SE466173B - Apparatur foer kontroll av foertaetningen hos vibrationsfoertaetare - Google Patents

Description

466 173 10 15 20- 25 30 35 2 de åt olika håll vid tidpunkten då arbetsdelen träffar mar- ken. Om rörelsekrafterna vid denna tidpunkt är riktade ne- dåt, då understödjer de arbetsdelens slagverkan när den träf- far marken. Slagverkan försvagas om rörelsekrafterna är rik- tade uppåt vid denna tidpunkt. Arbetsdelens svängningsampli- tud är då inget passande mått på den med vibrationsförtäta- ren åstadkomna förtätningen.

Av de på markförtätarens arbetsdel verkande krafterna, nämligen den mellan arbetsdelen och marken verksamma slag- kraften, arbetsdelens tröghetskraft, rörelsekraften och på- läggningskrafterna, vilka står i jämvikt,_utgör slagkraf- tens maximivärde, vilket uppnås när arbetsdelen träffar mar- ken, det förtätningen bestämmande värdet. I krafternas jäm- vikt är dock slagkraftens toppvärde en multipel av rörelse- kraften och påläggningskrafterna. En utsignal, vilken mot- svarar toppvärdet av slagkraften som ska fastställas, kan därmed alstras av en accelerationsupptagare, vilkens signal är proportional mot arbetsdelens tröghet.

Genom den tyska patentskriften 20 66»0l5 är en appara- tur ,för -kontroll av- förtätninen«ahos* vibmattdnsförtäfiære H känd, vid vilken en accelerationsupptagare med en vertikalt rörligt förd massa är anordnad på arbetsdelen, vilken accele- rationupptagare utgör ankaret hos en elektromagnet. Elektro- magnetens magnetiska kraftlinjeflöde är inställbart, så att en bestämd hållkraft hos elektromagneten och därmed även ett bestämt accelerationsvärde kan förutbestämmas, vid vilket ankaret dras bort från elektromagneten.-En induktionslind- ning på elektromagneten frambringar en signal, vilken signa- liseraxj att _en av elektromagnetens hållkraft förutbestämd fötätningsgrad är uppnådd. Den maximala slagkraften, vilken uppstår när arbetsdelen träffar marken, har då nämligen över- skidit ett förutbestämt värde, vilket tyder på.en bestämd förtätning av marken. H Denna kända apparatur signaliserar när en bestämd för- tätningsgrad är uppnådd, vilken är definierad genom en be- stämd, maximal träffkraft, vilken fastställes av accelera- tionsupptagaren när ett bestämt accelerationsvärde överski- des. Därigenom är dock ännu inte en indikation på den uppnäd- 10 15 20 25 30 35 466 173 3 da förtätningsgraden möjliggjord.

Dessutom är en apparatur av föreliggande typ känd, hos vilken på varandra följande observationsintervaller förutbe- stäms. Det observeras om en bestämd slagkraft, vilken be- stäms av ett förutbestämt accelerationsvärde på accelera- tionsupptagaren, överskrides inom ett observationsintervall åtminstone en gång av den vibrerande arbetsdelens på varan- vilkas slagkrafter, såsom ovan fram- ställt, i stor utsträckning är statistiskt fördelade. Om så är fallet, Om det inte är så, då minskas det förutbestämda accelera- dra följande slag, då ökas det förutbestämda accelerationsvärdet. tionsvärdet. Därvid är accelerationsupptagaren utformad så som beskrivet i den tyska patentskriften 20 66 015. Beroende på om accelerationsmätaren har reagerat, dvs. om det förutbe- inte, appliceras en spänning med positivt eller negativt tecken på stämda accelerationsvärdet har överskridits, eller en integrator, vilkens utspänning, via en spänning-strömom- vandlare, ökar eller minskar strömmen i en lindning på elek- tnomagnetenm Därigenom ökas eller minskas.accelerationsvär-« 'det, vid vilket ankaret dras bort från elektromagneten. Om" således det genom elektromagnetens magnetiseringsström just förutbestämda accelerationsvärdet inte överskrides inom ett bestämt observationsintervall, då betyder det, att förtät- ningsmaterialet inte ännu är förtätat till den förtätnings- graden, vilken motsvarar detta accelerationsvärde. Via inte- gratorn minskas då elektromagnetens magnetiseringsström och därmed det förutbestämda accelerationsvärdet. Detta sker så länge tills slutlingen det förminskade accelerationsvärdet överskides igen inom ett observationsintervall. Detta över- skridandet leder till att integratorns inspänning omkastas och till att det förutbestämda accelerationsvärdet stiger.

Elektromagnetens magnetiseringsström kommer därvid att va- riera omkring ett värde, vilket motsvarar den uppnådda för- tätningsgraden. Denna magnetiseringsström anges såsom mått på den uppnådda förtätningen.

