper 872 of the rotary resistor 87 is connected to the positive pole via the normally open contact 915 of the relay 91, the wiper 882 of the resistor 88 via the protective resistor 893 to the negative pole of a direct current source.

Hat nun der Schleifer 882 die punktiert gezeichnete . Stellung erreicht und dabei den Widerstandswert χ am Drehwiderstand 88 abgegriffen, so würde sich die Drehspule des Systems 89 entsprechend dem Ver-Now the grinder 882 has the dotted line. Position reached and the resistance value χ tapped at the rotary resistor 88, the moving coil of the system 89 would move according to the

hältnis — und damit dem Verhältnis ■ bzw. -^- ·> w U2 (t) n2 ratio - and thus the ratio ■ or - ^ - ·> w U 2 (t) n 2

einstellen.to adjust.

Die Kontaktbahnen der Kontaktvorrichtungen 85 bzw. 86 bestehen aus je einem über den ganzen Umfang mit Ausnahme der Nullstellung reichenden Kontaktstück 851 bzw. 861 und je einem Nullkontaktstück 852 bzw. 862. Am Kontaktstück 851 ist das Relais 93, dessen Spule mit dem andern Ende am Pluspol liegt, an 861 das Relais 94, dessen anderes Spulenende am Minuspol liegt, angeschlossen. Die Relais 93 und 94 können ferner durch die Kontakte 951 bzw. 952 des Relais 95 eingeschaltet werden. Die Kontaktstücke 852 und 862 sind über dasRelais 95 miteinander verbunden. Der Schleifer 853 liegt am Minuspol, der Schleifer 863 am Pluspol der Stromquelle. Das Relais 90 und das durch den Kondensator 92 mit Abfallverzögerung versehene Relais 91 können, , wie gezeichnet, über die Arbeitskontakte 901 des Relais 90 und 911 des Relais 91 sowie über die Ruhekontakte 902 von Relais 90, 932 von Relais 93 und 942 von Relais 94 geschaltet werden. Ferner wird das Motorpaar 101, 102 durch den Arbeitskontakt 931 von Relais 93 und den Ruhekontakt 912 von Relais 91, das Motorpaar 301, 302 durch den Arbeitskontakt 941 von Relais 94 und den Ruhekontakt 914 von Relais 91 und das Motorpaar 601, 602 durch die Arbeitskontakte 933 von Relais 93, 943 von Relais 94 und den Ruhekontakt 913 von Relais 91 ein- bzw. ausgeschaltet. Die Wirkungsweise ist nun folgende:The contact tracks of the contact devices 85 and 86 each consist of one over the entire circumference with the exception of the zero position reaching contact piece 851 or 861 and one zero contact piece 852 each or 862. Relay 93 is on contact piece 851, the other end of which is on the positive pole of the coil. Relay 94, whose other end of the coil is connected to the negative pole, is connected to 861. The relays 93 and 94 can also be switched on by the contacts 951 and 952 of the relay 95. The contact pieces 852 and 862 are connected to each other via relay 95. The 853 wiper is on the negative pole, the 863 wiper at the positive pole of the power source. Relay 90 and that provided by capacitor 92 with drop-out delay Relays 91 can, as shown, via the normally open contacts 901 of the relay 90 and 911 of the relay 91 and via the normally closed contacts 902 of relay 90, 932 of relay 93 and 942 of relay 94 switched will. Furthermore, the pair of motors 101, 102 is through the normally open contact 931 of relay 93 and the normally closed contact 912 of relay 91, the motor pair 301, 302 through the normally open contact 941 of relay 94 and the normally closed contact 914 of relay 91 and the motor pair 601, 602 through the normally open contacts 933 of relay 93, 943 of relay 94 and the normally closed contact 913 of Relay 91 switched on or off. The mode of action is now as follows:

