Het bewegingsgedrag van luchtcilinders

Het bewegingsgedrag van luchtcilinders

Citation for published version (APA):

Rijt, van, M. (1983). Het bewegingsgedrag van luchtcilinders. (TH Eindhoven. Afd. Werktuigbouwkunde, Vakgroep Produktietechnologie : WPB; Vol. WPB0027). Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1983

Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne

Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at:

openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

Het bewegingsgedrag van luchtcilinders

M. van Rijt

Rapportnr. WPB 0027

Begeleider THE: P.J.J. Renders Begeleider HTS: G.S.J. Peters

Voorwoord

Studerende aan de HTS te Venlo dient de afstudeeropdracht in het Iaatste jaar als afronding van deze opleiding.

Deze opdracht heb ik verricht aan de Technische Hogeschool in Eindhoven in het laboratorium Bedrijfsmechanisatie , vakgroep WPB.

Hierbij wil ik iedereen bedanken die mee geholpen

heeft aan de tot stand koming van deze opdracht en met

name de heren: Renders (begeleider THE)

Peters (begeleider HTS)

v. Rooij Koumans Soers

Inhoudsopgave Voorwoord Samenvatting 0-1 Summary 0-2 1.Inleiding 1-1 Afstudeeropdracht 1-2 2.Beschrijving oorspronkelijke proefopstelling 2-1

2.1.De te testen cilinder 2-1

2.2.De massa 2-1 2.3.De tegenkracht 2-2 2.3.1.De constante tegenkracht 2-2 2.3.2.De toenemende tegenkracht 2-3 2.3.3.De afnemende tegenkracht 2-3 2.4.De smoring 2-4

3.De te meten grootheden en de

gebruikte meetapparatuur 3-1 3.1.De verplaatsing 3-1 3.2.De snelheid 3-2 3.3.De versnelling 3-2 3.4.De drukken 3-3 3.5.De synchronisatie 3-3 4.Beschrijving constructieve veranderingen van de proefopstelling 4-1

5.De pneumatische besturing 5-1

6.De metingen 6-1

7.Het berekeningsmodel 7-1

8.Conclusies 8-1

vervolg inhoudsopgave Bijlage 1 Bijlage 2 Bijlage 3 Bijlage 4 Bijlage 5 Bijlage 6 Bijlage 7 Bijlage 8 Bijlage 9 Bijlage 10 Bijlage 11 de versnellingsopnemer de ladingsversterker van de versnellingsopnemer de drukopnemers de ladingversterkers van de drukopnemers de calibrator de biomation pneumatische- en logische symbol en metingen berekeningsmodel meetapparatuur ijking tachometer.

0-1

Samenvatting

In dit verslag wordt het bepalen van het bewegingsgedrag van luchtcilinders besproken. Voor het bepalen hiervan is in het laboratorium

Bedrijfsmechanisatie, vakgroep WPB, aan de Technische Hogeschool in Eindhoven een proefopstelling gebouwd. Deze proefopstelling zal in dit verslag besproken worden.

Aan deze proefopstelling zijn enkele constructieve

veranderingen verricht. Deze veranderingen worden in dit verslag beschreven, waarna overgegaan wordt tot het

bespreken van de metingen die aan de oorspronkelijke en aan de nieuwe proefopstelling zijn verricht.

Er is, voor het bepalen van het bewegingsgedrag van

luchtcilinders, een berekeningsmodel aanwezig. Dit model wordt niet besproken, wei zullen de formules worden

gegeven die aan dit model ten grondslag liggen.

Eveneens zal in dit verslag de gebruikte meetapparatuur worden besproken.

0-2

Summary

The define of behaviour of movement

of pneumatic cylinders will be discussed in this report. In the laboratory Bedrijfsmechanisatie, trade-group WPB, at the Technische Hogeschool in Eindhoven a test-device has been built to define the behaviour of

movement of these cylinders. This test-device will be discussed in this report.

Some changes have been done on this test-device. These changes will be described, after which there will be passed on to the discussion of the measurements which were done on the original and new test-device.

A calculation model to define the behaviour of

movement of pneumatic cylinders is present. This model will not be discussed, although the formulas will be given on which the calculation model is based on.

The measuring instruments will also be discussed in this report.

1-1

1.Inleiding

Ondanks het eenvoudige ontwerp en principe heeft een luchtcilinder een ingewikkeld bewegingsgedrag.

