DE1000172B

DE1000172B - Method for measuring or regulating the speed deviation of a shaft compared to a standard

Info

Publication number: DE1000172B
Application number: DEL23504A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Giertz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1955-11-25
Filing date: 1955-11-25
Publication date: 1957-01-03
Also published as: CH345756A

Description

Verfahren zur Messung bzw. Regelung der Drehzahlabweichung einer Welle gegenüber einem Normal Es ist bereits eine Anordnung ium Drehzahlvergleich von umlaufenden Teilen bekannt, bei der eine oder mehrere Umdrehungen eines Normales und eines Prüflings als entsprechende Winkel dargestellt werden und der Unterschied der Winkel den Fehler angibt, indem von dem Normal und vom Prüfling während einer oder mehrerer Umdrehungen je ein Sonnenrad eines Differentialgetriebes in entgegengesetzten Drehrichtungen verstellt wird, dessen Planetenradachse mit einem über einer in Fehlerprozenten geeichten Skala angeordneten Zeiger verbunden ist. Der Prüfling und das Normal tragen dabei über ihren Umfang gleichmäßig verteilte Markierungen, die lichtelektrisch mittels Photozellen abgetastet werden. Die erzeugten Impulse werden mittels besonderer Verstärker verstärkt und beeinflussen das Differential. Bei dieser bekannten An-Ordnung wird stets zum Vergleich ein umlaufendes Normal benötigt. Ein weiterer Nachteil besteht in der lichtelektrischen Abtastung der umlaufenden Teile.Method for measuring or regulating the speed deviation of a shaft compared to a normal It is already an arrangement in order to compare the speed of rotating Parts known in which one or more revolutions of a standard and a test object are represented as corresponding angles and the difference in angles is the error indicates by from the standard and from the test object during one or more revolutions One sun gear each of a differential gear in opposite directions of rotation is adjusted, the planetary gear axis with one over one in error percentages calibrated scale arranged pointer is connected. Wear the test specimen and the standard markings evenly distributed over its circumference, which are photoelectrically can be scanned by photocells. The generated impulses are by means of special Amplifiers amplify and affect the differential. With this known arrangement a rotating standard is always required for comparison. Another disadvantage consists in the photoelectric scanning of the rotating parts.

Es ist ferner eine Anordnung zur Drehzahlmessung bekannt, bei der auf den Prüfling eine unmagnetische Scheibe aufgesetzt ist, deren Umfang mit einem magnetischen Film versehen ist, auf den ein Schwingungszug au£gebracht ist. Der magnetische Film wird von einem elektromagnetischen Abnehmer abgetastet und die erzeugte Spannung auf einen Verstärker gegeben. Der Ausgang des Verstärkers ist mit einer Mischstufe verbunden, die auf einen Diskriminator geschaltet ist, an den ein Elektronen strahloszillograph als Anzeigegerät geschaltet ist. There is also an arrangement for speed measurement is known in which a non-magnetic disk is placed on the test object, the circumference of which with a magnetic film is provided on which an oscillating train is applied. Of the magnetic film is scanned by an electromagnetic pickup and the applied voltage to an amplifier. The output of the amplifier is connected to a mixer, which is connected to a discriminator, to the an electron beam oscilloscope is connected as a display device.

Ändert sich die Drehzahl des Prüflings, so ändert sich die am Abnehmer erzeugte Frequenz und damit auch die Zwischenfrequenz der Mischstufe. Die Frequenzänderung wird im Diskriminator in eine entsprechende Amplitudenänderung umgewandelt, die am Oszillograph ablesbar ist. If the speed of the test item changes, that on the customer changes generated frequency and thus also the intermediate frequency of the mixer. The frequency change is converted in the discriminator into a corresponding change in amplitude, the can be read on the oscilloscope.

Die bekannte Anordnung benötigt einen relativ hohen Aufwand. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß für die Aufbringung des Frequenzzuges auf den magnetischen Film ein besonderer Oszillator benötigt wird. The known arrangement requires a relatively high outlay. A Another disadvantage is that for the application of the frequency train to the magnetic film a special oscillator is needed.

Bei einer weiteren bekannten Anordnung zur Drehzahlmessung wird ein magnetisierbares Band verwendet, das über zwei Rollen läuft, wovon eine mit dem Prüfling verbunden ist. Das magnetische Band muß wieder mit besonderen Mitteln mit einem Frequenzzug versehen werden. Der Schwingungszug wird durch einen Abnehmer abgetastet und die Abuehmerspannung einem Verstärker zugeführt, an dessen Ausgang ein schreibendes Meßgerät angeschaltet ist. Der Verstärker ist dabei als Resonanzverstärker ausgebildet, der auf die Drehzahl des Prüflings abgestimmt ist. Ändert sich die Drehzahl des Prüflings, so treten Abweichungen von der Resonanzfrequenz des Verstärkers auf, und entsprechend treten am Ausgang des Verstärkers geringere Spannungen auf. In another known arrangement for speed measurement, a uses magnetizable tape that runs over two rollers, one with the DUT is connected. The magnetic tape must again with special means be provided with a frequency train. The vibration train is generated by a pickup sampled and the Abuehmers voltage fed to an amplifier at its output a writing measuring device is switched on. The amplifier acts as a resonance amplifier trained on the speed of the Test object is matched. If the speed changes of the test object, deviations from the amplifier's resonance frequency occur, and correspondingly lower voltages occur at the output of the amplifier.