Befinden sich die Schleifer 853 und 863 in der Nullstellung, so ist das Relais 95 eingeschaltet. Damit werden auch die Relais 93 und 94 über 951 bzw. 952 eingeschaltet. Diese wiederum schalten mit ihren Kontakten 931, 941, 933 und 943 sämtliche Motorpaare ein. Die Integrationsvorrichtung beginnt also zu arbeiten, und zwar so lange, bis eines der beiden Schleiferpaare 853, 872 bzw. 863, 882 die Nullstellung wieder erreicht hat. Während dieser Zeit ist zwar Relais 95 wieder abgefallen, die Relais 93 und 94 bleiben aber über die ' Arme 853 Und 863 und die Kontaktstücke 851 und 861 eingeschaltet. Auch die Relais 90 und 91 können nichtIf the sliders 853 and 863 are in the zero position, the relay 95 is switched on. In order to relays 93 and 94 are also switched on via 951 and 952, respectively. These in turn switch with their contacts 931, 941, 933 and 943 all motor pairs. So the integration device begins to work until one of the two pairs of sliders 853, 872 or 863, 882 reaches the zero position again has. During this time relay 95 has dropped out again, but relays 93 and 94 remain via the ' Arms 853 and 863 and the contact pieces 851 and 861 turned on. Relays 90 and 91 cannot either

527/447527/447

S 39774IX/42 kS 39774IX / 42 k

betätigt werden, da die Ruhekontakte 932 und 942 geöffnet sind.be operated because the normally closed contacts 932 and 942 are open.

Hat jedoch z. B. das schneller laufende Schleiferpaar 853, 872 die Nullstellung wieder erreicht, während das Schleiferpaar 863, 882 sich etwa erst in der punktiert gezeichneten Stellung befindet, so wird zunächst der Speisestromkreis für Relais 93 unterbrochen. Damit werden auch die Speisestromkreise für die Motorpaare 101, 102 und 601, 602 unterbrochen, und das Schleiferpaar 853, 872 bleibt in der Nullstellung stehen. Durch den sich wieder. schließenden Ruhekontakt 932- wird nun das Relais 91 eingeschaltet, das seinerseits mit dem Kontakt 911 das Relais 90 einschaltet.. Durch Kontakt 914 des Relais 91 wird auch das Motorpaar 301,302 ausgeschaltet und bleibt stehen. Der Kontakt 915 endlich schließt den Meßstromkreis für das Kreuzspulsystem, und die Messung geht in der oben beschriebenen Weise vor sich.
Das durch Relais 91 eingeschaltete Relais 90 unterbricht zwar sofort wieder durch seinen Kontakt 902 den Stromkreis für Relais 91. Dieses fällt jedoch verzögert ab, so daß genügend Zeit für den nach dem Abfallen von Relais 91 wieder unterbrochenen Meßvorgang bleibt. Das Relais 90 seinerseits hält sich selbst über seinen Kontakt 901.
However, has z. B. the faster running pair of sliders 853, 872 reaches the zero position again, while the pair of sliders 863, 882 is about only in the position shown in dotted lines, the supply circuit for relay 93 is first interrupted. This also interrupts the supply circuits for the motor pairs 101, 102 and 601, 602, and the wiper pair 853, 872 remains in the zero position. By yourself again. Closing normally closed contact 932- the relay 91 is now switched on, which in turn switches on the relay 90 with the contact 911 .. By contact 914 of the relay 91, the motor pair 301,302 is also switched off and stops. The contact 915 finally closes the measuring circuit for the cheese system, and the measurement proceeds in the manner described above.
The relay 90 switched on by relay 91 interrupts the circuit for relay 91 again immediately through its contact 902. However, this drops out with a delay, so that there is enough time for the measurement process, which is interrupted again after relay 91 drops out. The relay 90, in turn, maintains itself through its contact 901.

Nach dem Wiederabfallen von Relais 91 ist auch der Kontakt 914 wieder geschlossen. Daher läuft das kurzzeitig abgeschaltete Motorpaar 301, 302 nunmehr wieder weiter, bis auch das Schleiferpaar 863, 882 die Nullstellung erreicht hat. In diesem Augenblick wird das Relais 95 und damit die Relais 93 und 94 eingeschaltet, das Relais 90 durch 932 wieder stromlos gemacht und die Speisestromkreise für die Integrationsmotorpaare wieder geschlossen. Das Spiel beginnt also von neuem.After relay 91 drops out again, contact 914 is closed again. Hence it works Motor pair 301, 302 switched off for a short time now continue again until the pair of grinders 863, 882 die Has reached zero position. At this moment the relay 95 and thus the relays 93 and 94 are switched on, the relay 90 is again de-energized by 932 and the supply circuits for the integration motor pairs closed again. So the game starts all over again.

