NL8700750A

NL8700750A - Hoekmeter.

Info

Publication number: NL8700750A
Application number: NL8700750A
Authority: NL
Original assignee: Hendrikus Herman Schutte Dr
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-10-17
Also published as: EP0287149A2; EP0287149A3

Description

. ' >

-1- J

Ν,Ο. 34-225 V

Hoekmeter

Aanvragers noemen als uitvinder: dr H. Muijser

De uitvinding heeft betrekking op een hoekmeter voor het meten van hoeken omvattende twee langwerpige aan tenminste een zijde vlakke staafelementen die bestemd zijn om langs twee objekten gelegd te 5 worden die de te meten hoek insluiten, en een verbindingselement tussen de twee staafelementen.

Dergelijke hoekmeters zijn in de praktijk bekend zoals bijvoorbeeld in de bouwwereld. Bij zulk een hoekmeter zijn de beide staafelementen door een scharnierend verbindingselement verbonden. Door 10 de beide staafelementen langs de objekten te leggen, die de te meten hoek insluiten, wordt een grove indicatie verkregen van de gemeten hoek die zonodig op een gradenboog kan worden afgelezen. Dergelijke hoekmeters zijn omslachtig en zeer onnauwkeurig in de praktijk.

De uitvinding beoogt een zeer nauwkeurige hoekmeter te 15 verschaffen waarvan de meting van de te meten hoek op elektrische wijze uitgevoerd kan worden ook in verband met verdere weergeef- of verwer-kingsdoeleinden.

Dit wordt bij een hoekmeter van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding aldus bereikt dat het verbindingsele-20 ment tussen de twee staafelementen van veerkrachtig materiaal is, waarbij de richting van mogelijke buiging in een vlak is loodrecht op de vlakke zijden van de staafelementen, en dat aan tenminste een zijde van het verbindingselement over de gehele lengte een rekstrook duurzaam is gehecht waarvan de weerstandsverandering, bij buiging van het verbin-25 dingselement over de te meten hoek en daardoor optredende lengteverande-ring van de rekstrook, een maat is voor de hoek tussen de twee staafelementen, en een op de rekstrook aangesloten elektrische meetorgaan.

Bij bovengenoemde uitvoering volgens de uitvinding vormt de rekstrookweerstand een geheel met het circuit van het elektri-30 sche meetorgaan waardoor de weerstandsverandering van de rekstrook gemeten en verwerkt wordt tot een digitaal of analoog meetsignaal dat de informatie betreffende de ingesloten hoek of hoekverandering omvat. Bij deze meting wordt de totale hoek of hoekverandering tussen de raaklijnen aan de uiteinden van het buigzame verbindingselement onafhankelijk van 35 de vorm van buiging tussen deze uiteinden gemeten.

0'00750 -2- * <*

De uitvinding zal aan de hand van een uitvoeringsvoor-beeld nader worden toegelicht met verwijzing naar de tekening, waarin: figuur 1 een perspectivisch aanzicht geeft van een uitvoeringsvoorbeeld van de hoekmeter; 5 figuur 2 een dwarsdoorsnede-aanzicht geeft van het verbindingselement van de hoekmeter van figuur 1; en figuur 3 een schema geeft als voorbeeld van een meet- schakeling.

De in figuur 1 aangegeven hoekmeter omvat twee 10 linialen, c.q. twee langwerpige aan tenminste een zijde vlakke staafele-menten 1, 2 die door een buigzaam vlak verbindingselement 3, zoals een veer, van veerkrachtig materiaal zijn verbonden. Deze veer met een afmeting, bijvoorbeeld van 0,4 x 8 x 200 mm of elke andere grotere of kleinere afmeting met vergelijkbare verhouding, bestaat uit of staal of elk 15 ander veerkrachtig materiaal. De richting van de mogelijke buiging van dit buigzame verbindingselement is in een vlak loodrecht op de genoemde vlakke zijden van de twee staafelementen en loodrecht op de korte brede zijde van de veer. Hierbij zijn de beide staafelementen langs de twee objekten gelegd die de te meten hoek insluiten. Het buigzame verbin-20 dingselement 3 heeft aan een zijde of beide zijden een aangehechte rek-strook 4. Deze is voldoende lang om de gehele buigzame verbinding tussen de twee staafelementen te bedekken inclusief de gedeelten die een stijf geheel vormen met de aan weerszijden van het verbindingselement bevestigde staafelementen.

25 De hoekmeter is verder voorzien van een elektrisch meetorgaan 4 dat zodanig is ontworpen dat de rekstrookweerstanden een deel vormen van het circuit van het elektrische meetorgaan. Dit meetorgaan, dat in de praktijk uit een elektronische meetschakeling bestaat, kan de weerstandsverandering van de rekstrook als gevolg van de lengte-30 verandering daarvan bij buiging van het verbindingselement verwerken tot een digitaal of analoog signaal dat de informatie betreffende de totale hoek of hoekverandering bevat. De elektrische meetschakeling kan de gemeten hoek op verschillende manieren uitvoeren. Zo kan de meetschakeling een elektrisch signaal afgeven aan een weergeefelement dat de hoek in 35 gebruikelijke eenheden weergeeft en/of een elektrisch signaal dat de hoekinformatie bevat, afgeven aan een uitwendig elektronisch registratie-, verwerkings- of weergeefapparaat. De hoekmeter kan bovendien een mogelijkheid hebben om een gemeten waarde op het weergeefelement vast te houden.