Schwierigkeiten treten bei dieser Anordnung in der Konstanthaltung der Resonanzfrequenz des Verstärkers auf. Jede geringe Änderung derselben, beispielsweise durch Schwankungen der Speisespannungen des Verstärkers, ergeben Meßfehler. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß ein Verstärker mit nur einer Resonanzfrequenz nur beschränkt anwendbar ist. Sollen Prüflinge mit den verschiedensten Drehzahlen untersucht werden, so muß der Verstärker hierfür speziell ausgebildet sein. Ein weiteres Arbeiten des Verstärkers ist dann jedoch nicht mehr gegeben. Difficulties arise with this arrangement in keeping constant the resonance frequency of the amplifier. Any slight change in the same, for example fluctuations in the supply voltages of the amplifier result in measurement errors. A Another disadvantage is that an amplifier with only one resonance frequency is only applicable to a limited extent. Shall test objects with the most varied of speeds are examined, the amplifier must be specially designed for this. A However, the amplifier is then no longer able to work.

Durch die Erfindung werden alle obigen Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung bzw. The invention eliminates all of the above disadvantages of the known arrangements avoided. The invention relates to a method for measuring or

Regelung der Drehzahlabweichlung einer Welle gegenüber einem Normal, bei dem auf den Prüfling magnetische Marken im Takt einer Normalfrequenz gegeben werden und die Frequenz der mittels eines Abnehmers auf eine Anzeigeeinrichtung übertragenen, vom Prüfling abgenommenen Impulse zur Messung der gesuchten Größe verwendet wird. Das Verfahren arbeitet voll elektrisch, so daß bewegliche Teile vermieden sind. Ferner ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht an ein umlaufendes Normal gebunden. Die Erfindung besteht darin, daß an der Welle ein Impulsgeber angeordnet ist, der von den Impulsen des Normals gesteuert wird, und daß dieser Geber der Welle Markierungen im Takte der Normalfrequenzimpulse aufprägt, die von einem Impulsabnehmer abgetastet werden, und daß die Normalfrequenzimpulse und die vom Abnehmer erzeugten Impulse einem Indikator zugeführt werden. Zweckmäßig werden die Normalfrequenzimpulse dabei durch einen nicht umlaufenden Generator erzeugt.Regulation of the speed deviation of a shaft compared to a normal, in which there are magnetic marks on the test object in time with a normal frequency and the frequency of the means of a pickup on a display device transmitted pulses taken from the test object to measure the required quantity is used. The process works fully electrically, so that moving parts are avoided. Furthermore, the method according to the invention is not based on a circulating one Normally bound. The invention consists in that a pulse generator is arranged on the shaft which is controlled by the impulses of the normal and that this transmitter of the shaft Marks imprinted in time with the normal frequency impulses issued by a pickup are scanned, and that the normal frequency pulses and those generated by the customer Impulses be fed to an indicator. The normal frequency pulses are expedient in this case generated by a non-rotating generator.

Einer weiteren Ausbildung entsprechend kann für die Erzeugung der Normalfrequenzimpulse eine zweite mit Markierungen versehene Welle und ein diese Markierungen abtastender Geber verwendet werden.A further training can accordingly for the generation of the Normal frequency pulses a second wave provided with markings and one of these Scanning encoder markings are used.

Zweckmäßig ist der Indikator als impuisgesteuerter Phasenmesser ausgebildet.The indicator is expediently designed as a pulse-controlled phase meter.

Die Erfindung wird an zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In Fig. I ist die Welle, deren Drehzahlabweichung gemessen werden soll, mit S1 bezeichnet. Diese Welle ist an ihrem Umfang beispielsweise in geeigneter Weise mit einem magnetisierbaren Stoff versehen. The invention is based on two exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail. In Fig. I is the shaft whose speed deviation is measured should, denoted by S1. This wave is suitable, for example, on its circumference Way provided with a magnetizable material.