Da das System 89 nur während der kurzen Meßzeit eingeschaltet ist, muß es zweckmäßig während der Zeit der Stromlosigkeit durch eine Arretiervorrichtung in seiner letzten Stellung festgehalten werden.Since the system 89 is switched on only during the short measuring time, it must expediently during the During the period of powerlessness held by a locking device in its last position.

Ferner kann der Lauf des zurückgebliebenen Integrationsmotorpaares nach der Messung durch eine Kunstschaltung beschleunigt werden, damit die Schleifer dieses Paares die Nullstellung so schnell wie möglich wieder erreichen und der Meßvorgang von neuem beginnen kann.Furthermore, the run of the remaining integration motor pair after the measurement are accelerated by an artificial circuit so that the grinder of this pair can reach the zero position again as quickly as possible and start the measuring process again can.

Schließlich ist es auch möglich, falls die durch die Drehtransformatoren erzeugten Meßströme bei sehr kleinen Schwingungsvorgängen für eine Messung nicht genügen sollten, diese Meßströme in der in der Haupt-Patentanmeldung vorgeschlagenen Weise zu verstärken. Finally, it is also possible if the measuring currents generated by the rotary transformers are very high Small oscillation processes should not suffice for a measurement, these measuring currents in the main patent application proposed way to reinforce.

