DE1083421B

DE1083421B - Moving iron measuring device with a fixed and a movable jacket-shaped iron core

Info

Publication number: DE1083421B
Application number: DEH33207A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Hirth
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1958-05-07
Filing date: 1958-05-07
Publication date: 1960-06-15
Also published as: CH369203A

Description

Dreheisenmeßgerät mit einem festen und einem beweglichen mantelförmigen Eisenkern Bei Dreheisenmeßgeräten hat man bereits vielfach versucht, durch gegenseitige Verstellung des festen oder des beweglichen Eisenkerns in der Ausgangslage des Meßsystems die Empfindlichkeit und den Skalencharakter zu ändern. Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, einen Eisenkern einachsig entweder tangential zur kreisförmigen Meßbewegung zu verstellen oder konzentrisch zur Achse des Meßgerätes zu verdrehen. Moving iron measuring device with a fixed and a movable jacket-shaped Iron core With moving iron measuring devices one has already tried many times by mutual Adjustment of the fixed or the movable iron core in the starting position of the measuring system to change the sensitivity and the character of the scale. For that purpose it is already known, an iron core uniaxially either tangential to the circular measuring movement to adjust or to rotate concentrically to the axis of the measuring device.

Derartige Keruveistellungen erfolgten im allgemeinen zur Beeinflussung der Empfindlichkeit, hatten aber meist auch eine Beeinflussung des Skalenverlaufs zur Folge. Such Keruveistangements were made in general to influence the sensitivity, but mostly also had an influence on the course of the scale result.

Um eine derartige zwångläufige gegenseitige B eeinflussungsmöglichkeit zu vermeiden, ist es bei Dreheisenmeßgeräten mit streifenförmigen Eisenkernen bereits bekannt, den verstellbaren Eisenkern sowohl senkrecht zur Fläche des an der Zeigerwelle hefestigten, in seiner Ausgangslage befindlichen beweglichen Eisenkerns als auch parallel zu dessen Fläche, d. h. in radialer Richtung zur Meßgeräteachse, zu verschieben. Vorzugsweise hat man dies so ausgeführt, daß der verstellbare Eisenkern um eine zur Achse der Zeigerwelle parallele, aber nicht mit dieser zusammenfallende Achse drehbar gelagert war. Die Unabhängigkeit der Beeinflussung von Skalencharakter und Empfindlichkeit ließ sich bei dieser Geräteausbildung jedoch nur in sehr begrenztem Maß erreichen, da sowohl die tangentiale als auch die radiale Verstellmöglichkeit durch eine einzige Bewegung erreicht wird, und zwar mit Hilfe eines exzentrisch gelagerten Eisenkerns, bei dem durch Drehung des Exzenters die vorerwähnten beiderseitigen Bewegnngskomponenten zwangläufig vorgenommen werden. To such an inevitable mutual influencing possibility it is already to be avoided in the case of moving iron measuring instruments with strip-shaped iron cores known, the adjustable iron core both perpendicular to the surface of the pointer shaft fixed, movable iron core in its initial position as well parallel to its surface, d. H. to move in the radial direction to the measuring device axis. This has preferably been done so that the adjustable iron core around a to the axis of the pointer shaft parallel, but not coinciding with this axis was rotatably mounted. The independence of the influence of scale character and With this device design, however, the sensitivity was only very limited Achieve measure, as both the tangential and the radial adjustment option is achieved by a single movement, with the help of an eccentric mounted iron core, in which by turning the eccentric the aforementioned two-sided Movement components are inevitably made.

Weiterhin ist es vornehmlich zur Kompensation des Hysteresefehlers bei Dreheisenmeßinstrumenten bekannt, außer dem festen Eisenkern und dem an der Zeigerachse befestigten drehbaren Kern weitere, vor zugsweise außerhalb der Spule angeordnete Eisenkerne vorzusehen und diese in Richtung parallel zur Spulenachse verstellbar zu machen. Die zusätzlich vorgesehenen Eisenteile bringen nicht nur einen gesteigerten Bauaufwand mit sich, sondern bilden selbst wieder erhebliche Fehlerquellen. Es stellt deshalb einen erheblichen Nachteil dar, wenn außer den unbedingt notwendigen aktiven Eisenteilen weitere ferromagnetische Teile zur Beeinflussung der Skalencharakteristik benutzt werden. Furthermore, it is primarily used to compensate for the hysteresis error known in moving iron measuring instruments, except for the fixed iron core and the one on the Pointer axis attached rotatable core further, preferably outside the coil to provide arranged iron cores and these in the direction parallel to the coil axis to make adjustable. The additionally provided iron parts not only bring an increased construction effort with itself, but form themselves again considerable Sources of error. It is therefore a significant disadvantage if, in addition to the absolutely necessary active iron parts further ferromagnetic parts for influencing the scale characteristics can be used.

