NL2013559B1

NL2013559B1 - Druksensor.

Info

Publication number: NL2013559B1
Application number: NL2013559A
Authority: NL
Inventors: Ovaere Peter; Schepens Pieter-Jan
Original assignee: Mersen Benelux B V
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2016-05-09
Also published as: NL2013559A

Abstract

De onderhavige uitvinding heeft tot objectief een sensor aan te bieden die toelaat de drukkracht van de veren op de koolborstels te gaan meten tussen de sleepring en de borstel, en derhalve gekenmerkt door het feit dat de sensor dunner is dan 4 mm, en alsnog voorzien is van een target (4) dewelke middels een mechanisch vervormbaar gedeelte (3) is opgehangen in de sensor (1), en waarbij deze sensor voorzien is van één of meerdere rekstrookjes (2) dewelke zodanig zijn opgesteld dat ze het afschuiven van het vervormbaar meetgedeelte onder druk detecteren. In tegenstelling tot bestaande meetsensoren liggen de rekstrookjes niet enkel op het mechanisch vervormbaar gedeelte gelegen tussen het meetpunt (target) en de perimeter van de sensor, maar overbruggen ze tevens de ophangpunten van de mechanisch vervormbare elementen met de sensor en/of het opgehangen target of meetpunt.

Description

DRUKSENSOR

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Bij koolborstelmotoren worden de borstels via een veer tegen de sleepringen of collector aangedrukt. Deze veerkracht is belangrijk om de goede werking van de motor te verzekeren. Bij te hoge veerdruk slijten zowel de borstels te snel (wat vervuiling en afname van de isolatie weerstand veroorzaakt) en ook de sleepring of collector. Is de veerdruk te laag dan ontstaat er slecht contact, vonkvorming en inbranding wat schade oplevert. Is de druk onderling ongelijk dan zal de stroomverdeling evenredig uit balans raken waarbij in eerste instantie de borstels erg onregelmatig slijten wat het onderhoud bemoeilijkt en in een verdere fase sommige borstels overbelast raken en verbranden met alle gevolgen van dien (kan zelfs aanleiding geven tot grote motor schade). Het is dus belangrijk de veerdruk regelmatig na te zien want door temperatuur, trillingen en soms elektrische stroom die door de veren kunnen vloeien kan de veerdruk na verloop van tijd afwijkingen gaan vertonen. Het is dus zaak de veren geregeld op te meten.

De beste oplossing hiervoor zou zijn om de veerdruk of kracht te kunnen meten van de koolborstel op zijn contact vlak. Maar de ruimte is hier zeer beperkt. De afstand tussen de houder en de sleepring is vast bepaald door zijn noodzakelijke correcte werking en komt hierdoor typisch tussen de 2 a 3 mm ongeacht de grote van de koolborstel. De op te meten veerdruk is afhankelijk van de borstel grootte en de toepassing. Zo zal een tractie motor een grotere veerdruk hebben vanwege omgevingstrillingen dan een stationaire motor. Globaal genomen kan de veerdruk variëren tussen 0,1 Kg en 5Kg. Gezien de grote variatie in de uitvoeringen van de koolborstelhouders en het groot bereik in de te meten drukken zijn de bestaande meetsondes altijd te groot om op de ideale plaats (tussen de borstel en het contactvlak) gebruikt te kunnen worden. De huidige oplossingen bestaan uit een relatief grote sondes die altijd de druk meten tussen de koolborstel en het veerdruk systeem. Vaak is het bereik van deze sondes beperkt, waardoor men verschillende sondes nodig heeft in functie van de op te meten drukken. Door het verplaatsen van de meeting van de ruimte tussen de borstel en de sleepring, naar de ruimte tussen de borstel en het veerdruksysteem, moet men in sommige gevallen ook nog rekening houden met de aanslaghoek van het veerdruksysteem ten overstaande van het contactoppervlak tussen de borstel en de sleepring. Bij borstels met schuine kop of schuin opgestelde houders, zullen de waarden gemeten tussen de borstel en het veerdruksysteem moeten omgerekend worden in functie van de hoek graden om zo uiteindelijk de juiste waarde te kunnen bekomen. Wetende dat er op 1 turbogenerator van een elektriciteitscentrale wel tot 200 borstels kunnen zitten, is het evident dat er binnen de sector nood is aan een meet- of druksensor die kan ingezet worden tussen de sleepring en de borstel, en waarbij deze sensor een breed drukbereik heeft en derhalve inzetbaar is voor zowel stationaire als tractie-motoren, alternatoren, en andere elektrische machines.

BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft tot objectief een sensor (1) aan te bieden die toelaat de drukkracht van de veren op de koolborstels te gaan meten tussen de sleepring (15) en de borstel (14), en derhalve gekenmerkt door het feit dat de sensor dunner is dan 4 mm, en alsnog voorzien is van een target (4) dewelke middels een mechanisch vervormbaar gedeelte (3) is opgehangen in de sensor, en waarbij deze sensor voorzien is van één of meerdere meetstrookjes (2), dewelke zodanig zijn opgesteld dat ze het afschuiven van het vervormbaar meetgedeelte onder druk detecteren.

In tegenstelling tot bestaande meetsensoren, zoals getoond in afbeelding 1, liggen de meetstrookjes (2) niet enkel op het mechanisch vervormbaar gedeelte (3) gelegen tussen het meetpunt (target) en de perimeter van de sensor. Zoals blijkt uit afbeelding 1, strekt de ligging van de meetstrookjes, hierin ook wel rekstrookjes genoemd, in de sensor volgens de stand der techniek zich longitudinaal uit over het mechanisch vervormbaar gedeelte gelegen tussen het centrale meetpunt en de rand van de sensor. Voorgaande minimale dimensies voor de totale dikte van de sensor zijn bij deze opstelling niet mogelijk vermits er voldoende ruimte (ten minste enkele millimeters) moet zijn aan weerszijde van het vervormbaar gedeelte om de vervorming (doorbuiging) ervan te kunnen detecteren. De meetsensor verschilt ook van de veer-balansen zoals bijvoorbeeld beschreven in de PCT publicatie W003/071241 dewelke specifiek ontwikkelt zijn voor metingen in de pg - mg range, en dus nooit ingezet kunnen worden voor het meten van voornoemde veerdrukken vermits deze in de g - kg range gelegen zijn.

Zoals hierna verder toegelicht zorgt de configuratie van de onderhavige vinding er voor dat het wel degelijk mogelijk is een druk- meetsensor te bekomen met een meetzone (11) dewelke bruikbaar is om met een grote nauwkeurigheid veerdrukken te meten in de g - kg range en waarvan de totale dikte kleiner of gelijk is aan 4 mm; in het bijzonder kleiner dan 3 mm; meer in het bijzonder tussen 2mm en 4mm dik; zelfs meer in het bijzonder tussen 2mm en 3mm dik; in een verdere uitvoeringsvorm zelfs tussen 1mm en 4mm. De meetzone komt uiteindelijk overeen met het gedeelte van de sensor hetwelke effectief onder de te meten borstel wordt geplaatst. De totale dikte van minder dan 4mm kan zich in een bijzondere uitvoeringsvorm zelfs uitstrekken over het volledige oppervlak van de meetsensor. Een dergelijke versie van een meetsensor volgens de onderhavige vinding is getoond in de afbeeldingen 3 tot 6. Derhalve zal in een dergelijke vorm van de meetsensor deze een totale dikte hebben die kleiner of gelijk is aan 4 mm; in het bijzonder kleiner dan 3 mm; meer in het bijzonder tussen 2mm en 4mm dik; zelfs meer in het bijzonder tussen 2mm en 3mm dik; in een verdere vorm zelfs tussen 1 mm en 4mm. Buiten de meetzone, en zoals bijvoorbeeld getoond in afbeelding 7, kan de meetsensor dikker zijn. Zo kan de meetsensor buiten de meetzone bijvoorbeeld voorzien zijn van een kabelhouder (19) dewelke de bedrading van de sensor naar de meetstrookjes op zijn plaats houdt. De meetzone (11) zal dus effectief het meetpunt (4), hierin ook wel target genoemd, bevatten welke middels één of meerdere mechanisch vervormbare elementen (3) is opgehangen in een uitsnijding (5) in de meetzone van de sensor. Bij het meten wordt de sensor of de meetzone van de sensor tussen de collector (of sleepring) (15) en de koolborstel (14) geplaatst, waarbij de borstel op het meetpunt (target) komt te rusten. Onder invloed van de veerdruk zal de target de mechanisch vervormbare elementen waarmee hij in de uitsnijding is opgehangen, deze elementen verbuigen. Er is derhalve in de meetzone steeds een spatie onder de target waarin de vervorming van de mechanisch vervormbare elementen kan plaatsvinden. Deze spatie kan gewoonweg volgen uit het ophangen van de target in de uitsnijding, en impliceert dusdoende dat de dikte van de target en van de mechanisch vervormbare elementen kleiner is dan de dikte van de omliggende zijden (13) in de meetzone. Om het bereik van de meetsensor verder te verhogen, kan de meetzone daarenboven ook voorzien zijn van een reliëfelement (12) op het oppervlak dat bij gebruik van de sleepborstel weg gericht is, of te bij gebruik aan de onderzijde van de meetsensor gepositioneerd.