Stötkrafterna, vilka uppträder varje gång arbetsdelen träffar marken, beror, såsom redan beskrivits ovan, på olika' _ påverkningar och är statistiskt fördelade. Observationen 466 175 10 15 _ observationsintervall till 25 30 35 H inom de på varandra följande observationsintervallen motsva- rar tagandet av stickprov. Vid kvasistationärt språngförhål- lande hos vibrationsförtätarens arbetsdel motsvarar magneti- seringsströmmens variationsområde respektive det därav fram- gâende, förutbestämda accelerationsvärdet förtroendeinter- valler för reaktionströskeln av en bestämd fraktilgräns, t.ex. en fraktil på 90%, av fördelningen av arbetsdelens ac- celerationers relativa maxima när den träffar förtätningsma- terialet. Ökningen eller minskningen av magnetiseringsström- men i beroende av överskridandet eller icke-överskridandet av det förutbestämda accelerationsvärdet inom observations- intervallet utgör regleringsdon för simulationen av ett vär- de av arbetsdelens träffacceleration, vilket motsvarar en bestämd fraktilgräns av de i stickprovet uppträdande värde- na. _ Den på detta viset indikerade förtätningen är behäf- tad med en osäkerhet, vilken motsvarar variationsbredden av det genom magnetiseringsströmmen förutbestämda accelera- tionsvärdet. Ett indikeringsinstrument pendlar praktiskt meI1an«tvåfgränsvärden, oehsmangkan'endasfissäga~attsdet den verkliga förtätningsgraden återgivande accelerationsvärdet ligger någonstans mellan dessa båda gränsvärden. Det är möj- ligt att reducera pendlandet mellan två gränsvärden från ett ett annat genom att reducera ökningen av elektromagnetens magnetiseringsström respektive det förutbestämda accelerationsvärdet. Då ändrar sig indika- tionen långsamt i. på varandra följande observationsinter- vall. Om indikationen stiger kan man dock endast säga att ac- celerationer, vilka ligger över det förutbestämda accelera- tionvärdet, observationsintervall. En övre gräns för arbetsdelens uppträdande accelerationer upp- ställes först efter ett flertal observationsintervaller när det förutbestämda accelerationsvärdet inte längre överskri- uppträder i varje des och indikationens rörelseriktning omvänder. Variationer av markens förtätningsgrad fastställes då inte i tid när vi- brationsförtätaren förflyttar sig framåt. Således erhålles antingen en starkt pendlande indikation, varvid det den verk- liga förtätningsgraden återgivande värdet kan ligga någon- 10 15 20 25 30 85 466 175 5 stans i variationsintervallet, eller en långsamt sig ändran- de indikation, och inte tillåter att fastställa snabba förändringar av para- vilken dock har ännu lägre informationsnivå metrarna och av vibrationsförhållandet. Ändamålet med uppfinningen är att inskränka förtroen- deintervallet i fallet av kvasistationärt vibrationsförhål- lande, utan att därigenom förlänga reaktionstiden för varia- tioner av språngförhållandet. I synnerhet ska ett kvasista- tionärt vibrationsförhållande motsvara en stationär signal.

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen därigenom,' att (f) en följd av stegvis indelade accelerationsvärden, genom vilka däremellan liggande accelerationsintervall är definierade, stämning av accelerationsvärden, och är förutbestämbar medelst donen för förutbe- (g) regleringsdonen regleras genom de för överskridan- det eller icke-överskridandet av det förutbestämda accelera- tionsvärdet reagerande donen i relation till det accelera- tionsvärdet, vilket ligger ovanför det under ett observa- tionsintervall nätt och jämnttöwersknidnagrförutbestämda ac-' celerationsvärdet och nedanför det under detta observations- intervall nätt och jämnt icke överskridna, förutbestämda ac- celerationsvärdet.

Utvecklingar av uppfinningen är angivna i de osjälv- ständiga patentkraven. V ' Några utföringsexempel på uppfinningen skall nu be- skrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna. I Fig. l är ett blockkopplingsschema och visar, för bätt- re förståelse av uppfinningen, den ovan nämnda, kända appara- turen, vid vilken det förutbestämda accelerationsvärdet är variabelt i beroende av om det överskrides. Fig. 2 är ett blockkopplingsschema av en apparatur för kontroll av förtät-A ningen med två accelerationsupptagare, vilka är anbringade på arbetsdelen och reagerar vid olika accelerationer. Fig. 3 är ett blockkopplingsschema av en fig. 2 liknande apparatur_ med ett större antal accelerationsupptagare. Fig. H visar en del av en i övrigt som fig. 3 uppbyggd apparatur, vilken ar- betar med en såsom analogupptagare utformad accelerations- 466 10 15 20 za 30 35 173 6 upptagare. Fig. 5 visar en modifikation av indikeringsanord- ningen hos utförandet enligt fig. 3 eller fig. H. Fig. 6 vi- sar en modifikation av apparaturen enligt fig. H. Fig. 7 vi- sar ytterligare en modifikation av apparaturen enligt fig.

H. Fig. 8 visar också en modifikation av apparaturen enligt fig. H. Fig. 9 visar ytterligare en modifikation av apparatu- ren enligt fig. H. enligt fig. 8.

Fig. 10 visar enutveckling av utförandet I fig. l är, för bättre förståelse av uppfinningen, en känd apparatur visad, vilken är beskriven i inledningen apro- på teknikens ståndpunkt. Apparaturen innefattar en accelera- tionsupptagare 10 av typen i den tyska patentskriften 20 66 015. Accelerationsupptagaren innefattar en vertikalt rör- ligt förd massa, vilken utgör en elektromagnets ankare. Elek- tromagneten erhåller via en strömbana 12 en magnetiserings- ström, vilken bestämmer elektromagnetens hållkraft och där- med även det accelerationsvärde, vid vilket den på massan, dvs. elektromagnetens ankare, verkande accelerationen drar bort ankaret från elektromagneten. En induktionslindningypå elekromagneten avger däfenwutsignals:P%gaaw>enHpamalIe¶lßa-- pacitans är därvid induktionslindningen i stånd till egen- svängningar med egenfrekvens av ungefär 1 kilohertz. Vid en stötimpuls_erhålles därvid ungefär fyra hela svängningar.

Dessa svängningar likriktas av en diskriminator lä och jäm- förs med ett konstant värde. På så vis undertryckes tillfäl- liga pulser och läcksignaler i ledningen till accelerations- upptagaren. Diskriminatorn 14 triggar en flip-flop-koppling 16. Flip-flop-kopplingen 16 är återställbar genom en puls från pulsgeneratorn 18. När flip-flop-kopplingen 16 slår tillbaka alstras en puls av en differentiator 20, vilken puls aktiverar en andra flip-flop-koppling 22, vilken lika- så är återställbar av en puls från pulsgeneratorn 18. Flip- flop-kopplingen 22 styr en polaritetsomkopplare 2H. Genom polaritetsomkopplaren påtrycks en spänningskälla 26 med an- tingen den ena eller den andra polariteten på en integrators 28 ingång. Därmed avgegratorn 28 på sin utgång antingen en stigande eller en fallande rampaktig utsignal. Denna utsig- nal omvandlas via en spänning-strömomvandlare 30 till en an- 10 15 ZO 25 30 35 466 173 7 tingen stigande eller fallande ström. Denna ström överlag- ras strömmen från en konstantströmkälla 32 i accelerations- upptagarens 10 strömbana l2. Integratorns 28 utsignal indi- keras medelst en indikeringsanordning SH.