Een dubbelwerkende luchtcilinder heeft aan beide zijden van de zuiger twee met lucht gevulde kamers. De lucht in deze kamers gedraagt zich min of meer als veer, met een veerconstante afhankelijk van de plaats van de zuiger.

De drijvende kracht is afhankelijk van de drukken aan beide zijden van de zuiger. Het drukverloop wordt bepaald door de voedingsdruk, de smoring van de in-en/of uitlaat en het bewegingsgedrag.

Voor dit bewegingsgedrag is een berekeningsmodel opgesteld. Dit model gaat uit van een adiabatische toestandsverandering en verliesvrije stroming van de lucht.

Met behulp van een computer kan bekeken worden hoe een cilinder volgens dit model onder verschillende belastingsomstandigheden reageert. Volgens dit model

is het bewegingsgedrag sterk afhankelijk van massa, tegenkracht en smoring.

Om dit model nu te kunnen toetsen aan de werkelijkheid is er een proefopstelling gebouwd.

In dit verslag zal deze proefopstelling beschreven worden, tevens zullen enkele metingen besproken worden die aan deze proefopstelling verricht zijn. Daarna

zullen de constructieve veranderingen en de metingen, verricht aan de nieuwe proefopstelling, besproken worden. Eveneens zal de gebruikte meetapparatuur worden toegelicht.

1-2

Afstudeeropdracht voor M. van Rijt

Afstudeeradres: Laboratorium Bedrijfsmechanisatie

Vakgroep WPB, Afdeling Werktuigbouwkunde Technische Hogeschool Eindhoven

In het laboratorium Bedrijfsmechanisatie is een proefopstelling gebouwd voor het bepalen van het bewegingsgedrag van luchtcylinders. Daarnaast is er een model voor dit bewegingsgedrag opgesteld, hetgeen op een computer gesimuleerd is, dat uitgaat van een adiabatische toestandsverandering en verliesvrije stroming van de lucht. 1) De ontwerper van de proefopstelling doet in zijn verslag op

pagine 24 onder hoofdstuk 8, een aantal aanbevelingen die zijns

inziens tot verbeteringen van deze proefopstelling zou kunnen leiden. Onderzoek de waarde van deze aanbevelingen, geef eventuele verbeteringen aan en bouw deze veranderingen in.

2) Verricht metingen aan genoemde proefopstelling waarbij vooral de parametersmas.s~ tegenkracht en smoring aandacht krijgen. Zie toe of ook andere parameters dan genoemde van (grote) invloed kunnen zijn.

3) Ga na of de grafisch weergegeven metingen al of niet overeenkomst vertonen met die van het gesimuleerde model en die door de computer werden weergegeven, zeals blijkt uit bijlage V (verslag ontwerperl. Licht de eventueel geconstateerde verschillen nader toe.

2-1

2.Beschrijving oorspronkelijke proefopstelling (lit.1.)

Onder het bewegingsgedrag van luchtcilinders wordt verstaan: het verloop van de verplaatsing, snelheid en versnelling als functie van de tijd en het verloop van de drukken aan beide zijden van de zuiger eveneens als functie van de tijd.

Hiervoor moeten in de proefopstelling de volgende invloedsgrootheden kunnen worden gevarieerd:

1. de in beweging te brengen massa 2. de te overwinnen tegenkracht 3. srnoring van de in- en/of uitlaat.

2.1.De te testen cilinder

In de proefopstelling is gebruik gemaakt van een cilinder met diameter ¢ 76 rom en slag 300 rom (Martonair type 8M 930). De te testen cilinder kan als vierde invloedsgrootheid beschouwd

worden welke makkelijk is te varieren. Indien er

echter een andere cilinder getest wordt dient de slag van deze cilinder kleiner of gelijk te zijn aan

300 rom.

2.2.De massa

Om de in beweging te brengen massa te kunnen varieren is aan de zuigerstang een

constructie gekoppeld waarop verschillende massa's bevestigd kunnen worden. Deze constructie zal in het verdere verslag "wagen" genoemd worden.

Het gebruik van een geleiding zal, wanneer er gewichten op de wagen zijn bevestigd, noodzakelijk zijn.

In deze proefopstelling is gekozen voor een rechtgeleiding geleverd door het Philips Variabel Bouwsysteem.

2-2

Deze rechtgeieiding is ais voigt opgebouwd:

fig.2.2.1.opbouw rechtgeieiding.