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: i. Einrichtung zur Ermittlung der Schwerpunktsachsen eines schwimmenden Körpers, z. B. eines Schiffes, durch Messung der infolge der Schiffsschwingungen auftretenden Beschleunigungen in mindestens drei in einer zu der durch den Schwerpunkt des Körpers gehenden Schwingebene parallelen Ebene gelegenen Meßpunkten, nach Patentanmeldung S 36/261 IX/42 k,_ dadurch gekennzeichnet, daß für alle gemessenen Beschleunigung^- bzw. Verzögerungswerte ein. Summen wert über einen bestimmten Zeitraum gebildet und das Verhältnis der Summenwerte zueinander zur Bestimmung der Schwerpunktsachsen benutzt wird.i. Device for determining the focal axes a floating body, e.g. B. a ship, by measuring the accelerations occurring as a result of the ship's vibrations in at least three in a plane of oscillation going through the center of gravity of the body measuring points located in parallel planes, according to patent application S 36/261 IX / 42 k, _ characterized in that that for all measured acceleration ^ - or deceleration values. Worth sums of money formed over a certain period of time and the ratio of the sum values to each other for determination the center of gravity is used. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in elektrische Strom- bzw. Spannungswerte umgewandelten Beschleunigungs-(Verzögerungs-) Werte mittels eines elektrischen Integrationsverfahrens summiert und nach einer bestimmten Zeit das Verhältnis der Summen dieser Werte gebildet wird.2. Device according to claim 1, characterized in that that the acceleration (deceleration) converted into electrical current or voltage values Values are summed up by means of an electrical integration process and, after a certain time, the ratio of the sums of these Values is formed. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Summierung Integrationsmotoren nach Art der Amperestunden- bzw. Voltstundenzähler verwendet werden.3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that integration motors for the summation can be used in the same way as the ampere-hour or volt-hour meter. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die infolge einer Krängung (Trimm) des Schiffes erforderlichen additiven oder subtraktiven elektrischen Korrekturwerte ebenfalls erst einem Integrationsmotor zugeführt und mittels eines Differentialgetriebes von den Integrationswerten der Beschleunigungs- (Verzögerungs-) Werte abgezogen bzw. diesen hinzugefügt werden.4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the result of a heel (Trim) the ship required additive or subtractive electrical correction values as well first fed to an integration motor and by means of a differential gear of the integration values the acceleration (deceleration) values can be subtracted or added to. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Integrationsvorrichtung für die vom Krängungs- (Trimm-) Winkel abhängigen Werte ein dauernd laufendes Integrations- . motorpaar verwendet wird, dessen Achsen über ein Differentialgetriebe miteinander gekuppelt sind "und dem sowohl konstante als auch von dem jeweiligen Krängungs- (Trimm-) Winkel des Schiffes abhängige elektrische Strom- bzw. Spannungswerte derart zugeführt werden, daß die Differenzdrehzahl der dritten Welle des Differentialgetriebes-den zu integrierenden Werten verhältnisgleich ist.5. Device according to claim 1, 2 and 4, characterized in that as an integration device for the values dependent on the heel (trim) angle a continuously running integration. motor pair is used, the axes of which are coupled to one another via a differential gear "and the constant as well as the respective heel (trim) angle of the ship dependent electrical current or voltage values are supplied in such a way that the differential speed of the third shaft of the differential gear is proportional to the values to be integrated. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Integrationsvorrichtung für die von der Beschleunigung (Verzögerung) der Meßpunkte abhängigen Werte ein dauernd laufendes Integrationsmotorpaar verwendet wird, dessen Achsen über ein Differentialgetriebe miteinander gekuppelt sind und dem sowohl konstante als auch der jeweiligen Beschleunigung (Verzögerung) der Meßpunkte entsprechende elektrische Strom- bzw. Spannungswerte derart zugeführt werden, daß die Differentialdrehzahl der dritten Welle des Differentialgetriebes den zu integrierenden Werten verhältnisgleich ist.6. Device according to claim 1, 2, 4 and 5, characterized in that as an integration device For the values dependent on the acceleration (deceleration) of the measuring points, a continuously running pair of integrating motors is used whose axes are coupled to each other via a differential gear and both constant as well as the respective acceleration (deceleration) of the measuring points corresponding electrical current or voltage values are supplied in such a way that the differential speed of the third shaft of the differential gear is proportional to the values to be integrated. 7. Einrichtung nach Anspruch i, 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Wellen der Differentialgetriebe nach Anspruch 5 und 6 über' ein weiteres Differentialgetriebe derart miteinander gekuppelt sind, daß die Drehzahl der dritten Welle dieses Differentialgetriebes den tangentialen Beschleunigungs- (Verzögerungs-) Werten der Meßpunkte durch Abzug oder Hinzuzählung der durch den jeweiligen Krängungs- (Trimm-) Winkel des Schiffes erforderlichen Korrekturwerte verhältnisgleich ist.7. Device according to claim i, 2 and 4 to 6, characterized in that the third shafts of the differential gear according to claims 5 and 6 via ' another differential gear are coupled together such that the speed of the third shaft this differential gear the tangential acceleration (deceleration) values of the measuring points by subtracting or adding the values resulting from the respective heel (trim) angle of the Ship required correction values is proportional. 8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Geber für die von dem jeweiligen Krängungs- (Trimm-) Winkel des Schiffes abhängigen elektrischen Werte ein Phasentrans-8. Device according to claim 1 to 7, characterized in that as a transmitter for the of the respective heel (trim) angle of the ship depending on electrical values a phase transfer 609 527/447609 527/447 S 39774IX/42 kS 39774IX / 42 k formator verwendet wird, dessen Drehwinkel in Abhängigkeit von einem Neigungsmesser (Kreisel, Pendel) gesteuert wird.formator is used, the angle of rotation of which depends on an inclinometer (gyroscope, Pendulum) is controlled. 