0 ? C 0 7 7 0 i .-3- *

5>J

Figuur 2 geeft een dwarsdoorsnede-aanzicht van het buigzame verbindingselement 3. Deze veer 3 bestaat uit een kern 5 van gehard staal of ander buigzaam materiaal, dat een plastic film 6 heeft van bijv. elastisch polyimide dat bijv. afgedekt is door een plastic af-deklaag 7 van epoxyhars. In de plastic afdeklaag bevindt zich de rek-5 strook 4 aan beide zijden, welke hechtstrook duurzaam aangebracht is.

Bij buiging van het buigzame element om de te meten contour of het deel dat de hoek omsluit zal de rekstrook een lengtever-andering en daardoor een weerstandsverandering ondergaan. Hierbij berust het principe van de meting van de ingesloten hoek op de regel dat de to-10 tale lengteverandering van de rekstrook het produkt is van de halve dikte van het verbindingselement 3 en de hoek tussen de uiteinden van het verbindingselement in radialen. Door de veer aan beide zijden van een rekstrook te voorzien is het mogelijk om weerstandsveranderingen als gevolg van een S-vormige buiging van de veer zonder dat er een hoekveran-15 dering is tussen de uiteinden van de veer (bijv. als gevolg van de niet geheel lineaire relatie tussen de rekstrookweerstand en de rekstrook-lengte) te compenseren door op welke manier dan ook de meting te baseren op de relatieve weerstand van de beide rekstroken.

De rekstrook kan elk elektrisch geleidend langwerpig 20 draadvormig of folievormig weerstandsmateriaal zijn dat de eigenschappen heeft dat de weerstandswaarde daarvan als gevolg van uitrekking of inkrimping respectievelijk toe- of afneemt.

Figuur 3 geeft een schema als uitvoeringsvoorbeeld van een elektrische meetschakeling voor het meten van de genoemde weer-25 standsverandering van de rekstrook. De beide rekstroken 4.1 en 4.2 zijn tussen een vaste voedingsspanning opgenomen. Het verbindingspunt van beide rekstroken is op de ene ingang van een verschilversterker en een referentiespanning is op de andere ingang aangesloten. Op deze of elke andere wijze kan de weerstandsverandering direkt in een elektrisch 30 signaal worden omgezet dat wordt gebruikt voor het weergeven en/of registreren van de weerstandsverandering.

De hoekmeter kan met voordeel worden toegepast bij de bouw, installatiewerk bij chemische industrie, en bij doe-het-zelf werkzaamheden.

35 Tevens kan deze hoekmeter worden toegepast voor het meten van gewrichten, lichaamshoudingen, door sportartsen, fysiotherapeuten, bij het afstellen van skibindingen.

e m:D

-4- {?

Tevens kan de hoekmeter in een permanente opstelling worden gebruikt bijvoorbeeld bij schepen, boortorens, en in al die gevallen waarin een permanente weergave van een hoekverandering in geijkte eenheden vereist is.

fc u i.; / d ij

Claims

1. Hoekmeter voor het meten van hoeken, omvattende twee langwerpige aan tenminste een zijde vlakke staafelementen die bestemd zijn om langs twee objekten gelegd te worden die een te meten hoek insluiten, en een tussen de twee staafelementen opgenomen verbindings- 5 element, met het kenmerk, dat het verbindingselement van veerkrachtig materiaal is, waarbij de richting van mogelijke buiging in een vlak is loodrecht op de vlakke zijden van de staafelementen, en dat aan tenminste een zijde van het verbindingselement over de gehele lengte een rekstrook duurzaam is gehecht waarvan de weerstandsverandering, bij 10 verbuiging van het verbindingselement over de te meten hoek en daardoor . optredende lengteverandering van de rekstrook, een maat is voor de hoek tussen de twee staafelementen, en éen op de rekstrook aangesloten elektrisch meetorgaan.

2. Hoekmeter volgens conclusie 1, m e t het 15. e n m e r k, dat aan beide zijden van het verbindingselement een rekstrook is aangebracht.

3. Hoekmeter volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat de rekstrook een lusvorm heeft waarvan beide einden zijn aangesloten op het op een der staafelementen bevestigd meetorgaan.

4. Hoekmeter volgens conclusies 1, m e t het kenmerk, dat het elektrische meetorgaan een meetschakeling is om de door de weerstandsverandering teweeggebrachte stroomverandering in de rekstrook te meten.

4 -5- t

5. Hoekmeter volgens een der voorgaande conclusies be-25 stemd voor een permanente opstelling teneinde veranderende hoeken op lange duur te meten. 070 07:0