Zoals hiervoor reeds aangegeven, komt bij meeting de op het meetpunt (target) (4) te rusten. Derhalve zal de target aan het vlak dat contact maakt met de borstel voorzien zijn van een reliëfelement (10) dat boven de omliggende zijden (13) van voornoemde uitsparing uitsteekt, hierin ook wel draagpunt genoemd. Om opnieuw de mogelijke plaatsing tussen de sleepring en borstel te vrijwaren, zal dit reliëfelement (draagpunt) typisch slechts 2/3 tot 1/10 van de totale hoogte van de omliggende zijden uitsteken. Zoals hiervoor reeds aangegeven wordt de sensor van de onderhavige vinding gekenmerkt door het feit dat de rekstrookjes niet enkel gelegen zijn op het mechanisch vervormbaar element waarmee de target in de sensor is opgehangen, maar tevens op de target en/of de omliggende zijden van de uitsnijding dewelke het meetpunt bevat. Zoals blijkt uit de ingesloten afbeeldingen 4 en 5, overbruggen de rekstrookjes in de onderhavige vinding tevens de verbindingslijnen (zoals bijvoorbeeld aangetoond met het lijnstuk AA op afbeelding 5) van de mechanisch vervormbare elementen met de rest van de meetsensor. Deze verbindingslijnen komen enerzijds overeen met de verbindingslijn tussen een mechanisch vervormbaar element (3) en een omliggende zijde (13); anderzijds met de verbindingslijn tussen een mechanisch vervormbaar element (3) en de target (4). Zoals uit de begeleidende afbeeldingen blijkt zijn in een bijzondere uitvoeringsvorm de mechanisch vervormbare elementen uitgefreesde stripverbindingen tussen de target en de rest van de meetsonde. De uitsnijdingen zijn typisch uitgeboorde en/of uitgesneden uitsparingen in de meetzone van de sensor. Bij het uitboren of uitsnijden ontstaat er ter hoogte van de aanhechting van de mechanisch vervormbare elementen met de rest van de sensor en in het bijzonder ter hoogte van de verbinding met de omliggende zijden, een gebogen uitsnijding waarvan de diameter overeenkomt met de boordiameter en of dikte van het snijmiddel. Het is genoegzaam gekend dat deze punten de zwakste punten zijn voor de aanhechting van de mechanisch vervormbare elementen met de rest van de sensor en dat de mechanisch vervormbare elementen bij overbelasting net ter hoogte van deze punten zullen afscheuren. Binnen de context van de onderhavige vinding loopt de verbindingslijn dewelke door de rekstrookjes doorkruist wordt, tussen deze verbindingspunten. Zoals getoond met lijnstuk AA in figuur 5, loopt deze verbindingslijn volgens de raaklijn van de cirkels waarvan voornoemde gebogen uitsnijdingen, booglengtes zijn. Of met andere worden, in de onderhavige vinding wordt de meetsensor gekarakteriseerd in dat één of meerdere rekstrookjes (3) een verbindingslijn (AA) van het mechanisch vervormbaar element met de rest van de meetsensor overbruggen, waarbij deze verbindingslijn door de raaklijn loopt aan de omliggende zijde van de cirkels (16) waarvan de gebogen uitsnijdingen ter hoogte van de verbinding van het mechanisch vervormbaar element met de rest van de meetsensor, de booglengtes (17) zijn.