De twee driepuntseiementen bevriezen de transiaties in de Y- en Z-richting en rotaties om de Y- en Z-as. Het tweepuntseiement bevriest rotatie om de X-as. De gewenste beweging, transiatie in de X-richting, biijft dus over.

Door het gebruik van deze rechtgeleiding wordt, samen met zuiger en zuigerstang, de minimaai te bewegen massa ongeveer 5 kg.

Men kan de tegenkracht onderverdeien in drie vormen, te weten:

1. constante tegenkracht 2. toenemende tegenkracht 3. afnemende tegenkracht

2.3.1.De constante tegenkracht

_...

Door de ontwerper van de proefop-stelling worden verschiiiende mogeiijkheden

besproken om een constante tegenkracht te reaiiseren. Uiteindeiijk is gekozen voor een cilinder met drukvat.

2-3

De redenen hiervoor zijn:

- simpele constructie

- eenvoudige instelling van de grootte van de tegenkracht

- de aanwezigheid van een cilinder, drukvat en compressor in het

laboratorium.

Ais eis voor de cilinder voor de tegenkracht geldt dat de slaglengte groter moet zijn dan 300 rom, daar anders in de bufferkamers van deze cilinder de lucht gecomprimeerd wordt. Dit resulteert in een kracht

toename wat het bewegingsgedrag van de te testen~-cilinder

beinvloedt.

De diameter van de zuiger is 32 rom, de maximale absolute druk, geleverd door de compressor, is ongeveer 10 bar; dit resulteert in een maximale

~

constante tegenkracht van: 4.0,0322.900000

=

724 N.

2.3.2.De toenemende tegenkracht

De ontwerper heeft voor de toenemende tegenkracht gekozen voor een parallelschakeling

van 2 x 4 veren. Dit resulteert in een maximale trekkracht van 474 N.

Indien deze toenemende tegenkracht niet groot genoeg mocht blijken te zijn, kan men deze vergroten door verdere parallelschakeling van verene

2.3.3.De afnemende tegenkracht

Bij deze vorm van tegenkracht wordt de statische wrijving gesimuleerd. De statische wrijving verdwijnt zodra de wagen beweegt.

De statische wrijving (stick-slip-effect) heeft de

\

2-4

fig.2.3.1.de statische wrijving imitator.

De houder (2) bevat een wrijvingsblokje (1).

Door middel van de moer (4) wordt de huls (3)

omhoog geschroefd en zal het wrijvingsblokje tegen de wagen aankomen. Door de moer nu verder aan te draaien worden de schotelveren ingedrukt, wat resulteert in een kracht onder tegen de wagen aan.

Zodra de wagen van het wrijvingsblokje weg is, is

deze kracht van het wrijvingsblokje verdwenen.

Om nauwkeurig de invloed van de smoring van de in- en/of uitlaat te kunnen

bepalen, zijn er smoorplaatjes met een bekende opening gemaakt.

Het geheel ziet er als volgt uit (exploded view) : G3tS"

2-5

De proefopstelling wordt nu samengesteld uit de besproken elementen.

Bij het bouwen van de proefopstelling kan men onder scheid maken tussen twee mogelijkheden nl.: 1.Het bevestigen van de drierollenelementen aan de

vaste wereld en de geleidingsas laten bewegen.

voordeel: voorkomen van schranken, omdat de krachten op de hartlijn van de geleidingsas

aangrijpen

nadeel: een te grote opbouwlengte .

-

.Li. -

-u ("

@

(" I

_-

I

-

-

I..

0

L

-55.) 300

ro

300 230 300 520 fig.2.5.eerste bevestigingsmogelijkheid. 2.Het bevestigen van de drierollenelementen aan de

wagen en de geleidingsas aan de vaste wereld.

voordeel: compactere constructie; minder nauwkeurige montage van cilinders en rechtgeleiding nadeel: afstand tussen de aangrijpingslijn van de

cilinderkrachten en de hartlijn van de drierollenelementen.

Om nu schranken te voorkomen worden deze drierollen-elementen uit elkaar geplaatst.

... ...

-

u

-I

_-

_-

I l - - _- -f-I I

r=-~

-11"'\ ()

+ -II... U 550 170 300 520 fig.2.6.tweede bevestigingsmogelijkheid. Gekozen is voor de tweede mogelijkheid.