9. Einrichtung nach Anspruch ι bis 8, dadurch . gekennzeichnet, daß als Geber für die den Beschleunigungen (Verzögerungen) der Meßpunkte entsprechenden elektrischen Werte ein solcher auf induktiver oder kapazitiver Grundlage verwendet wird.9. Device according to claim ι to 8, characterized. characterized in that as a transmitter for the accelerations (Delays) the electrical values corresponding to the measuring points, one on an inductive or capacitive basis will. ίο io. Einrichtung nach Anspruch ι bis g, dadurchίο io. Device according to claims ι to g, characterized gekennzeichnet, daß die elektrischen Wechselstrom- bzw. -spannungswerte in Gleichstrom- bzw. -spannungswerte umgewandelt werden, bevor sie den Integrationsvorrichtungen zugeführt werden.characterized in that the electrical alternating current or voltage values in direct current or -voltage values are converted before they are fed to the integration devices. 11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Kurvenscheibe als Übertragungsmittel zwischen dem Beschleunigungsmesser und dem Geber nach Anspruch 9 die elektrischen Werte dem Federweg des Beschleunigungsmesser verhältnisgleich gemacht werden.11. Device according to claim 1 to 10, characterized characterized in that by means of a cam as a transmission means between the accelerometer and the transmitter according to claim 9, the electrical values of the spring travel of the accelerometer be made proportionate. 12. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4 und 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung der Integrationsmotoren beim Durchgang der Schwingungsperiode durch den Nullwert jedesmal umgekehrt wird.12. Device according to claim 1 to 4 and 8 to 11, characterized in that the direction of rotation of the integration motors when passing through the Oscillation period is reversed by the zero value each time. 13. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchgang der Schwingungsperiode durch den Nullwert die Zuleitungen zu den Motoren des Integrationsmotorpaares für die Beschleunigungsmessung einerseits und die Zuleitungen zu den Motoren des Integrationsmotorpaares für die Messung der Korrekturwerte andererseits jedesmal getauscht werden. 13. Device according to claim 1, 2 and 5 to 11, characterized in that when the oscillation period passes through the zero value, the leads to the motors of the integration motor pair for the acceleration measurement on the one hand and the supply lines to the motors of the integration motor pair for the measurement of the correction values, on the other hand, are exchanged each time. 14. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung gemäß Anspruch 12 bzw. 13 mittels Relais geschieht, die von •einer Einrichtung zur Bestimmung des mittleren Krängungs- (Trimm-) Winkels gesteuert wird.14. Device according to claim 1 to 13, characterized characterized in that the switchover takes place according to claim 12 or 13 by means of relays, which from • a device for determining the mean heel (trim) angle is controlled. 15. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der über einen bestimmten Zeitraum integrierten und korrigierten Meßwerte ein weiterer Strom- bzw. Spannungswert gebildet wird, der der Summe aller dieser Meßwerte über den bestimmten Zeitraum verhältnisgleich ist.15. Device according to claim 1 to 14, characterized characterized in that by means of the integrated and corrected over a certain period of time Measured values a further current or voltage value is formed, which is the sum of all these measured values is proportional over the specified period. 16. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Anspruch 15 gewonnenen Strom- bzw. Spannungswerte, die den über einen bestimmten Zeitraum integrierten und korrigierten Meßwerten der in einem regelmäßigen Vieleck angeordneten Beschleunigungsmesser verhältnisgleich sind, jeweils nach Ablauf des bestimmten Zeitraumes einem als Asymmeter bekannten Meßgerät zugeführt werden, das dann die Lage der wirklichen Schwerpunktsachse anzeigt.16. Device according to claim 1 to 15, characterized characterized in that the current or voltage values obtained according to claim 15 which exceed the a certain period of time integrated and corrected measured values of the in a regular Polygon arranged accelerometer are proportionate, each after the specified Period of time are fed to a measuring device known as an Asymmeter, which then the Shows the position of the real center of gravity. 17. Einrichtung nach Anspruch ibis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Anspruch 15 gewonnenen Strom- bzw. Spannungswerte, die den über einen bestimmten Zeitraum integrierten und korrigierten Meßwerten der in einem Quadrat angeordneten Beschleunigungsmesser verhältnisgleich sind, jeweils nach Ablauf des bestimmten Zeitraumes paarweise von je zwei einander gegenüberliegenden Meßstellen j e einem Lichtmarkenquotientenmeßwerk zugeführt werden, wobei die Spiegel der beiden Quotientenmeßwerke so zueinander angeordnet sind, daß das eine Meßwerk die Auswanderung der Lichtmarke in der einen Richtung, das andere Meßwerk die Auswanderung der Lichtmarke in der dazu senkrechten Richtung bewirkt.17. Device according to claim ibis 15, characterized characterized in that the current or voltage values obtained according to claim 15 which exceed the a certain period of time integrated and corrected measured values of those arranged in a square Accelerometers are proportionate, in each case after the specified period of time in pairs of two opposite measuring points each with a light mark quotient measuring mechanism are supplied, the mirrors of the two quotient measuring units are arranged to one another so that the one measuring unit the Emigration of the light mark in one direction, the other measuring mechanism the emigration of the Causes light mark in the direction perpendicular to it. 18. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Beschleunigungsmesser gewonnenen elektrischen Strom- bzw. Spannungswerte vor der Integration durch einen in Abhängigkeit von der Amplitude eines der Meßwerte oder selbsttätig geregelten Verstärker verstärkt werden.18. Device according to claim 1 to 17, characterized characterized in that the electrical current or voltage values obtained by the accelerometer before integration by one of the measured values as a function of the amplitude or automatically controlled amplifiers are amplified. 19. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät (Asymmeter oder Lichtmarkenquotientenmesser) während des Integrationsvorganges gesperrt und in seiner letzten Lage festgehalten wird.19. Device according to claim 1 to 18, characterized characterized in that the display device (Asymmeter or light mark quotient meter) during the Integration process is locked and held in its last position. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings © 609 527/447 5.56© 609 527/447 5.56

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