Die Erfindung bezieht sich auf Dreheisenmeßgeräte mit einem festen und einem beweglichen mantelförmigen Eisenkern, d. h., die Eisenkerne sind als Zylinderflächen ausgebildet, welche mantelförmig die Drehachse in verschiedenem Abstand umgeben. Die Erfindung besteht darin, daß zwei Verstellmöglichkeiten in zwei Richtungen für die Grundstellung der Kerne gegeneinander vorgesehen sind, von denen die eine in Form einer Drehbewegung um die Achse des beweglichen Systems den Skalencharakter und die andere unabhängig hiervon in Form einer axialen Bewegung die Meßempfindlichkeit einzustellen gestattet. The invention relates to moving iron gauges with a fixed and a movable jacket-shaped iron core, d. That is, the iron cores are cylindrical surfaces formed, which jacket-shaped surround the axis of rotation at different distances. The invention consists in the fact that two adjustments in two directions for the basic position of the Cores are provided against each other, one of which is in Form of a rotary movement around the axis of the movable system the scale character and the other, independently of this, in the form of an axial movement, the measurement sensitivity allowed to set.

Es hat sich gezeigt, daß durch eine solche Verstellmöglichkeit in jedem Fall eine Angleichung der Empfindlichkeit und der Skalencharakteristik an eine vorgegebene Skalenteilung in einem derartigen Maße möglich ist, daß die Dreheisenmeßgeräte mit gedruckten Skalen ausgerüstet werden können. Dies bedeutet eine wesentliche Erleichterung bei der Herstellung von Dreheisenmeßgeräten.It has been shown that such an adjustment in in each case an adjustment of the sensitivity and the scale characteristics a predetermined scale division is possible to such an extent that the moving iron measuring instruments can be equipped with printed scales. This means an essential Facilitation of the manufacture of moving iron measuring devices.

In einer schon weit zurückliegenden Veröffentlichung über elektrische Meßgeräte ist zwar schon darauf hingewiesen worden, daß die tangentiale Verschiebung beider Kerne vor allem die Empfindlichkeit und die axiale Verschiebung vor allem den Skalencharakter beeinflußt, ohne die Empfindlichkeit wesentlich zu ändern. Da jedoch gleichzeitig dabei gesagt wird, daß die axiale Verschiebung in der Fabrikation nicht ausgeführt wird, mußte der Fachmann aus der von einem anerkannten Experten auf diesem Gebiet gegebenen Darstellung entnehmen, daß die axiale Verstellung nichts einbringt, so daß er direkt von ihrer Anwendung abgehalten wurde. Die genannte Veröffentlichung schafft also eher ein Vorurteil gegen die erfindungsgemäße Verstellmöglichkeit, als daß sie eine Anregung in dieser Richtung gibt. Sie führt darüber hinaus auf einen falschen Weg, da sie für die beiden Verstellrichtungen die Wirkungen falsch angibt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Drehverstellung eine Änderung des Skalencharakters hervorruft und die axiale Kernverstellung eine Änderung der Meßempfindlichkeit ohne Beeinflussung des Skalencharakters innerhalb des praktisch interessierenden Empfindlichkeitsbereiches. Eine derartige Unabhängigkeit der Keruverstellungen ist besonders dann von Bedeutung, wenn bei groBen Stückzahlen die Dreheisenmeßgeräte mit gedruckten Skalen versehen werden sollen. In a long-ago publication on electrical Measuring devices has already been pointed out that the tangential displacement of both nuclei above all the sensitivity and the axial displacement above all influences the character of the scale without significantly changing the sensitivity. There but at the same time it is said that the axial displacement in the fabrication is not carried out, the specialist had to be obtained from a recognized expert In this field, it can be inferred from the illustration given that the axial adjustment does nothing brings in so that he was directly prevented from using them. The said publication rather creates a prejudice against the adjustment possibility according to the invention, than to give a stimulus in this direction. She also lists a wrong way, since it has wrong effects for the two adjustment directions indicates. It has been shown that the rotary adjustment changes the character of the scale causes and the axial core adjustment a change in the measurement sensitivity without Influence of the scale character within the sensitivity range of practical interest. Such independence of the Keruverstellung is special of importance when the moving-iron measuring instruments are printed with large quantities Scales are to be provided.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Dreheisenmeßgerätes nach der Erfindung läßt sich dann erreichen, wenn bei Anwendung an sich bekannter Mantelkerne in Form eines in der Abwicklung rechteckförmigen und eines in der Abwicklung trapezförmigen Mantelkerns der trapezförmige Mantelkern, bezogen auf die in Bewegungsrichtung liegende Symmetrieachse des rechteckigen Mantelkerns, unsymmetrisch ausgebildet ist. Dies hat einmal den Vorteil, daß, je nachdem welche Kante des trapezförmig ausgebildeten beweglichen Eisenkerns mit der Kante des rechteckförmigen Eisenkerns zusammenwirkt, die Empfindlichkeit in unterschiedlichem Maß geändert werden kann. Zugleich wird hierdurch als zusätzliche Wirkung entweder eine geringfügige oder stärkere Beeinflussung des Skalencharakters ermöglicht. A particularly advantageous embodiment of the moving iron measuring device according to the invention can then be achieved if, in use, it is known per se Sheath cores in the form of one rectangular in the development and one in the development trapezoidal jacket core the trapezoidal jacket core, based on the direction of movement lying axis of symmetry of the rectangular jacket core, designed asymmetrically is. This has the advantage that, depending on which edge of the trapezoid formed movable iron core with the edge of the rectangular iron core cooperates, the sensitivity can be changed to varying degrees. At the same time, this results in either a minor or an additional effect Enables greater influence on the character of the scale.