De meetstrookjes van de onderhavige vinding worden dus gekenmerkt door het feit dat het grid (6) van deze strookjes een verbindingslijn (AA) tussen een mechanisch vervormbaar element (3) en de omliggende zijde (13) en/of een verbindingslijn tussen een mechanisch vervormbaar element en het opgehangen target (4) overbruggen. Het positioneren van het meetgedeelte van de rekstrookjes over deze verbindingslijnen, ook wel breuklijnen genoemd, zorgt er voor dat in tegenstelling tot het een eenvoudige opmeten van de verbuiging van het mechanisch vervormbare element, nu eerder de afschuifvervorming van dit element op zijn verbindingsplaats gemeten wordt. In vergelijking met de eerder vernoemde configuratie uit de stand der techniek, geeft dit aanleiding tot een grotere gevoeligheid en een breder bereik. De gevoeligheid en het bereik van de sensor kan verder verhoogd worden door het aantal rekstrookjes te verhogen. Dit kan door meerdere van de mechanisch vervormbare elementen van rekstrookjes te voorzien; door meerdere rekstrookjes per verbindingslijn te voorzien; of combinaties van beide. Een dergelijke uitvoeringsvorm is bijvoorbeeld getoond in de onderstaande afbeeldingen 4 en 5, waarbij de verbindingslijn door twee grids (6) van twee rekstrookjes overbrugd wordt. In dit voorbeeld is elk van de mechanisch vervormbare elementen van twee rekstrookjes voorzien, en overbruggen de grids (6) van deze strookjes de verbindingslijn tussen de mechanisch vervormbare elementen (3) en de omliggende zijde (13) van de uitsnijding. In deze specifieke uitvoeringsvorm zijn de omliggende zijden transversaal georiënteerd. Naast het aantal rekstrookjes, en de positionering van de rekstrookjes over de verbindingslijn, kan men de gevoeligheid van de sensor verder gaan beïnvloeden door de oriëntatie van de rekstrookjes. Zoals genoegzaam gekend bestaat een rekstrookje uit een folie met daarop een elektrische geleider, waarbij het strookje een ééndimensionale rek meet middels een grid (6). Een grafische voorstelling van een rekstrookje is getoond in afbeelding 2A. Een dergelijk rekstrookje is veel gevoeliger voor rek in verticale richting dan horizontaal, en laat dus enkel toe de rek in één dimensie te meten. Door meerdere rekstrookjes aan te brengen met een verschillende oriëntatie, is men in de mogelijkheid de rek in meerdere richtingen te meten. Dus in een verdere uitvoeringsvorm zijn er meerdere rekstrookjes per verbindingslijn, waarbij de grids van deze rekstrookjes de verbindingslijn in meerdere richtingen overbruggen, bijvoorbeeld in een rozetvorm zoals getoond in afbeelding 2B, of haaks op elkaar zoals getoond in afbeeldingen 4 en 5. In een alternatieve uitvoeringsvorm wordt er hiertoe gebruik gemaakt van membraanrekstrookjes die de rek in meerdere richtingen meten zoals bijvoorbeeld getoond in afbeelding 2C, waarbij de twee buitenste rekstrookjes (2a) de radiale rek meten, en de twee binnenste (2c) de tangentiële rek. In een bijzondere uitvoeringsvorm wordt de verbindingslijn overbrugd door twee rekstrookjes waarvan de grids (6) haaks op elkaar georiënteerd staan, i.e. meetstrookjes waarvan de grid’s (6) haaks op elkaar georiënteerd staan . Een dergelijke configuratie geeft aanleiding tot een verdere verhoging van de nauwkeurigheid, gevoeligheid en breder bereik van een meetsensor volgens de onderhavige vinding.

