NO174440B - Innretning for maaling av boeyingen til lange byggekomponenter - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning for måling av bøyingen til lange byggekomponenter, som angitt i innledningen til patentkrav 1.

Lange byggekomponenter, særlig bærebjelker, fortrinnsvis av metall i mange ulike maskinkonstruksjonsområder, vil ofte være undergitt en påkjenning fra statiske krefter, og også påkjenninger som skyldes termiske krefter som følge av temperaturforandringer. Sistnevnte påkjenninger fører ofte til sterke deformative krumninger av de lange byggekomponenter .

WO Al 8500222 viser en anordning for måling av bevegelse eller bøyning i byggekonstruksjoner som omfatter en senderenhet plassert på midten av en byggekomponent, og to mottagerenheter plassert på endene av komponenten. Senderenheten består av en tosidig laser eller to lasere plassert rygg mot rygg, og disse sender ut lysstråler som forløper hovedsakelig parallelt med komponentens lengdeakse. I en utførelsesform består mottagerenhetene av en posisjonsfølsom fotodiode.

Ifølge oppfinnelsen tas det sikte på å tilveiebringe en innretning for måling av bøyningen til en lang byggekomponent, i den særlige hensikt å kunne fastslå om man står overfor en termisk krumning eller vridning.

Hensikten med oppfinnelsen er således å kunne måle disse krumninger eller nedbøyninger. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en innretning av den innledningsvis nevnte type med de i patentkrav l's karakteristikk angitte trekk.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, hvor:

Fig. 1 viser et utførelseseksempel, og fig. 2 viser en prinsippskisse for bøynings-forholdene.

Den som en lang byggekomponent viste bjelke 1 er opplagret i sideveis opplagre 2 og 3. Som skissert er dens rette, med strekpunktert linje angitte akse C krummet under påvirkning av mekaniske påkjenninger, slik det er vist med den strek-dobbeltpunkt-tegnede akse C. På bjelken er det ved hjelp av holdemidler sentralt på bjelken, dvs. på dens halve lengde, anbragt en senderenhet 4 for elektromagnetisk utstråling eller for lysutstråling, herunder laserlys. I bjelkens ender er det anordnet mottagerenheter (opptagere 5 og 6) for den elektrisk stråling eller lyset. Den elektriske stråling eller lyset er antydet med pilene L. Opptagerne har en sensorflate hvor det som i et fassettøye er fordelt sensorelementer 5' henholdsvis 6'. Disse sensorelementer kan altså i samsvar med den krummede senterakse C fastslå krumningsgraden relativt den rette senterakse C som følge av at man kan fastslå skråvinkelen for strålen L. Dersom bøyningsplanet er entydig fastlagt, kan man som vist i fig. 2 greie seg med en rad av slike sensorelementer.

Den respektive "null-sensor", som befinner seg i x-y-koordinatkrysset henholdsvis i y-aksens nullpunkt, er betegnet med 15 henholdsvis 16. Målestokken i y-akseretningen er her vesentlig forstørret i forhold til lengden langs "null-sensor-planet" E.

Måleverdiene til de ulike, i begge ender av den lange byggekomponent eller bjelke anordnede mottagere blir addert og resultatet halvert. Man vil da også for en usymmetrisk bøyning, som vist i fig. 2, få et godt mål for den virkelige bøyning. Man benytter et summeringsutstyr 11, som også kan være utformet som en middelverdi-danner. Her er signal 1 Y 1 = + 6, signal 2 Y 2 = -1, og den halve sum er altså 2,5. Fortrinnsvis utelukkes termiske påkjenninger derved at man forsyner bjelken med kjølekanaler eller varmekanaler. Disse kan være anordnet innvendig eller utvendig. Det er riktignok slik at en liten lokal deformering av bjelken i midtområdet, hvor senderen eller senderne fortrinnsvis er anbragt, kompenseres av den foreslåtte anordning med hensyn til måleresultatet. Slike deformeringer (platedeformering) av bjelken vil bevirke en skjevstilling av senderen, og denne skjevstilling vil i hovedsaken føre til like store, men med motsatte fortegn forsynte måleresultater for en tenkt utbøying av bjelken, og summeringen vil gi opphevelse av disse.

Som sensorelement i opptagerne 5 og 6 anvendes fortrinnsvis lysømfintlige dioder og det anbefales å ha sendere 4,4' som arbeider med laserlys.

For det "enkle" tilfelle med symmetrisk bøyning, som vist i fig. 1, vil det ofte være nødvendig bare med en senderenhet (eksempelvis den høyre enhet 4 i fig. 2) og tilsvarende vil det da bare kreves en mottagerenhet (6 i fig. 1 eller eventuelt senderenheten 4' i fig. 2 og mottagerenheten 5 i fig. 1).

For forstyrrelsesfri måling er det naturligvis gunstig å anordne signalinnretningene innenfor en platetildekning 10 som er festet til den lange byggekomponent (bjelken) 1. Den ene mottagerkopling for registrering av mottagersignalet er antydet med 8, og den andre mottagerkopling er antydet med 9. Sendere for laserlys leveres fra firma Raytec AG, Chur, Sveits, Rossbodenstrasse, under betegnelsen "Laser-Richtmess-geråt). Oppbyggingen av bærebjelken for strykerinnretningene går eksempelvis frem av US-PS 4.512.279.

Claims (4)

1. Innretning for måling av bøyningen til en lang byggekomponent (1), såsom en bærebjelke for en kniv i en papir-strykerinnretning eller for den øvre leppe i et papirmaskin-masseutløp, hvilken innretning innbefatter i det minste tre signalenheter, nemlig minst en senderenhet (4) og to mottagerenheter (5,6) i samme aksiale flukt som byggekomponenten (1), idet hver mottagerenhet (5,6) bare mottar et sendersignal fra én retning sett fra byggekomponentens ender, idet hver senderenhet (4) er innrettet for utsending av et signal i form av en sterkt samlet energistråle, eksempelvis en laserstråle, hver av mottagerenhetene (5,6) har flere sensorer som er anordnet i minst én rekke, idet rekken strekker seg i byggekomponentens bøyeretning, og signal-enhetene er anordnet ved de respektive to ender og rygg mot rygg i midtområdet (omtrent på den halve lengde) av byggekomponenten (1), idet senderenhetene (4) er slik fast eller forbundne med byggekomponentene (1) at strålene i midtområdet forløper i hovedsaken parallelt med byggekomponentens lengdeakse, karakterisert ved at ved tilstanden "bøyning null" vil hvert av de sendte signaler til hver respektiv mottagerenhet (5,6) bli mottatt av en "null-sensor" i den respektive mottagerenhet (5,6), at i samsvar med avstanden mellom den respektive av sendersignalet påvirkede sensor og "null-sensoren" vil mottagerenheten (5,6) henholdsvis en mottagerkopling (8,9) avgi et tilsvarende høyere signal (Yl henholdsvis Y2), og at det forefinnes en summerer som danner summen av signalene (Yl og Y2), og en middelverdi-danner som danner halve summen til signalene (Yl og Y2 ).

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at en respektiv senderenhet og mottagerenhet samvirker, og at senderenhetene er anordnet rygg mot rygg i "byggekomponentens (1) midtområde.

3- Innretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver mottagerenhet (5,6) har flere rekker av sensorer som ligger ved siden av hverandre, som i et fasettøye.

4. Innretning ifølge krav 3, karakterisert ved at bøyningen av byggekomponenten (1) fastslås i to innbyrdes loddrette plan (X-plan, Y-plan).