Strömbanan 12 tillsammans med konstantströmkällan 32 och spänning-strömomvandlaren 30 utgör don för förutbestäm- ning av accelerationsvärden, nämligen av de accelerations- värdena, vid vilka ankaret dras bort från elektromagneten i accelerationsupptagaren 10. Pulsgeneratorn 18 utgör don för förutbestämning av på varandra följande observationsinter- valler. Flip-flop-kopplingarna 16 och 22 och differentia- torn 20 utgör don, vilka reagerar för överskridandet eller icke-överskridandet av det förutbestämda accelerationsvär- det i varje observationsintervall. Polaritetsomkopplaren 24 och integratorn 28 utgör slutligen regleringsdon för ökning eller minskning av det förutbestämda accelerationsvärdet i beroende av om en sådan acceleration uppträder eller inte.

Regleringsdonens utsignal, nämligen integratorns 28 utsig- nal; utgör ett mått på den uppnådda förtätningen.@lntegra-:- torns 28 utsignal varierar dock så mycket som“inspänningens integral ändras inom ett observationsintervall. Ett glättat medelvärde av denna utspänning är behäftat med en motsvaran- de osäkerhet, eftersom det inte kan förutsägas vid vilken tidpunkt inom observationsintervallet och därmed vid vilken magnetiseringsström hos elektromagneten i accelerationsupp- tagaren lO det genom rnagnetiseringsströmmen förutbestämda accelerationsvärdet verkligen överskrides. Även vid kvasie stationärt språngförhållande, alltså när vibrationsförtäta- ren arbetar på jämnt förtätat förtätningsmaterial, är inte- gratorns 28 utsignal utsatt för sådana variationer.

Utförandet enligt fig. 2 har också på arbetsdelen en accelerationskännare 10 av den typen som är beskriven i den tyska patentskriften 20 66 015. Accelerationsupptagarens 10 signal behandlas först på samma sätt som i utföringsformen enligt fig. 1. I fig. samma hänvisningsbeteckningar som i fig. 1. 2 är motsvarande delar försedda med Hos apparaturen enligt fig. 2 är dock en andra accele- rationskännare 10' anbringad på_arbetsdelen hos vibrations- -. 466 10 15 20 25 30 35 173 8 förtätaren. De båda accelerationskännarna 10 och 10' är fast förbundna med varandra och har samma reaktionsriktning. Ac- celerationskännarens 10' signaler behandlas på samma sätt som accelerationskännarens 10 signaler medelst signalbehand- lingsdon 1U',l6',20',22' och 2U'. Magnetiseringslindningen hos elektromagneten i accelerationsupptagaren 10' är serie- kopplad med accelerationskännarens 10 magnetiseringslind- ning. Emellertid är ett motstånd såsom shunt parallellkopp- lat med accelerationskännarens 10' magnetiseringslindning.

Till följd därav är magnetiseringsströmmen, vilken flyter igenom magnetiseringslindningen hos elektromagneten i accelerationsupptagaren 10', svagare än strömmen igenom ac- celerationsupptagarens 10 magnetiseringslindning. Accelera- tionsupptagaren 10' är därför "känsligare"; ankaret dras bort och en signal avges redan vid lägre accelerationer. Via polaritetsomkopplarna 2M och 2U' påtrycks spänningskällans 26 spänning på en summeringskrets 38, vilken spänning har po- sitivt eller negativt tecken beroende på om den tillhörande accelerationsupptagarenareagerar.ellen»intew1Summaringskret- » sens 38 utgång U0;avger*insigmaIen“för'en"fnfiegrator*ÉÜí”~ Den beskrivna anordningen fungerar på följande sätt.

Vid låga accelerationer reagerar ingen av accelerationsupp- tagarna 10 och 10'. I detta fall påtrycks spänningskällans 26 spänning med negativt tecken på summeringskretsen 38 av båda polaritetsomkopplarna Zä och 24'. Summeringskretsen 38 avger en negativ utsignal vid sin utgång H0. Integratorns 28 utsignal bildar då en fallande ramp. Om en acceleration, vid vilken accelerationsupptagaren 10' men inte accelerations- upptagaren 10 reagerar, uppträder inom observationsinterval- let, då fortsätter polaritetsomkopplaren 2U att pätrycka spänningskällans 26 spänning med negativt tecken på summe- ringskretsen 38. ,Polaritetsomkopp1aren 2D' påtrycker dock denna spänning med positivt tecken; Spänningen vid summe- ringskretsens 38 utgång H0 är därför noll. Integratorns 28 utsignal förblir oförändrad. Om accelerationer uppträder, ~ vilka föranleder båda accelerationsupptagarna 10 och 10' att reagera, då påtrycker båda polaritetsomkopplarna 2H och 2Ä' spänningskällans 26 spänning med positivt tecken på sum- 10 15 20 25 80 35 466 173 9 meringskretsen 38, så att en positiv utspänning uppträder vid utgången H0 och integratorns 28 utsignal stiger i det därpå följande observationsintervallet. Vid kvasistationärt vibrationsförhållande av vibrationsförtätaren inställer sig ett tillstånd, i vilket i regel accelerationsupptagaren 10' reagerar och accelerationsupptagaren 10 ännu inte reagerar inom observationsintervallen, så att en stationär utsignal erhålles.