Naast het aantal rekstrookjes, de positionering van de rekstrookjes over de verbindingslijn, en de oriëntatie van de rekstrookjes, heeft men vastgesteld dat de gevoeligheid en het bereik van de meetsensor tevens kan verhoogd worden door één of meerdere van de omliggende zijden (13) dewelke een rekstrookje bevatten middels een uitsnijding (20), hierna ook wel scheidingsuitsnijding genoemd, van de rest van de meetsensor te scheiden. Deze uitsnijding wordt gekenmerkt door een breedte gaande van 1/2 tot 2/3 van de breedte van de omliggende zijde en een lengte die maximaal overeenkomt met de afstand tussen de twee aanliggende zijden (getoond als lijnstuk B-B in afbeelding 7). Derhalve omvatten de uitvoeringsvormen van de onderhavige vinding, als een mogelijk verdere karakteristiek de aanwezigheid van één of meerdere scheidingsuitsnijdingen (20). Indien aanwezig zullen deze scheidingsuitsnijdingen tevens de begrenzing vormen van de meetzone binnen de meetsensor. Ook de dikte van de vervormbare verbindingen en de keuze van de gebruikte materialen kunnen de gevoeligheid verder beïnvloeden. Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat deze meetsensor uit de gebruikelijke materialen gemaakt wordt. Typisch uit metaal, zoals ijzer, titanium, aluminium, en magnesium; met in het bijzonder aluminium, omvattende aluminium en aluminium legeringen zoals 2024 t6 aluminium, 6061 t6 aluminium, en 707516 aluminium.

De meetstrookjes worden gewoonlijk vastgelijmd op het oppervlak van het onderdeel waarvan de rek moet worden gemeten. Ook in deze zullen de rekstrookjes over voornoemde verbindingslijnen van de mechanisch vervormbare elementen verlijmd worden volgens de gebruikelijke standaard methoden. Om het aanbrengen van de rekstrookjes over de verbindingslijnen te vereenvoudigen kan het oppervlak waarop ze worden aangebracht bij voorkeur doorlopen over deze verbindingslijn. Daartoe zullen in een uitvoeringsvorm van de vinding, de omliggende zijde en de target, ter hoogte van de verbindingslijn voorzien zijn van een vlak (18) dat op gelijke hoogte gelegen is met het oppervlak van de mechanisch vervormbare elementen waarop de rekstrookjes worden aangebracht. Bij voorkeur worden de rekstrookjes aangebracht aan het oppervlak hetwelke bij gebruik weg van de koolborstel georiënteerd is. Zoals getoond in afbeeldingen 4 en 5, liggen in een verdere uitvoeringsvorm, de vlakken die deel uitmaken van de omliggende zijde en de target beide op de zelfde hoogte, i.e. liggen deze alle op dezelfde hoogte als het oppervlak van de mechanisch vervormbare elementen waarop de rekstrookjes worden aangebracht. In deze uitvoeringsvorm zijn de omliggende zijde (13), dewelke ter hoogte van de verbindingslijn met de mechanisch vervormbare elementen tevens van één of meerder rekstrookjes (2) voorzien zijn, transversaal georiënteerd. Deze uitvoeringsvorm wordt tevens gekenmerkt door het feit dat de uitsnijding (5) uit een uitsparing bestaat, meer in het bijzonder een vierhoekige uitsparing; zelfs een rechthoekige uitsparing. Uiteraard zijn andere uitsparingen mogelijk, zoals de vierkante uitsparing (5) in de getoonde stand der techniek (afbeelding 1), een cirkelvormige uitsparing, een rechthoekige uitsparing, en andere gelijkaardige vormen. Dus in een uitvoeringsvorm van de onderhavige vinding wordt de meetsensor gekarakteriseerd door het feit dat de uitsnijding een uitsparing is, meer in het bijzonder een vierhoekige uitsparing.