Weitere Einzelheiten sind aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des Gegenstandes der Erfindung ersichtlich. Further details are from the following description of a Embodiment of the subject matter of the invention can be seen.

Abb. 1 zeigt ein Rundspulgerät im Axialschnitt und Abb. 2 dasselbe Gerät in Draufsicht, während Abb. 3 schematisch die Abwicklung der beiden mantelförmigen Eisenkerne wiedergibt; Abb. 4 zeigt eine die Wirkungsweise des Dreheisengerätes näher erläuternde Kennlinienschar. Fig. 1 shows a round winding device in axial section and Fig. 2 the same Device in plan view, while Fig. 3 schematically shows the development of the two jacket-shaped Represents iron cores; Fig. 4 shows how the moving iron device works further explanatory family of characteristics.

Innerhalb des Spulenkörpers 1 ist die Kernhülse 2 angeordnet, welche in üblicher Weise den mantelförmigen, in seiner Abwicklung rechteckförmigen festen Eisenkern 3 trägt. An der Drehachse 4 des Meßgerätes ist der bewegliche, ebenfalls mantelförmige Eisenkern 5 befestigt, der in seiner Abwi'cklang die Form eines unsymmetrischen Trapezes hat Die Kanten 6 und 7 dieses Trapezes verlaufen in unterschiedlichem Maße schräg zur Symmetrieachse 8 des rechteckförmigen Mantelkerns 3. Der feste Eisenkern ist in zweifacher Weise verstellbar. Hierzu ist die Kernhülse 2 mit einer Gewindespindel 9 verbunden, die an ihrem Ende mit einem Schlitz zum Einführen eines schneidenförmigen Werkzeuges versehen und andererseits in eine örtlich fest gelagerte Ringmutter 10 eingeschraubt ist. Durch Verdrehen der Spindel 9 bei festgehaltener Ringmutter 10 führt man die beabsichtigte Drehbewegung des Festkerns relativ zum beweglichen Kern herbei. Da diese Verdrehungen nur über wenige Winkelgrade gehen, stört die gleichzeitig auftretende Längsverschiebung im allgemeinen nicht. Außerdem kann bei der Einstellung der axialen Lage kompensiert werden. Die axiale Verstellung erfolgt durch Betätigen der Ringmutter 10 bei festgehaltener Spindel 9. Wesentlich ist, daß durch beide Einstellvorrichtungen die Lage der Kerne gegeneinander in den beiden Koordinaten beliebig einstellbar ist. Inside the bobbin 1, the core sleeve 2 is arranged, which in the usual way the jacket-shaped solid, which is rectangular in its development Iron core 3 carries. On the axis of rotation 4 of the measuring device is the movable one, too jacket-shaped iron core 5 attached, which in its Abwi'cklang the shape of an asymmetrical Has trapezoid The edges 6 and 7 of this trapezoid run in different dimensions obliquely to the axis of symmetry 8 of the rectangular jacket core 3. The fixed iron core is adjustable in two ways. For this purpose, the core sleeve 2 is equipped with a threaded spindle 9 connected, which at its end with a slot for inserting a blade-shaped Provided tool and on the other hand in a locally fixedly mounted ring nut 10 is screwed in. By turning the spindle 9 while holding the ring nut 10 the intended rotational movement of the fixed core is performed relative to the movable core come here. Since these rotations only go over a few degrees of angle, they are bothersome at the same time occurring longitudinal displacement generally not. Also, when hiring the axial position can be compensated. The axial adjustment takes place by actuation the ring nut 10 with the spindle 9 held in place. It is essential that both Adjusting the position of the cores against each other in the two coordinates can be set at will.

