DE1133030B

DE1133030B - Damping device for nuclear magnetic measuring mechanisms with at least approximately logarithmic scale

Info

Publication number: DE1133030B
Application number: DEG29686A
Authority: DE
Inventors: Georg Hauck; Werner Meyer-Graap
Original assignee: P Gossen and Co GmbH
Current assignee: P Gossen and Co GmbH
Priority date: 1960-05-16
Filing date: 1960-05-16
Publication date: 1962-07-12

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. Damping device for nuclear magnetic measuring mechanisms with at least approximately logarithmic scale progression For moving-coil measuring mechanisms with logarithmic scale graduation and the usual closed metal frame for the rotating coil, the degree of attenuation decreases inevitably steadily decreases with increasing deflection angle. This is because accordingly corresponding to the logarithmic scale required for this purpose trained external or core magnetic measuring units the air gap induction with increasing The deflection angle decreases, but the adjustment torque increases.

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. It is known the decrease in the degree of damping by devices counteract that a uniform defined degree of damping of the movable System over the entire angle of rotation. This is the case with instruments, for example achieved with an external magnet that either an additional air piston damping or an additional damping frame is used, which is fixed to the rotating coil is connected and oscillates in a separate damping magnet whose field strength increases with increasing deflection angle.

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. The invention described in more detail below relates to a Damping device for Ker; nmagnetmeßwerke with at least approximately logarithm isohem Scale course, the movable organ of which to achieve one over the entire deflection range constant degree of damping with an oscillating in an auxiliary magnetic field additional short-circuit frame is provided. They give rise to the known designs significant economic and manufacturing advantages in that, according to the invention, an annular permanent magnet for generating the auxiliary field serves that the cylindrical iron back yoke of the measuring mechanism with a distance coaxially in such a way surrounds that the additional frame with increasing deflection angle in areas increasing magnetic field strength.

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. According to FIGS. 1 and 2, which show the new instrument in perspective View and plan view is the core magnet 1 of the iron yoke cylinder the 2 surrounded. The moving coil 3 with its pointer is in the space in between 4 stored in a known way.

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. For such a nuclear magnetic measuring mechanism, an approximately logarithmic one is obtained Dependence of the deflection angle on the moving coil current if the direction of magnetization is Sl-Ng is chosen as shown in FIG. This is where the rash occurs of the pointer from the drawn zero position clockwise.

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. According to the invention, the return cylinder 2 is now of an annular shape Surrounding magnets 5, the cross section of which can be circular or rectangular. This magnetic ring is made of non-ferromagnetic material by a profile ring 6 held coaxially at a small distance from the return cylinder 2. It is only shown in Fig. 1, while it has been omitted in FIG. 2 for the sake of clarity.

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.For this profile ring 6 a segment is cut out to one on the pointer 4 located short-circuit frame 7, which surrounds the magnetic ring 5, To give freedom of movement. About sliding the frame 7 onto the magnet 5 is the latter with a slot slightly more than the width of the frame provided and arranged rotatably coaxially to the yoke cylinder 2. This twistability It also makes it possible to adjust the damping of the measuring mechanism within certain limits.

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. The course of the magnetic flux in the air gaps of the two magnet systems is shown schematically in FIG. The direction of magnetization of the core magnet 1 is, as has already been mentioned above, denoted by Sl-N1. The magnetization of the ring-shaped magnet 5 according to the invention runs in the direction S2-N2. the latter is therefore parallel to the diameter running through its slot magnetized and rotated so that the short-circuit frame 7 in the figures The starting position shown is approximately perpendicular to the direction of magnetization and moves away from the slot when the pointer is deflected. So if the measuring frame 3 from its starting position with increasing rash in areas decreasing air gap induction, so that its own damping effect decreases, then at the same time the additional frame 7 moves into areas of increasing induction in the air gap between the magnetic ring 5 and the return cylinder 2. By appropriate Design of the frame 7 and the field strength of the magnet 5 can be achieved that the resulting degree of damping is constant over the entire pointer deflection range remains, with the exact adjustment of the damping by simple coaxial rotation of the magnet 5 by small angular amounts is possible.

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. A mutual influence of the fields of both magnets is caused by prevents the return cylinder 2, since this prevents the two magnetic fields against each other shields. Due to the opposite polarity of the two magnets shown in FIG the return cylinder 2 is also magnetically relieved.

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. A modification of the damping device according to the invention shows Fig. 3. The damping frame 8 now includes, dispensing with the annular Permanent magnets 5 the wall of the yoke cylinder 2 or part of the same (shown in dashed lines). The measuring frame 3 is also in this version in an air gap area of high field density, the angle with increasing deflection decreases. Therefore, you can the damping frame 8 by a suitable choice of the angle assign a starting point between moving coil 3 and measuring tool 4, which is in a Area of weak air gap induction that increases with the deflection angle. Accordingly, when the measuring tool pointer deflects, the additional frame8 conditional degree of damping and thus compensates for the decreasing degree of damping of the actual Moving coil system.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Damping device for magnetic measuring mechanisms with at least approximately logarithmic scale, whose movable organ for Achievement of a constant degree of damping over the entire deflection range with an additional short-circuit frame oscillating in an auxiliary magnetic field is provided, characterized in that an annular one for generating the auxiliary field Permanent magnet (5) is used, which the cylindrical iron yoke (2) of the measuring mechanism with Surrounding distance coaxially so that the additional frame (7) with increasing Deflection angle in areas of increasing magnetic field strength.

2. Damping device according to claim 1, characterized in that that the annular permanent magnet (5) can be rotated around the yoke cylinder (2).

3. Modification of the damping device according to claim 1, characterized in that that, dispensing with the ring-shaped permanent magnet, the additional frame (8) comprises a sector of the cylindrical iron back yoke (2).

Documents considered: German Patent No. 962 816; G. Hennig, "Dauermagnet-Technik", Franzis-Verlag Munich, 1952, p. 41.