DE1133030B - Daempfungseinrichtung fuer Kernmagnetmesswerke mit mindestens annaehernd logarithmischem Skalenverlauf - Google Patents

Description

• Dämpfungseinrichtung für Kernmagnetmeßwerke mit mindestens annähernd logarithmischem Skalenverlauf Bei Drehspulmeßwerken mit logarithhmischer Skalenteilung und dem üblichen geschlossenen Metallrähmchen für die Drehspule nimmt der Dämpfungsgrad zwangläufig mit zunehmendem Ausschlagwinkel stetig ab. Dies liegt daran, daß entsprechend dem geforderten logarithmischen Skalenverlauf bei den zu diesem Zweck entsprechend ausgebildeten Außen-oder Kernmagnetmeßwerken die Luftspaltinduktion mit zunehmendem Ausschlagwinkel abnimmt, das Einstelimoment hingegen ansteigt.
• Es ist bekannt, der Abnahme des Dämpfungsgrades durch Einrichtungen entgegenzuwirken, die einen gleichmäßigen definierten Dämpfungsgrad des beweglichen Systems über den gesamten Drehwinkel erzielen. Dies wird beispielsweise bei Instrumenten mit Außenmagnet dadurch erreicht, daß entweder eine zusätzliche Luftkolbendämpfung oder ein zusätzliches Dämpfungsrähmchen verwendet wird, das mit der Drehspule fest verbunden ist und in einem gesonderten Dämpfungsmagneten schwingt, dessen Feldstärke mit zunehmendem Ausschlagwinkel ansteigt.
• Die im folgenden näher beschriebene Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungseinrichtung für Ker;nmagnetmeßwerke mit mindestens annähernd logarithmisohem Skalenverlauf, deren bewegliches Organ zur Erzielung eines über den gesamten Ausschlagbereich gleichbleibendem Dämpfungsgrades mit einem in einem magnetischen Hilfsfeld schwingenden zusätzlichen Kurzschlußrähmchen versehen ist. Durch sie ergeben sich gegenüber den bekannten Ausführungen erhebliche wirtschaftliche und fertigungstechnische Vorteile dadurch, daß erfindungsgemäß zum Erzeugen des Hilfsfeldes ein ringförmiger Dauermagnet dient, der den zylindrischen Eisenrückschluß des Meßwerks mit Abstand koaxial derart umgibt, daß das zusätzliche Rähmchen mit zunehmendem Ausschlagwinkel in Gebiete zunehmender magnetischer Feldstärke gerät.
• Gemäß den Fig. 1 und 2, die das neue Instrument in perspektivischer Ansicht und in Draufsicht zeigen, ist der Kernmagnet 1 von dem Eisenrückschlußzylin der 2 umgeben. Im dazwischenliegenden Raum ist die Drehspule 3 mit ihrem Zeiger 4 in bekannter Art gelagert.
• Für ein derartiges Kernmagnetmeßwerk erhält man eine annähernd logarithmische Abhängigkeit des Ausschlagwinkels vom Drehspulstrom, wenn die MagnetisierungsrichtungSl-Ng so gewählt wird, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Dabei erfolgt der Ausschlag des Zeigers von der gezeichneten Nullstellung aus im Uhrzeigersinn.
• Erfindungsgemäß ist nun der Rückschlußzylinder 2 von einem ringförmigen Magneten 5 umgeben, dessen Querschnitt kreisförmig oder auch rechteckig sein kann. Dieser Magnetring wird durch einen Profilring 6 aus nichtferromagnetischem Material koaxial in geringem Abstand zum Rückschlußzylinder 2 gehalten. Er ist nur in Fig. 1 dargestellt, während er der besseren Übersicht halber in Fig. 2 fortgelassen wurde.
• Aus diesem Profilring 6 ist ein Segment herausgeschnitten, um einem am Zeiger 4 befindlichen Kurzschlußrähmchen 7, das den Magnetring 5 umschließt, Bewegungsfreiheit zu geben. Um das Aufschieben des Rähmchens 7 auf den Magneten 5 zu ermöglichen, ist letzterer mit einem Schlitz von etwas mehr als Rähmchenbreite versehen und zum Rückschlußzylinder 2 koaxial drehbar angeordnet. Diese Verdrehbarkeit ermöglicht es außerdem, die Dämpfung des Meßwerks in gewissen Grenzen zu justieren.