In een bijzondere uitvoeringsvorm wordt de meetsensor gekarakteriseerd door het feit dat de uitsnijding een vierhoekige; meer in het bijzonder een rechthoekige uitsparing is, waarin de target (4) middels twee mechanisch vervormbare elementen (3) is opgehangen en waarbij deze mechanisch vervormbare elementen aan hun verbindingslijn met de rest van de meetsensor door één of meerdere; in het bijzonder door twee, rekstrookjes overbrugd worden; meer in het bijzonder door het grid van deze één of meerdere, en in het bijzonder van deze twee meetstrookjes. In eerste instantie kan deze bijzondere uitvoeringsvorm verder gekarakteriseerd zijn door het feit dat de twee mechanisch vervormbare elementen in de meetsensor longitudinaal georiënteerd zijn. In tweede instantie kan deze bijzondere uitvoeringsvorm verder gekarakteriseerd zijn door het feit dat de verbindingslijnen door meerdere rekstrookjes overbrugd worden, waarbij deze rekstrookjes de verbindingslijn in meerdere richtingen overbruggen; in het bijzonder door twee rekstrookjes dewelke haaks op elkaar georiënteerd staan. Ook in deze tweede instantie wordt de verbindingslijn door de grid(s) (6) van de rekstrookjes overbrugd; meer in het bijzonder . In derde instantie kan deze bijzondere uitvoeringsvorm verder gekarakteriseerd zijn door het feit dat de omliggende zijde (13), dewelke ter hoogte van de verbindingslijn met de mechanisch vervormbare elementen tevens van één of meerder rekstrookjes voorzien zijn, transversaal georiënteerd zijn. In vierde instantie kan deze bijzondere uitvoeringsvorm verder gekarakteriseerd zijn door het feit dat de meetzone zich uitstrekt over de volledige lengte van de meetsensor. In zesde instantie kan deze bijzondere uitvoeringsvorm verder gekarakteriseerd zijn door het feit dat de meetsensor aan het vlak dat bij gebruik geen contact maakt met de sleepborstel, voorzien is van opstaande randen (12); in het bijzonder over de volledige lengte van de meetzone. Zoals duidelijk mag zijn uit de begeleidende afbeeldingen omvat een voorkeursvorm van de bijzondere uitvoeringsvorm elk van deze zes verdere karakteristieken. In zevende instantie kan deze bijzondere uitvoeringsvorm verder gekarakteriseerd zijn door het feit dat één of meerdere van de omliggende zijden (13) dewelke een meetstrookje bevatten, door een scheidingsuitsnijding (20) van de rest van de meetsensor gescheiden worden; in het bijzonder wordt één van de omliggende zijden (13) dewelke een meetstrookje bevatten, door een scheidingsuitsnijding (20) van de rest van de meetsensor gescheiden.

De opstaande randen aan het oppervlak dat bij gebruik weg van de sleepborstel georiënteerd is, creëren in de meetzone een spatie onder de target waarin de vervorming van de mechanisch vervormbare elementen kan plaatsvinden. Door in de bijzondere uitvoeringsvorm deze opstaande randen over de volledige lengte van de meetsensor uit te strekken, krijgt men de mogelijkheid van de bekabeling in de meetsensor aan de onderzijde weg te werken. De rekstrookjes zijn via een korte kabel verbonden naar bijhorende elektronica waar het signaal wordt versterkt, gekalibreerd, gedigitaliseerd en dan draadloos doorgestuurd naar de pc. In vergelijking met de bestaande meetsensoren kan men middels de onderhavige vinding tot sensoren komen met een dikte kleiner dan 3 mm, in het bijzonder met een dikte tussen 1 en 3mm; meer in het bijzonder tussen 2mm en 3 mm; zelfs tussen 1mm en 2,5 mm (in de getoonde voorbeelden slechts 2,3 mm dik), waardoor er geen extra ruimte meer nodig is en deze altijd en rechtstreeks onder de borstel kunnen gebruikt worden. De sondes of meetsensoren volgens de onderhavige vinding leveren een zeer hoge gevoeligheid op van meer dan 5 mV/V waar 2mV/V de algemene standaard is. Hierdoor zijn deze sensoren niet alleen nauwkeurig (laten toe druk veranderingen van 1 gram te meten) maar ook heel solide en kunnen ze tot drukken van 10 Kg worden ingezet. Door het mechanisch vervormbaar meetgedeelte op een andere manier te benaderen, hebben we een meetsensor kunnen realiseren met voornoemde eigenschappen. Hoewel er op basis van meetfolies erg dunne sensoren bestaan, komen deze helemaal niet in aanmerking voor deze toepassing vanwege hun ongevoeligheid en onnauwkeurig herhalingspatroon.

Deze en andere aspecten van de onderhavige uitvinding zullen helder worden voor de vakman na het lezen van de volgende beschrijving van de geprefereerde uitvoeringsvorm en het bekijken van de bijhorende tekeningen.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Afbeelding. 1:

Sectie van een meetsensor (1) volgens de stand der techniek met aanduiding van de rekstrookjes (2) op de mechanisch vervormbare elementen (3) waarmee het target (4) in een uitsparing (5) van de meetsensor (1) is opgehangen. De meetstrookjes zijn enkel op de mechanisch vervormbare elementen gelegen en strekken zich enkel in de longitudinale richting uit over deze elementen.