I utföringsformen enligt fig. 3 är ett flertal accele- rationsupptagare l0,l0'...l0(n'l),10(n> anordnade istället för två accelerationsupptagare 10 och 10'. Accelerationsupp- tagarnas l0,lO'...10(n'l),10(n) elektromagneters magnetise- ringslindningar är seriekopplade. Med accelerationsupptagar- nas l0'...10(n) magnetiseringslindningar är stegvis indela- de motstånd 36',36"...36(n_l),36(n) parallellkopplade så- som shuntar, på så vis att accelerationsupptagarna (liknan- i fig. 2) uppvisar Accelerationsupptagarens 10 de som accelerationsupptagarna 10,10' stegvis indelade känsligheter. ankare dras bort frän.e1ektromagneten vid en relativt hög ad-W 'celeration, så att accelerationsupptagaren'TO avger en sig- nal. Accelerationsupptagarens l0(n) ankare dras bort från elektromagneten vid en relativt låg acceleration, så att ac- celerationsupptagaren 10(n? avger en signal. Accelerations- upptagarna 10 till l0(n) förutbestämmer alltså en stegvis in- delad följd av accelerationsvärden, varvid de enskilda acce- lerationsupptagarna reagerar när dessa värden överskrides.

Accelerationsupptagarna 10 till 10(n) är fast förbundna med varandra och med vibrationsförtätarens arbetsdel och har samma reaktionsriktning, ligt fig. 2.

De signaler, vilka avges' av aocelerationsupptagarna 10 till 10(n> när de reagerar, behandlas i var sin krets, vilka motsvarar detaljerna 1ü,16,20,22 och ZH i fig. 1 eller liknande som hos anordningen en- 2. Beroende på om en accelerationsupptagare, t.ex. 10', rea- gerar eller inte, manövreras den tillhörande polaritetsom- kopplaren 2U' så under det därpå följande observationsinter-' vallet, att den applicerar den därpå.liggande spänningen med negativt eller positivt tecken på summeringskretsen 38. 0466 10 15 25 30 85 'i75 10 Istället för en enda spänningskälla 26 som i fig. 1 eller 2, är en spänningskällanordning 38 anordnad, vilken avger en stegvis indelad följd av spänningar på uttag HO. Uttagen HO är förbundna med summeringskretsen via vardera två av polati- tetsomkopplarna 20, 2U'... . Det sker på så vis, att den hög- sta 2u(n) spänningen påtrycks de polaritetsomkopplarna 2Ä och , vilka hör till~det högsta respektive det lägsta av de förutbestämda accelerationsvärdena, dvs. till den okänsliga- ste respektive den känsligaste accelerationsupptagaren 10 respektive 10 (H), den näst högsta spänningen pätrycks de po- laritetsomkopplarna 24' respektive 2Ä(n_l), vilka hör till det näst högsta respektive det näst lägsta accelerationsvär- det, dvs. till accelerationsupptagarna 10' och lO(n'l), o.s.v. Företrädesvis är ett jämnt antal accelerationsuppta- gare 10 till lO(n) anordnade. Summeringskretsens utsignal appliceras på en integrator 28. Anordningen motsvarar den i fig. 2 och är för överskådlighetens skull inte visad ännu en gång i fig. 3.

Vid mycket låga accelerationer reagerar ingensav acce- flerationsupptagarna. I detta falI*erHäIl駔en maximalt ñega-' tiv utsignal på summeringskretsens 38 utgång HO. Under det följande observationsintervallet minskas 1c :iii 1o(“) magnetiseringsström så mycket som möjligt. Vid höga accelerationer reagerar alla ac- celerationsupptagare 10 till l0(n). I detta fall erhålles en maximalt negativ signal på summeringskretsens 38 utgång 40. därför accelera- tionsupptagarnas Accelerationsupptagarnas 10 till lO(n) magnetiseringsström_ minskas så mycket som möjligt. Om endast en del av accelera- tionsupptagarna reagerar, då erhålles mellan dessa extrem liggande, positiva eller negativa spänningar på summerings- kretsens 38 utgång H0. Om exakt hälften av accelerationsupp- tagarna lO...,l0(n) reagerar, då neutraliseras den via pola- ritetsomkopplarens 2ü tillförda, negativa spänningen av den via poaritetsomkopplaren 24(n) tillförda, positiva spänning- en. På motsvarande sätt neutraliseras den via polaritetsom- kopplaren Zü' tillförda, negativa spänningen av den via pola- ritetsomkopplaren 2Ä(n_l) tillförda positiva spänningen, o.s.v. En nollspänning erhålles på summerkretsens 38 utgång 10 15 20 25 30 35 466 173 ll HO. Även hos denna anordning erhålles därmed vid kvasista- tionärt språngförhållande av vibrationsförtätaren en kon- stant utsignal, eftersom insignalen på integratorn 28 för- svinner. Därutöver görs ändringen av de stegvis indelade ac- celerationsvärdena under det närmast följande observations- intervallet beroende av hur mycket de inom det föregående ob- servationsintervallet observerade, maximala accelerationer- na avviker från medelvärdet av de förutbestämda accelera- tionsvärdena.

I utförandet enligt fig. H är en enda, analog accelera- tionsmätare HH anordnad såsom accelerationsupptagare. För förutbestämning av en följd av stegvis indelade accelera- tionsvärden alsras en stegvis indelad följd av potentialer.