An Hand der in Abb. 4 dargestellten Gerätekennlinien seien die verschiedenen Beeinflussungsmöglichkeiten von Skalencharakter und Meßempfindlichkeit näher erläutert Handelt es sich darum, dem Gerät einen beliebigen gewünschten Skalencharakter zu geben, beispielsweise eine geradlinige Kennlinie a oder eine Überstromcharakteristik b, so wird dies durch die Drehbewegung des Mantelkerns 3 erreicht. Dabei werden noch Unterschiede in der Empfindlichkeit bestehen, d. h., die Kennlinien weichen untereinander in der Neigung etwas ab, wie es durch den Verlauf der Kennlinien a' bzw. b' wiedergegeben ist. Durch die weiter vorgesehene axiale Kernverstellung werden nun die Kennlinien unter Beibehaltung der Skalenform auf gleiche Empfindlichkeit hingetrimmt Hierbei wirkt sich besonders vorteilhaft aus, daß wahlweise die eine oder die andere zur Symmetrieachse 8 schräg verlaufende Trapezkante 6 bzw. 7 des beweglichen Mantelkerns zur bevorzugten Wirkung gebracht werden kann. The various device characteristics shown in Fig. 4 are used Options for influencing the character of the scale and measuring sensitivity are explained in more detail Is it about the device any desired scale character give, for example a straight characteristic curve a or an overcurrent characteristic b, this is achieved by the rotary movement of the jacket core 3. Be there differences in sensitivity still exist, d. i.e., the characteristics give way from one another in inclination, as indicated by the course of the characteristic curves a ' or b 'is reproduced. Due to the further planned axial core adjustment now the characteristics while maintaining the scale shape for the same sensitivity trimmed here has a particularly advantageous effect that either one or the other trapezoidal edge 6 or 7 des which runs obliquely to the axis of symmetry 8 movable jacket core can be brought to the preferred effect.

Auf diese Weise läßt sich das Dreheisenmeßgerät des Manteltyps, welches bekanntlich dem Dreheisengerät mit Streifenkernen stark überlegen ist, in hervorragender Weise verbessern und für einheitliche, d. h. gedruckte Skalen verwenden. Es empfiehlt sich dabei, die Trapezform dem beweglichen Eisenkern zu geben, um das Gewicht des beweglichen Organs so gering wie möglich zu halten. In this way, the sheath type moving iron measuring device, which is known to be far superior to the moving iron device with strip cores, in excellent Improve wise and for uniform, i. H. use printed scales. It recommends in the process of giving the trapezoidal shape to the movable iron core in order to support the weight of the to keep moving organ as small as possible.

Claims

PATENT CLAIM: 1. Moving iron measuring device with one fixed and one movable jacket-shaped iron core, characterized in that two adjustment options are provided in two directions for the basic position of the cores against each other, one of which takes the form of a rotary motion around the axis of the moving system the scale character and the other independently of this in the form of an axial movement The measuring sensitivity can be adjusted. 2. Moving iron measuring device with around the coil axis rotatable core sleeve according to claim 1, characterized in that the biaxial Core adjustment on the fixed core (3) is carried out by carrying the fixed core Core sleeve (2) independently of one another both in the axial and in the direction of rotation is adjustable.

3. Moving iron measuring device according to claim 1 and 2, each with one in the settlement rectangular and a trapezoidal jacket core, characterized in that the trapezoidal sheath core (5), based on the axis of symmetry (8) in the direction of movement of the rectangular jacket core (3), is asymmetrical and the fixed core sleeve (2) with respect to the symmetry axis of the rectangular jacket core on two sides is axially adjustable towards 4. Moving iron measuring device according to claim 1 to 3, characterized in that that the movable egg lowering (5) receives the asymmetrical trapezoidal shape into consideration Printed publications: German Patent No. 477 332; British patent specification No. 290738; Keinath, Volume I, p. 182.