DE383375C - Vorrichtung zum Anzeigen von Druckaenderungen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Anzeigen von Druckänderungen. Es ist bekannt, eine Wheatstonesche Brückenschaltung zum Messen von Druckgrößen in der Weise zu verwenden, daß die Wärmeleitfähigkeit des umgebenden Mittels infolge der Druckänderungen schwankt und die Temperatur daher den Widerstand der geheizten Brückenmeßzweige, also das Brückengleichgewicht ändert.
• Ferner ist es bekannt, Mikrophone auf gegenüberliegende Zweige einer Meßbrücke in gleichem, auf nebeneinanderliagende in entgegengesetztem Sinne wirken zu lassen und dadurch eine Verstärkung zu erzielen. Bei dieser Anordnung heben sich Druckschwankungen in ihrer Wirkung auf das Meßgerät aber auf.
• Die Erfindung dagegen bezweckt eine Messung mit Verstärkung des Druckes: Je zwei gegenüberliegende Meßzweige, die in bekannter Weise, etwa durch Heizstrom oder Einschalten eines Mikrophons, als Druckmesser tauglich gemacht sind, werden in zwei Kammern oder Teilen einer Kammer untergebracht, in denen die Druckänderungen verschiedenen, insbesondere entgegengesetzten Betrag haben.
• Eine weitere Verstärkung und Anpassung an schnelle Druckänderungen wird erreicht durch flache Kammern mit starker Raumänderung beim Durchbiegen einer abschließenden Membran infolge von äußeren Druckschwankungen, beispielsweise beim Sprechen gegen die Membran, ferner durch lange ausgespannte dünne Drähte, insbesondere in der Nähe einer Kammerwand, deren Querschnittsform man zum weiteren Verstärken der Wärmestrahlung zweckmäßig wellig oder zykloidenförmig ausbildet, so daß die Drähte nach verschiedenen Seiten starken Wärmestrahlenausgleich haben.
• Falls wie bei der Verwendung zum akustischen Anzeigen von Druckschwankungen, d. h. bei Gebrauch eines Mikrophons, äußere Druckschwankungen, etwa mittels einer Membran in Raumänderungen und damit in Druckänderungen einer Meßkammer umgewandelt und dadurch angezeigt werden, kann man abhängig von den Raumänderungen dieser Kammer die entgegengesetzten Raumänderungen, etwa mittels einer Hebelverbindung zwischen den Membranen, erzeugen, um die Wirkung weiter zu verstärken.
• Zum Ausgleich von Temperaturschwankungen kann man beide Kapseln mit einem gemeinsamen Wärmeleitungs- und Strahlungsschutz umgeben, auch die Kammern, etwa durch eine Kapillare oder eine sonstige Öffnung in ihrer etwa vorhandenen gemeinsamen Wand, zum Zweck eines langsamen Druckausgleichs miteinander verbinden.
• Von den verschiedenen Arten der Anwendung seien erwähnt, Messungen der Schwingungsweite und Wechselzahl von Druckänderungen und periodischen Änderungen, die Druckschwankungen hervorrufen. Diese können in den Kammern, etwa durch Vermittlung einer Membran oder durch mechanische Einwirkung der zu messenden Größe, beispielsweise der Drehkraft zwischen antreibenden und angetriebenen Maschinenteilen auf einen Kolben oder Membran, erzeugt werden. Die flache Gestalt ermöglicht die Anwendung zum Messen von Kräften, deren Angriffspunkt sich nicht wesentlich verschieben darf, beispielsweise der Druckkraft einer Welle gegen die Lagerschale. In der Ausführung als Mikrophon kann die Vorrichtung so klein gehalten werden, daß sie sich ins Ohr einsetzen läßt. Man benötigt dann lediglich zwei dünne Leitungen zur Batterie. Der Brückenzweig wird hinter dem Mikrophon in den Gehörgang geleitet und dort in bekannter Weise als Schleife o. dgl. ausgebildet, deren Stromschwankungen unmittelbar vorgenommen werden können.