Detta sker medelst en med flera uttag 46,Ä6'...H6(n> försedd potentiometer H8, via vilken spänning-strömomvandlarens 30 (fig.l) utström ledes. Såsom don, vilka reagerar för över- skridandet eller icke-överskridandet av de förutbestämda ac- celerationsvärdena, är en följd av dioder 50.~.50ín)s,mot-~ I 'Sfiåñå 52}52“ï--52(n) och kondensatorer"5H;54'.I.5ü(n%”anord- nad. Dioderna påverkas av accelerationskännarens signal i ledrikning. över motstånden 52, vilka är förbundna med var sitt uttag H6 respektive 46'...46(n), är dioderna skiljak- tigt förspända 1 spärriktning av de på uttagen Ä6...H6(n) vilka bildar en stegvis indelad följd av potentialer. Via kondensatorerna 5ü...5ü(n) är dio- derna É0...50(n) och motstånden 52..;52(n) förbundna Ined var Sin Signalledníng 56,56'...56(n). I ledrikning är en kon- stantspänningskälla 54 ansluten till dioderna 50...50 via en diod 60. Accelerationskännarens HH signal ligger pa- liggande potentialerna, rallellt med konstantspänningskällan 58 och dioden 60 via en kondensator 62 och ett motstånd 6H. Den överlagrade spänning- en i punkten 66 ligger via en kondensator 68 på dioderna 50...50(n) i ledrikning. Via motstånd 70 och 72 är en förbin- delse upprättad mellan knutpunkten mellan kondensatorn 62 och motståndet 6H respektive mellan dioderna 50 50(n) och jord. Dessa motstånd tjänar som potentialhållare. _Signalledningarna 56, 56'...56(n) är, liksom aCcelePa_ 4656 10 15 25 30 35 1575 12 tionsupptagarnas lO...lO(n) utgångar, anslutna till de en- skilda kanalerna hos en signalbehandlingskrets av typen i fig. 3 eller 4.

Accelerationskännaren H4 avger analoga accelerations- signaler. Kondensatorn 62 ser till att accelerationskänna- rens utsignals likströmkomponent, vilken härrör från jordac- celerationen, undertrycks. Genom spänningskällan 58 överla- gras den så erhållna signalen av en definierad likspänning.

Spänningskällan 58 motsvarar i sin funktion konstantström- källan 32 i fig. l och 2. De så erhållna signalerna jämförs genom de skiljaktigt förspända dioderna 50...50(n> med utta- gens H6, H6'...46(n) potentialer, genom vilka en stegvis in- delad följd av accelerationsvärden därmed bestäms. Om signa- len, vilken tillföres dioderna 50...50(n) från den analoga accelerationsmätaren HH, blir högre för en bestämd diod, t.ex.50, än potentialen på uttaget 46, då flyter en ström ge- nom dioden 50. På signalledningen 56 uppstår en signal, vil- ken på det beskrivna sättet triggar den första flip-flop- kopplingen~l6.av=densmotsvarande«kanalen,hos1signalbehand-~ ' lingskretsen; För övrigt är anordningens verkningssätt så som det är beskrivet i samband med fig. 3. De enskilda accelerationsupp- tagarna med elektromagneterna är ersatta av en enda, analog accelerationsmätare ÄH och en tröskelvärdekrets med dioder 50...50(n> och en följd av förutbestämda potentialer på utta- gen us, ue=...u6<“>.

En vidareutveckling av apparaturen enligt fig. 2 till 4 visas i fig. 5.

I fig. 5 är summeringskretsens 38 utgång H4 förbunden med eni differentiator 60. Differentiatorns 60 tidkonstant är i huvudsak samma som integratorns 28 tidkonstant. Integra- torns 28 och differentiatorns 60 utgångar är anslutna till en summeringskrets 62. Summeringskretsens 62 utgång 6H är å ena sidan förbunden med en analog indikeringsanordning 66 och å andra sidan med en anslutning 68 för en skrivare eller tryckare] Indikeringsanordningen 66 motsvarar indikeringsan- ordningen 3H i fig. 1. På anslutningen 68 uppträder i huvud- sak fyrkantformiga_pulser med språngställen vid upptädande 10 15 20 25 30 35 466 173 13 1 eller 2). Därvid kan fyrkantvågspänningen vara konstant i flera på varandra av pulser från pulsgeneratorn 18 (fig. följande observationsintervaller. Storleken på fyrkantvåg- spänningen i varje av dessa observationsintervall motsvarar observationsvärdet för förtätningen med avseende på den sträckan, vilken vibrationsförtätaren kör över i det före- gående observationsintervallet. Detta gäller inte endast om alla eller ingen av accelerationsupptagarna enligt fig. 2 el- ler 3 respektive signalledningarna 56...56(n) har avgivit en signal inom detta observationsintervallet.

Fig. 6 visar ett utförande som liknar fig. 3 och mot- svarande delar är försedda med samma hänvisningsbetecknin- gar som där.

Hos utförandet enligt fig. Ä, liksom vid utförandet en- ligt fig. 3, tionsvärdena når de förutbestämda accelerationsvärdena än- ändras samtidigt avståndet mellan accelera- dras uppåt eller nedåt av strömmen från spänning-strömom- vandlaren 30. Det betyder att regleringsdonen även inverkar på. storleken ax' klasseringsintervallen för de uppträdandeugn toppacceleratiönerna. Vid“höga*mätvärdén'föreïígger en stör- ' re klassering än vid låga. Det är ibland icke önskvärt. Fig. 6 visar en anordning, hos vilken storleken av klasseringsin- tervallen inte påverkas av regleringsdonen. För detta ända-' mål tillföres inte strömmen från spänning-strömomvandlaren 30 till potentiometern H8. Strömmen reglerar snarare spän- ningen hos spänningskällan 58 i fig. H.

Strömmen från spänning-srömomvandlaren 30 i fig. 6 re- glerar en spänningskälla 7H. Spänningskällan 74 är ansluten till en diagonal för en bryggkoppling, vilken bildas av ett par motstånd 76 och 78 och ett par dioder 80 och 82, vilka är anordnade i spärriktning i spänningskällans TH strömkrets.