Afbeelding. 2:

Schematische afbeelding van rekstrookjes bruikbaar in de onderhavige vinding. A. Typisch rekstrookje bestaande uit een folie met daarop een grid (6) van een elektrisch geleidende materiaal. Aan één zijde voorzien van eindverbindingen (7) met soldeerpunten (8). Daarnaast is de folie voorzien van markeerpunten (9) dewelke toelaten de grid makkelijker te aligneren. Een dergelijk rekstrookje met een ééndimensionale rek in de longitudinale richting. B. Rozet oriëntatie van drie rekstrookjes om rek in meerder richtingen te kunnen detecteren. C. Membraanrekstrookje voor drukopnemers. De twee buitenste rekstrookjes (2a) meten de radiale rek, de twee binnenste (2b) de tangentiële rek. Niet alle interne aansluitingen voor de brug van Wheatstone zijn reeds gemaakt, zodat er desgewenst nog weerstandjes tussen geplaatst kunnen worden voor kalibratie en temperatuurcompensatie.

Afbeelding 3:

Perspectief bovenaanzicht van een meetsensor (1) volgens de uitvinding, voorzien van een uitsnijding (uitsparing) (5) waarin een meetpunt (target) (4) middels twee mechanisch vervormbare elementen (3) is opgehangen. De target is tevens voorzien van een uitstekend draagpunt (10) waarop de borstel bij meeting rust.

Afbeelding 4:

Perspectief onderaanzicht van een meetsensor (1) volgens de uitvinding, voorzien van een meetzone (11) met uitsnijding (uitsparing) (5). Per vervormbaar element zijn er in deze uitvoeringsvorm twee rekstrookjes (2) per mechanisch vervormbaar element, waarvan de meetgrids (6) haaks ten overstaande van elkaar zijn georiënteerd. Tevens zichtbaar zijn de opstaande longitudinale randen (12) die zich over de volledige lengte van de meetsensor uitstrekken.

Afbeelding 5:

Detail onderaanzicht van een meetsensor (1) volgens de uitvinding, met aanduiden van de verbindingslijn (AA) tussen een mechanisch vervormbaar element (3) en een omliggende zijde (13) van de uitsnijding (5). Zoals blijkt uit deze afbeelding overbrugt één van deze rekstrookjes de verbindingslijn (AA), en ligt het andere rekstrookje aan tegen de verbindinslijn, maar in tegenstelling tot de stand der techniek, op de omliggende zijde (13).

Afbeelding 6:

Zijaanzicht van een meetsensor (1) bij plaatsing tussen een koolborstel (14) en collector (15). Afbeelding 7:

Perspectief bovenaanzicht van een meetsensor (1) volgens de uitvinding, voorzien van een scheidingsuitsnijding (20) de zich over de breedte (lijnstuk B-B) tussen de twee longitudinaal aanliggende zijden (13-L) uitstrekt. Deze meetsensor is buiten de meetzone (11) tevens voorzien van een kabelhouder (19), waardoor de totale dikte op deze plaats meer dan 4mm is.

Claims

1. Een meetsensor (1) dewelke een meetzone (11) bevat die voorzien is van een uitsnijding (5) en omliggende zijden (13) waarin een target (4) middels één of meerder mechanisch vervormbare elementen (3) is opgehangen, gekenmerkt in dat de meetzone een totale dikte heeft dewelke kleiner of gelijk is aan 4 mm, en waarbij ten minste één van de mechanisch vervormbare elementen voorzien is van één of meerdere rekstrookjes (2) waarvan de grid(s) (6) een verbindingslijn (AA) van het mechanisch vervormbaar element met de omliggende zijde (13) overbruggen, en waarbij de vervormbare elementen (3) dunner zijn dan de omliggende zijde (13) waar ze mee verbonden zijn.

2. Een meetsensor volgens conclusie 1, waarbij de breedte van de vervormbare elementen (3) gelijk is aan de breedte van de zijde van de target waarmee ze verbonden zijn.

3. Een meetsensor volgens conclusie 1, waarbij de verbindingslijn overeenkomt met de verbindingslijn tussen het mechanisch vervormbaar element en de target.