• Der Verlauf des magnetischen Kraftflusses in den Luftspalten der beiden Magnetsysteme ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Die Magnetisierungsrichtung des Kernmagneten 1 ist, wie oben bereits schon erwähnt wurde, mit Sl-N1 bezeichnet. Die Magnetisierung des erfindungsgemäßen ringförmigen Magnetun 5 verläuft in RichtungS2-N2. letzterer ist also parallel zu dem durch seinen Schlitz verlaufenden Durchmesser magnetisiert und so gedreht, daß das Kurzschlußrähmchen 7 in der in den Figuren dargestellten Anfangsstellung etwa senkrecht zur Magnetisierungsrichtung steht und sich beim Ausschlagen des Zeigers von dem Schlitz fortbewegt. Wenn also das Meßwerkrähmchen 3 von seiner Ausgangslage aus mit zunehmendem Ausschlag in Gebiete abnehmender Luftspaltinduktion gelangt, so daß seine eigene Dämpfungswirkung abnimmt, dann bewegt sich gleichzeitig das Zusatzrähmchen 7 in Gebiete zunehmender Induktion im Luftspalt zwischen dem Magnetring 5 und dem Rückschlußzylinder 2. Durch entsprechende Auslegung des Rähmchen 7 und der Feldstärke des Magneten 5 läßt sich erreichen, daß der resultierende Dämpfungsgrad über den gesamten Zeigerausschlagbereich konstant bleibt, wobei die genaue Abstimmung der Dämpfung durch einfaches koaxiales Verdrehen des Magneten 5 um geringe Winkelbeträge möglich ist.
• Eine gegenseitige Beeinflussung der Felder beider Magnete wird durch den Rückschlußzylinder 2 verhindert, da dieser die beiden Magnetfelder gegeneinander abschirmt. Durch die in Fig. 2 dargestellte entgegengesetzte Polung der beiden Magnete wird der Rückschlußzylinder 2 außerdem noch magnetisch entlastet.
• Eine Abänderung der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung zeigt Fig. 3. Das Dämpfungsrähmchen 8 umfaßt jetzt unter Verzicht auf den ringförmigen Dauermagneten 5 die WandUng des Rückschlußzylinders 2 oder einen Teil derselben (gestrichelt gezeichnet). Das Meßwerkrähmchen 3 befindet sich auch bei dieser Ausführung in einem Luftspaltgebiet hoher Felddichte, die mit zunehmendem Ausschlag winkel abnimmt. Daher kann man das Dämpfungsrähmchen 8 durch geeignete Wahl des Winkels zwischen Drehspule 3 und Meßwerkzeiger 4 einem Ausgangspunkt zuordnen, der in einem Gebiet schwacher und mit dem Ausschlagwinkel ansteigender Luftspaltinduktion liegt. Demgemäß steigt auch hier beim Ausschlagen des Meßwerkzeigers der durch das Zusatz- rähmchen8 bedingte Dämpfungsgrad an und kompensiert so den abnehmenden Dämpfungsgrad des eigentlichen Drehspulsystems.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜcHE: 1. Dämpfungseinrichtung für Kernmagnetmeßwerke mit mindestens annähernd logarithmischem Skalenverlauf, deren bewegliches Organ zur Erzielung eines über den gesamten Ausschlagbereich gleichbleibenden Dämpfungsgrades mit einem in einem magnetischen Hilfsfeld schwingenden zusätzlichen Kurzschlußrähmchen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen des Hilfsfeldes ein ringförmiger Dauermagnet (5) dient, der den zylindrischen Eisenrückschluß (2) des Meßwerks mit Abstand koaxial derart umgibt, daß das zusätzliche Rähmchen (7) mit zunehmendem Ausschlagwinkel in Gebiete zunehmender magnetischer Feldstärke gerät.
2. 2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Dauermagnet (5) um den Rückschlußzylinder (2) verdrehbar ist.
3. 3. Abänderung der Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verzicht auf den ringförmigen Dauermagneten das zusätzliche Rähmchen (8) einen Sektor des zylindrischen Eisenrückschlusses (2) umfaßt.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 962 816; G. Hennig, »Dauermagnet-Technik«, Franzis-Verlag München, 1952, S. 41.