Till den andra bryggdiagonalen är accelerationsmätaren H4 ansluten via kondensatorn 62. Två seriekopplade motstånd 84 och 86 ligger i bryggkopplingens första diagonal parallellt med spänningskällan Yü. Mellan motstånden 8% och 86 uttages utsignalen via en ledning 88. Denna utsignal appliceras i ledriktning på dioderna 50,50'...50çn).

Potentiometern H8 matas av en konstantspänningskälla 466 10 15 20; 25 30 35 173 lü 90 hos denna anordning.

Den mot arbetsdelens acceleration proportionella spän- ningen påtrycks ledningen 88 antingen via dioden 80 och mot- ståndet 8H eller via dioden 82 och motståndet 86 beroende på polariteten. Ledningen 88 och den mellan motstånden 8H och 86 liggande punktens jordpotential bestäms av spänningskäl- lan YH. På så sätt ändras accelerationsmätarens UN accelera- tionssignalers jordpotentialer i, proportion till strömmen 30.

M6...H6(n) förblir på sina konstanta jordpotentialer. Även spänningen mellan angränsande potentiometeruttag U6...H6(n) från spänning-strömomvandlaren Potentiometeruttagen förblir oförändrad och därmed även storleken på klasserings- intervallen.

Fig. '7 visar ytterligare en modifikation av utföran- det enligt fig. H, hos vilken klasseringen, dvs. avstånden mellan angränsande accelerationsvärden av den stegvis inde- lade följden, är oberoende av mätvärdet, dvs. det observe- rade maximivärdet av accelerationen. Potentiometern 48 ma- tas med en konstant ström från en.konstantströmkälla 90i Ett. fäst motstånd 92 är kopplat i serie med“potëntfometern*Ä8í Strömmen från spänning-strömomvandlaren 30 flyter endast igenom det fasta motståndet 90 och inte igenom potentiome- .tern 48. På detta sätt förorsakar denna ström en gemensam Mn) ändring av potentiometerns H8 uttags H6,Ä6' poten- tialer. Den över potentiometern H8 liggande spänningen och spänningen mellan angränsande uttag förblir konstant.

Fig. 8 visar en anordning med samma funktion som anord- ningen enligt fig. 7, vid vilken emellertid en konstantspän- ningskälla 94 används istället för en konstantströmkälla.

Potentiometern H8 med uttagen H6,H6' 46(n) är anslu- ten till en konstantströmkälla 94. Parallellt med potentio- metern H8 och konstantspänningskällan 94 ligger en serie- koppling av två motstånd 96 och 98. Strömmen från spänning- strömomvandlaren 30 flyter igenom ett motstånd 100. Punkten mellan motstånden 96 och 98 är förbunden med strömbanan mel- lan spänning-strömomvandlaren 30 och motståndet 100. Genom spänningsfallet vid motståndet 100 kan den mellan motstån- den 96 och 98 belägna punktens potential i förhållande till 466 173 15 1 jord ändras, och därmed ändras även uttagens U6,H6'...H6(n) 10 15 20 25 BO 85 potentialer, utan att spänningen mellan uttagen ändras.

Fig. 9 visar en anordning som liknar fig. 6, vid vil- ken accelerationsmätarens HH signalers potentialer kan än- dras genom en reglerbar spänningskälla TU. Motsvarande de- lar har i fig. 9 samma hänvisningsbeteckningar som i fig. 6.

I utförandet enligt fig. till en reglerbar spänningskälla 102. Parallellt med den re- 9 är potentiometern H8 ansluten glerbara spänningskällan 102 och med potentiometern H8 lig- ger två motstånd 10H,lO6 i serie. En konstantströmkälla 108 ger en ström genom ett motstånd 110, vilket är förbundet med en kontakt hos accelerationsmätaren HH och med motståndet 72. Anordningen av potentiometern HB är härvid liknande som i utföringsexemplet enligt fig. 8. Genom motståndet 110 fly- ter dock inte strömmen från spänning-strömomvandlaren 30.

Denna ström reglerar spänningskällan TU. Snarare flyter en konstant ström genom motståndet 110. Spänningskällan 102 är ingen konstantspänningskälla utan reglerbar. På så vis kan man ändra »accelerationsmätarens H4- signalers potentialen och; oberoende därav, även spänningarna mellan angränsande uttag 46,U6'...U6(n) stegen av den stegvis indelade följden av förutbestämda accelerationsvärden, alltså klasse- , dvs. ringen.

De kända och även de hittills beskrivna utförandena av apparaturer av den föreliggande typen ger ingen utsignal, vilken är en "passande" uppskattning av parametern som ska bestämmas. Om en passande uppskattning av parametern som ska bestämmas inte är möjlig p.g.a. de genomgående variationer- na av markegenskaperna ger de inte heller något mått på des- sa variationer. En "passande" uppskattning av en parameter av en fördelning, i detta fallet den genom träffacceleratio- nerna återgivna karakteristiska storheten för marken, är en sådan, vilken vid obegränsad fortsättning av observationen konvergerar mot ett entydigt värde. Om man antar att förtät- ningssträckan är alldeles jämn, är det visserligen möjligt att vid de hittills beskrivna apparaturerna erhålla ett va- Detta värde kan dock inte entydigt representera marken. Därför är det ingen enty- riationsfritt värde av indikationen. ' 466 10 15 25 30 35 173 16 dig parameteruppskattning. Alla andra uppskattningsvärden inom reglerings- och klasseringsintervallet leder till sam- ma indikation. Såvitt det å andra sidan föreligger variatio- ner av markegenskaperna gäller detta också, eftersom varje på något sätt bildat genomsnittsvärde måste vara obestämt inom åtminstone den minsta klassen. Härigenom har parameter- uppskattningen endast en ändlig mätvärdesupplösning, vilket till sist begränsas av apparaturen. Ändamålet med anordningen enligt fig. 10 är att åstad- komma en apparatur för kontroll av förtätningen hos vibra- tionsförtätare, vilkas utsignal är en "passande" uppskatt- ning av parametern som ska bestämmas, eller vilken, när det- ta inte är möjligt p.g.a. de genomgående variationerna av markegenskaperna, åtminstone ger ett mått på dessa variatio- ner vid en andra signalutgång.