Am Umfang der Welle S1 sind ferner ein Impulsgeber M, ein Impulsabnehmer A und ein Löschkopf L angeordnet. Diese Elemente haben vorzugsweise einen geringen Abstand von der Welle. Mit P ist ein Normalfrequenzgenerator bezeichnet, der beliebig ausgebildet sein kann, wobei jedoch Maßnahmen für eine gute Frequenzkonstanz vorgesehen sind. Mit Ph schließlich ist ein Indikator zur Anzeige der Drehzahlabweichung angedeutet.A pulse generator M, a pulse pick-up, is also located on the circumference of the shaft S1 A and an erase head L arranged. These elements are preferably small in size Distance from the shaft. With a normal frequency generator is referred to, the arbitrary can be formed, but measures are provided for a good frequency constancy are. Finally, Ph is an indicator for displaying the speed deviation.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist nun wie folgt: Der Generator F erzeugt eine Spannung konstanter Frequenz. Die Spannung kann vorzugsweise Impulsform besitzen. Diese Spannung wird dem Impulsgeber M zugeführt, der im Takte der Frequenz des Generators F punktförmig die magnetische Oberfläche der Welle magnetisiert, so daß diese Markierungen aufweist. Die Frequenz des Generators F wird gleichzeitig dem Indikator Ph zugeführt. Die Magnetmarkierungen auf der Welle S'i werden nun von dem Impuls abnehmer A abgetastet, so daß an diesem eine Impulsfolge entsteht. Diese Impulsfolge wird entsprechend der Drehzahlabweichung der Welle S1 eine gegenüber der Impulsfolge des Generators F abseichenlde Phasenlage aufweisen. The mode of operation of this arrangement is as follows: The generator F generates a voltage of constant frequency. The voltage can preferably be in pulse form own. This voltage is fed to the pulse generator M, which is in rhythm with the frequency of the generator F point-like magnetizes the magnetic surface of the shaft, so that this has markings. The frequency of the generator F becomes simultaneous fed to the indicator Ph. The magnetic markings on the shaft S'i are now scanned by the pulse pickup A, so that a pulse train arises at this. This pulse sequence is opposite to the shaft S1 according to the speed deviation the pulse train of the generator F have phasing.

Die am Impuls abnehmer A erzeugte Spannung wird gleichfalls dem Indikator Ph zugeführt, von dem unmittelbar die Drehzahl abweichung ablesbar ist. Nach der Abtastung der Markierungen durch den Impulsabnehmer A werden diese mittels des Löschkopfes wieder beseitigt.The voltage generated at the pulse pickup A is also the indicator Ph, from which the speed deviation can be read directly. After The markings are scanned by the pickup A using the erase head eliminated again.

In Fig. 2 ist eine im Prinzip ähnliche Anordnung dargestellt, nur daß an Stelle des GeneratorsF hier zur Erzeugung der Normalfrequenz eine zweite Weller, als Normal vorgesehen ist, die an ihrem Umfang gleichmäßig verteilte Markierungen trägt. In Fig. 2, a basically similar arrangement is shown, only that instead of the generator F, a second one here to generate the normal frequency Weller, is provided as a normal, the markings evenly distributed around its circumference wearing.

Diese werden von einem Abnehmer G abgetastet so daß an dessen Ausgang eine Spannung entsteht, die wieder den bereits in Fig. I beschriebenen Elementen zugeleitet wird. Der Indikator kann zweckmäßig als Oszillograph, elektrischer Phasenmesser od. dgl. ausgebildet sein.These are scanned by a consumer G so that at its output a tension arises which again corresponds to the elements already described in FIG is forwarded. The indicator can be useful as an oscilloscope, electrical phase meter or the like. Be formed.

Wie offensichtlich, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch einfach zur selbsttätigen Regelung der Welle S1 benutzt werden, indem die am Indikator Pk auftretenden Meßwertabweichungen weitere mit der Drehzahl der Welle zusammenhängende Glieder beeinflussen. Auch für die Gleichlaufregelung mehrerer Wellen ist das erfindungsgemäße Verfahren gut geeignet. As is evident, the method according to the invention can also be simple can be used for the automatic control of the shaft S1 by setting the values on the indicator Pk Any measured value deviations that occur are further related to the speed of the shaft Affect limbs. The invention is also used for synchronizing a plurality of shafts Procedure well suited.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for measuring or regulating the speed deviation of a wave compared to a standard with magnetic marks on the test object be given in the cycle of a normal frequency and the frequency of the means of a The impulses received from the device under test and transmitted to a display device is used to measure the desired size, characterized in that the Wave a pulse generator is arranged, which is controlled by the pulses of the normal is, and that this encoder of the wave marks in the cycle of the normal frequency pulses imprints, which are scanned by a pulse pickup, and that the normal frequency pulses and the impulses generated by the consumer are fed to an indicator.

2. The method according to claim I, characterized in that for the Generating the normal frequency pulses a second wave provided with markings and an encoder scanning the markings is used.

3. The method according to claim I and 2, characterized in that the Indicator is designed as a pulse-controlled phase meter.

References considered: U.S. Patent No. 2,602 837; British Patent No. 655 005.