• Bei der Verwendung als Mikrophon ist ein besonderer Vorzug dadurch gegeben, daß die Membran aus beliebigen urimagnetischen oder nichtleitenden Stoffen bestehen, oder überhaupt fehlen kann.
• Abb. i zeigt an einem Beispiel den Grundgedanken. Die Kammer i hat gleichbleibenden, die Kammer 2 mit Ansatztrichter 3 veränderlichen Druck. Die isoliert eingeführten Drähte 4., 5 und 6, 7, die von der Stromquelle 8 geheizt werden, erhalten infolgedessen verschiedene Temperatur und verschiedene Leitfähigkeit, so daß im Brückenzweig ein Strom fließt, der in der Spule g gemessen, abgehört oder verstärkt wird. Abb. 2 stellt das Schaltungsschema dar. Die Drähte sind mit den gleichen Ziffern wie in Abb. i und die Verzweigungspunkte ebenso wie in Abb. i mit a, b, c, d bezeichnet. Abb. 3 stellt das Beispiel eines kleinen Mikrophons dar. Die Kammern i und 2 mit dem Schalltrichter 3 passen sich der.Membran io durch ihre gebogene Form der -Membran 1o an. Die Hinterwand 11 und die gemeinsame Zwischenwand 12 sind dementsprechend gekrümmt. Die Zwischenwand 12 enthält noch eine Wellung zur Aufnahme der Drähte, die sich hier als Punkte projizieren. Eine Kapillare 1-. sorgt für Druckausgleich.
• Abb. 4 zeigt ein Mikrophon, bei dem beide Kammern i und 2 mit Schalltrichtern 3, 3 versehen und mit Membranen 1o, 1o verschlossen sind. Durch die gemeinsame Zwischenwand 12 geht eine Stange 15 hindurch, die beide 1lembranen verbindet, so daß der Kammerraum 1 verkleinert wird, wenn der Raum 2 sich v ergriVert, und umgekehrt. Der nicht verwendete Schalltrichter kann verschlossen. Stange 15 nebst Durchführung durch Zwischenwand 12 fortgelassen werden. Statt der zweiten Endmembran kann auch die Zwischenwand 12 elastisch ausgebildet und mit der einen Membran io durch ein gegenbewegendes Getriebe verbunden sein. Die inneren Drähte q., 5, 6, 7 der Abb. i und die Verbindungsleitungen sind in den Abbildungen der Einfachheit wegen fortgelassen.
• Abb.5 gilt als Beispiel für die Anwendung zu Kraftmessungen die Anzeige des Drehmomentes auf den Balken 21, das durch die Stangen 22, 22 auf die Membranen i o, io übertragen wird. Im übrigen entsprechen die Zeichen der Abb. 5 den Teilen der übrigen Abbildungen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum- Anzeigen von Druckänderungen, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei gegenüberliegende Zweige einer Meßbrückenschaltung in einer von zwei Kammern (i, 2) oder Kammerteilen untergebracht sind, in. denen sich Druckänderungen verschiedenen Betrages, insbesondere miteinander entgegengesetzten Vorzeichen während der Messung erzeugen lassen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Kammerwand, insbesondere die gemeinsame Scheidewand(i2), mit Riefen, Wellen(13) o. dgl. als Wärmestrahlenfänger für die Meßdrähte (q., 5 und 6, 7) ausgebildet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Räume beider Kammern während der Messung abhängig voneinander ändern lassen. .
4. 4.. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (1o, 1o) beider Kammern durch ein Getriebe, etwa durch eine Zug- oder Druckstange (15), zwangläufig gekuppelt sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern durch eine kleine Öffnung oder feine Leitung, etwa eine Kapillare (14), verbunden sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch welche die Größe der einen oder beiden Kammern, etwa mittels Stößel und -Membranen oder Kolben, durch eine beliebig zu verändernde Größe, etwa die Dehnung einer starken Feder unter einer Last, oder das Spiel einer Welle in ihrem Lager beeinflußt wird.