Utförandet enligt fig. 10 är uppbyggt på liknande sätt som utförandet enligt fig. 8, och motsvarande delar i fig. l0 är försedda med samma hänvisningsbeteckningar som där respekti- ve som i.fig.t3. Ütsignalen”vid'summeringskretsens“38futgåñg“H0”tïilföï res i fig. 10 dessutom till en helvågslikriktare 112. Därige- nom erhålles en signal, vilken motsvarar denna signals abso- lutbelopp. Via ett motstånd 114 tillföres denna signal till ett tidsorgan, vilket består av en kondensator 116 och ett därmed parallellkopplat motstånd 118. Tidsorganet ll6,1l8 har en av motståndet llü bestämd stigningtid. Därigenom ska det undvikas, _ 56 genom snabba ändringar av (den ännu icke beskrivna) styr- signalen för potentiometerns H8 spänningskälla. 'nets 116,118 felicia uppgår till några sekunder.

Spänningskällan, till vilken potentiometern H8 är an- sluten, är härvid en reglerbar spänningskälla 120; Spän- ningskällan 120 regleras av den på tidsorganet ll6,ll8 lig- gande spänningen. Spänningskällans 120 rådande spänning in- dikeras genom ett indikeringsinstrument 122.

Tidsorga- Den beskrivna anordningen fungerar på följande sätt: Vid stationärt förlopp av accelerationsupptagarens HU sig- nal blir, efter att inställningsproceduren har skett, summe- att en signal simuleras vid signalutgångarna' 10 15 ZO 25 80 35 466 173 17 ringskretsens 38 och även tidsorganets ll6,ll8 utgång noll.

I överensstämmelse därmed regleras även den reglerbara spän- l20 spänning till noll. ligger inte längre någon spänning. De genom de därvid uttag- ningskällans På potentiometern H8 na potentialerna förutbestämda accelerationsvärdena samman- faller. Det betyder, att klasseringsgränserna flyttas ihop mot mitten. Därmed utjämnas obestämdheten av parameterupp- skattningen asymptotiskt. Indikationen av spänningskällans 120 spänning på indikeringsinstrumentet 122 blir noll. Det föreligger inga variationer.

När en störning uppträder, dvs. när ett från det sta- tionära värdet avvikande accelerationsmaximum observeras i ett observationsintervall, regleras spänningskällan upp näs- tan spontant. Såvitt störningen bibehålles med ungefär sam- ma styrka, vilket man i regel måste räkna med, tenderar appa- raturen att "centrera" klasseringsgränserna på det ovan be- skrivna sättet via integratorn 28 och spänning-strömomvand- laren 30, och därmed att, via tidsorganets ll6,ll8 utgång, endast sära klasseringsgränserna så mycket, som det är nöd- vändigt förß stabiliteten* av scentreringen. Vid"'kraftigare"" störningar återger indikeringsinstrumentet 122 summerings- kretsens överproportionella utsignaler genom stora utslag.

Därav kan den som nyttjar apparaturen se, att indikeringsin- strumentets 3H indikation endast återger momentana värden.

Genom särningen av klasseringsgränserna blir indikationerna stabila igen relativt snabbt. Då indikerar indikeringsin- strnmentet 122 dock den fortfarande bestående ökade osäker- heten.

Istället för att såsom i fig. 8 ändra potentiometerns M8 uttags H6 potentialer genom strömmen igenom motståndet 110, kan man vid en anordning av typen i fig. 10 även ändra _accelerationsmätarsignalernas potentialer såsom det är vi- sat 1 rig. 9.

Claims (16)

466 173 10 15 20 25' 18 PATENTKRAV

1. Apparatur för kontroll av förtätningen hos vibra- tionsförtätare, vilka har en vibrerande arbetsdel, innefat- tande (a) en accelerationsupptagare, vilken är anbringad på vibrationsförtätarens vibrerande arbetsdel, (b) don för förutbestämning av accelerationsvärden, (c) don för förutbestämning av på varandra följande ob- servationsintervaller, (d) don, vilka reagerar för överskridandet eller icke- överskridandet av det förutbestämda accelerationsvärdet i varje observationsintervall, och (e) regleringsdon för ökning eller minskning av det förutbestämda accelerationsvärdet i beroende av om en sådan acceleration uppträder eller inte, varvid en utsignal från regleringsdonen utgör ett mått på den uppnådda förtätning- en, kännetecknad därav, att (f) en följd av stegvis indelade accelerationsvärden, genmn vilka däremellan &iggande~aflceferætfidnsäntervall fir= definierade, är förutbestämbar medelst donen för förutbe- stämning av accelerationsvärden, och (g) regleringsdonen regleras genom de för överskridan- det eller icke-överskridandet av det förutbestämda accelera- tionsvärdet reagerande donen i relation till det accelera- tionsvärdet, vilket ligger ovanför det under ett observa- tionsintervall nätt och jämnt överskridna, förutbestämda ac-_ celerationsvärdet och nedanför det under detta observations- _ intervall nätt och jämnt icke överskridna, förutbestämda ac- 30 35 celerationsvärdet.

2. Apparatur enligt patentkravet l, kännetecknad där- av, att två eller flera med tröskelvärde behäftade accelera- tionsupptagare (lO,lO'...), vilka reagerar för olika, steg- vis indelade accelerationsvärden genom att avge en signal, är anordnade på arbetsdelen för förutbestämning av accelera- tionsvärdena.