4. Een meetsensor volgens één der voorgaande conclusies waarbij de één of meerdere rekstrookjes de verbindingslijn tussen het mechanisch vervormbaar element en een omliggende zijde van de uitsnijding, en de verbindingslijn tussen het mechanisch vervormbaar element en de target, overbruggen.

5. Een meetsensor volgens één der voorgaande conclusies waarbij een verbindingslijn van het mechanisch vervormbaar element met de rest van de meetsensor door twee rekstrookjes overbrugd wordt.

6. Een meetsensor volgens conclusie 5, waarbij de rekstrookjes haaks op elkaar georiënteerd staan.

7. Een meetsensor volgens één der voorgaande conclusies waarbij het grid (6) van de één of meerdere rekstrookjes voor maximaal 1/2 op het mechanisch vervormbaar element gelegen zijn; in het bijzonder voor maximaal 1/3 op het mechanisch vervormbaar element gelegen zijn.

8. Een meetsensor volgens één der voorgaande conclusies waarbij het vlak van het mechanisch vervormbaar element hetwelke de één of meerdere rekstrookjes bevat, ter hoogte van de verbindingslijn op gelijke hoogte gelegen is met een aanliggend vlak (18) dat deel uitmaakt van de rest van de meetsensor.

9. Een meetsensor volgens conclusie 8, waarbij het aanliggend vlak deel uitmaakt van een omliggende zijde van de uitsnijding.

10. Een meetsensor volgens conclusie 8, waarbij het aanliggend vlak deel uitmaakt van de target.

11. Een meetsensor volgens conclusies 9 en 10, waarbij het aanliggend vlak dat deel uitmaakt van de omliggende zijde van de uitsnijding en het aanliggend vlak dat deel uitmaakt van de target op dezelfde hoogte gelegen zijn.

12. Een meetsensor volgens één der voorgaande conclusies waarbij de target (4) aan het vlak dat contact maakt met de borstel voorzien is van een reliëfelement (10) dat boven de omliggende zijden van de uitsnijding uitsteekt.

13. Een meetsensor volgens conclusie 12, waarbij het reliëfelement slechts 2/3 tot 1/10 van de totale hoogte van de omliggende zijden uitsteekt.

14. Een meetsensor volgens één der voorgaande conclusies waarbij de uitsnijding uit een uitsparing bestaat; meer in het bijzonder een vierhoekige uitsparing.

15. Een meetsensor volgens conclusie 13, waarbij de target middels twee mechanisch vervormbare elementen is opgehangen in de uitsparing.

16. Een meetsensor volgens conclusies 12 of 13, waarbij de verbindingslijnen tussen het mechanisch vervormbaar element en de omliggende zijden van de uitsparing door het grid van één of meerdere rekstrookjes overbrugd zijn.

17. Een meetsensor volgens conclusie 16, waarbij de verbindingslijnen tussen het mechanisch vervormbaar element en de omliggende zijden van de uitsparing door twee meet-grids (6); in het bijzonder van twee rekstrookjes, overbrugd zijn dewelke haaks ten overstaande van elkaar georiënteerd zijn.

18. Een meetsensor volgens conclusies 16 of 17, waarbij de omliggende zijden transversaal georiënteerd zijn.

19. Een meetsensor volgens één van de conclusies 15 tot 18, waarbij de aanliggende vlakken die deel uitmaken van de omliggende zijden op dezelfde hoogte gelegen zijn.

20. Een meetsensor volgens één der voorgaande conclusies waarbij de meetsensor van één of meerdere scheidingsuitsnijdingen (20) voorzien is.

21. Een meetsensor volgens één der voorgaande conclusies waarbij de meetsensor aan het vlak dat geen contact maakt met de borstel aan de longitudinale zijden voorzien is van opstaande randen (12).

22. Een meetsensor volgens één der voorgaande conclusies waarbij de meetzone zich uitstrekt over het volledige oppervlak van de meetsensor.

23. Een meetsensor volgens één der voorgaande conclusies waarbij de meetsensor een totale dikte heeft dewelke kleiner of gelijk is aan 4 mm.

24. Een meetsonsor volgens één der voorgaande conclusies waarbij deze uit metaal vervaardigd is; in het bijzonder uit aluminium.