3. Apparatur enligt patentkravet 2, kännetecknad där- av att 1 10 15 zo 25 30 85 466 173 19 (a) (lO,lO'...) har en vertikalt rörligt förd massa, vilken utgör ankaret hos en varje accelerationsupptagare elektromagnet, (b) elektromagneterna hos de olika accelerationsuppta- garna är inrättade för att frambringa avtrappat olika kraft- linjeflöden fin* att uppbringa motsvarande olika hållkraf- ter, och (c) en induktionslindning är anordnad på varje elek- tromagnet, genom vilken induktionslindning en signal är frambringbar när ankaret dras bort från elektromagneten.

4. H. Apparatur enligt patentkravet l, kännetecknad där- av, att (a) accelerationsupptagaren (44) är en enda, analog accelerationsmätare, (b) donen för förutbestämning av en följd av stegvis indelade accelerationsvärden innefattar don för alstrande av en stegvis indelad följd av potentialer, och (0) donen, vilka reagerar för överskridandet eller icke-överskridandet av de förutbestämda accelerationsvärde-t 'naj innefattar” (cl) en följd av dioder (50,50'...), vilka påverkas av accelerationsmätarens (ÄH) signal i ledriktningen, (eg) (52,52'...), vilka dioderna (50,50'...) är förspända i spärriktning av vardera en poten- tial av följden, och (c3) kondensatorer (5H,5H'...), via vilka dioderna och motstånden är förbundna zned_ vardera en' signalledning <65,_e5»...>.

5. Apparatur enligt något av patentkraven 2-5, känne- tecknad därav, att motstånd över (a) signalerna från donen, vilka reagerar för över- skridandet eller icke-överskridandet av accelerationsvärde- na, tillförs till en första flip-flop-koppling (l6,l6'...), (b) donen för förutbestämning av på varandra följande vardera iobservationsintervaller bildas av en pulsgenerator (18), (c) de första. flip-flop-kopplingarna (16,l6'...) är återställbara genom pulserna från pulsgeneratorn (18), 466 10 15 ZO 25 30 35 175 20 (d) vardera en differentiator (20,20'), vilken avger en puls vid den första flip-flop-kopplingens (16,16'...) ut- signals bakkant, är kopplad efter de första flip-flop-kopp- lingarna (l6,l6'...), (e) pulserna från differentiatorerna (20,20'...) till- förs till vardera en andra flip-flop-koppling (22,22'...), (f) de andra flip-flop-kopplingarna (22,22'.u.) lika- ledes är återställbara genom pulserna från pulsgeneratorn (18), _ (g) en polaritetsomkopplare (2U,2ü'...) är styrbar av var och en av de andra flip-flop-kopplingarna (22,22'...), (h) en spänning är applicerbar på en summeringskrets (38) via var och en av polaritetsomkopplarna (24,24'...), (i) summerkretsens (38) utsignal tillförs en integra- tor (28) såsom integratorinsignal, och (j) de nämnda, förutbestämnda accelerationsvärdena re- gleras av integratorns (28) utgång.

6. Apparatur enligt patentkravet 5, kännetecknad där- av, att (a)'entspänningskäflanordnfng*(39)när“anordñad,3vill ken avger en stegvis indelad följd av spänningar på uttag (42), (b) uttagen (Ä2) är förbundna med summeringskretsen (38) via vardera tvâ av polaritetsomkopplarna (2H...) på så vis, att den högsta spänningen pâtrycks de polaritetsomkopp- larna (2H,2U(n) ), vilka hör till det högsta respektive det lägsta av de nämnda, förutbestämda accelerationsvärdena, den näst högsta spänningen påtrycks de polaritetsomkopplar- na (2Ä,24(n) ), vilka hör till det näst högsta respektive det näst lägsta accelerationsvärdet, o.s.v. 3

7. Apparatur enligt patentkravet 6, kännetecknad där- av, att integratorns (28) utspänning ligger på ett indike- ringsinstrument (34) via ett glättningsorgan.

8. Apparatur enligt patentkravet 5, kännetecknad där- av, att integratorns (28) utsignal tillförs en spänning- strömomvandlare (30).

9. Apparatur enligt patentkravet Ä, kännetecknad där- av, att donen för alstrande av en stegvis indelad följd av 10 15 20" 25 30 35 466 173 21 potentialer bildas av en potentiometer (48) med ett flertal uttag (ü6,ä6'...). .

10. Apparatur enligt patentkraven 8 och.9, känneteck- nad därav, att potentiometern (48) genomflytes av strömmen från spänning-strömomvandlaren (30).

11. Apparatur enligt patentkraven 8 och 9, känneteck- nad därav, att (a) ett motstånd (90) är seriekopplat med potentiome- tern (Ä8), (b) strömmen från spänning-strömomvandlaren (30) en- dast flyter genom detta motstånd (90), och (c) potentiometern (48) genomflytes av strömmen från en konstantströmkälla (91).

12. Apparatur enligt patentkravet H, kännetecknad där- av, att regleringsdonen är inrättade för att variera accele- rationsmätarens (HU) signalers potential.

13. Apparatur enligt patentkravet H, kännetecknad där- av, att (a) donen för alstrande av en stegvis indelad«flöa;d av«r' potentialer har'en'spänningsdelare“(H8)“med ett flertâl ut- tag (46,Ä6'...), (b) spänningsdelaren (M8) är ansluten till en regler- bar spänningskälla (120), och ' (c) spänningskällans (120) spänning regleras av den i ett observationsintervall uppträdande, maximala acceleratio- nens avvikelse från ett stationärt värde.

14. 'l4. Apparatur enligt patentkraven 5 och 13, känneteck- nad därav, att spänningskällan (120) regleras av summerkret- sens (38) utgång.

15. Apparatur enligt patentkravet lü, kännetecknad därav, att summerkretsens (38) utsignal tillförs en regle- ringsingång hos (120) (ll6,l18).

16. Apparatur enligt något av patentkraven 13-15, kän- (l22) för den reglerbara spänningskällans (120) spänning är anordnat. spänningskällan via ett tidsorgan netecknad därav, att ett indikeringsinstrument