2-6

De veren voor de toenemende tegenkracht worden nu op geIijke afstand aan weerszijde van de te testen

cilinder bevestigd, zodat dat geen extra momenten

oplevert.

De bevestiging van de cilinders aan de wagen is op volgende manier gerealiseerd:

fig.2.7.bevestiging cilinders aan wagen.

De dopmoer (2) duwt de zUigerstang tegen de steun (3)

van de wagen. Het U-profiel voorkomt dat de wagen "weg kan Iopen" en zorgt voor de krachtdoorleiding als de zUiger de wagen trekt.

De proefopstelling ziet er nu als voIgt uit (zie

7

- -~

-1- te test en cylinder 5- geleidingselementen

2- tegenkrachtcylinder 6- massa

3- wagen 7- oplopende kracht

4- geleidingsassen 8- afnemende kracht

fig.2.8.de oorspronkelijke proefopstelling.

2

N

,

-..J

3-1

3.De te meten grootheden en de gebruikte meetapparatuur

Om het bewegingsgedrag van de te

testen cilinder te kunnen bepalen, dienen het verloop van de verplaatsing, snelheid, versnelling en de

drukken aan beide zijden van de zuiger als functie van de tijd bekend te zijn.

In principe is het voldoende om aIleen de verplaatsing, of aIleen de snelheid, of aIleen de versnelling te meten, omdat daaruit door differentieren en/of integreren de overige twee te bepalen zijn.

De verplaatsing, snelheid en versnelling worden toch aIle drie gemeten omdat dit

controle-mogelijkheden oplevert en eenvoudig is te realiseren, terwijl differentieren en integreren extra

problemen oplevert.

De verplaatsing wordt gemeten met behulp van een draadgewonden weerstand.

ql"'l'T"l""ll'--ri'l"i/,(or---rnffit:

fig.3.1.de draadgewonden weerstand.

Over de weerstand van ongeveer 100 ohm staat een spanning van 15,2 V. De weerstand is draadgewonden met een spoed van 0,65 rom, dit gecombineerd met de

slaglengte van 300 rom levert 300 - 460 mogelijke

meetwaarden. 0,65

Het spanningsverschil tussen de aan de wagen bevestigde loper en de min-pool van de spanningsbron is recht-evenredig met de verplaatsing van de loper.

3-2

3.2.De snelheid

De snelheid wordt gemeten met behulp van een tachometer.

fig.3.2.de snelheidsmeting.

Tussen twee vastopgestelde geleiderollen wordt een

staaldraad (verenstaaldraad ~ 0,25 mm) gespannen.

De draad wordt bevestigd aan de loper van de wagen en wordt driemaal om het wiel van de tachometer geslagen.

Op deze manier is de radiale kracht op de tachometer minimaal, dus ook de wrijving in de tachometer

minimaal.

De tachometer geeft een signaal van 0,02

v.

omw./min.

De versnelling wordt gemeten met behulp van een versnellingsopnemer (zie bijlage 1 ). In deze proefopstelling wordt gebruik gemaakt van een inductieve opnemer, die een kleine spanning afgeeft afhankelijk van de optredende versnelling. Deze spanning wordt versterkt door een versterker die een spanning afgeeft bruikbaar voor b.v. een oscilloscoop.

3-3

3.4.De drukken

De drukken aan be ide zijden van de zuiger worden gemeten met behulp van piezoelectrische

drukopnemers (zie bijlage 3 ). Deze wekken lading

op die door middel van een ladingversterker wordt omgezet in een spanning. Met een calibrator kan de versterker geijkt worden.

In principe is het niet mogelijk om door middel van ladingopwekking statische drukken te meten. Dit wordt mogelijk gemaakt doordat de versterker op drie

manieren gebruikt kan worden nl.:

short: voor hoge frequenties

medium: voor middelhoge frequenties long: voor lage frequenties en

quasi-statisch.

In de stand "long" is de spanningsval pas merkbaar na een minuut, terwijl ook de voor deze opstelling hoge frequenties nog goed weergegeven worden.

Zodoende is het mogelijk de absolute druk te meten, mits voor iedere meting de versterker gereset wordt,

zodat de beginwaarden steeds het zelfde zijn.

(Voor de ladingversterker en calibrator zie bijlage 4-5 ).

De metingen worden gesynchroniseerd

door middel van een transient-recorder (Biomation,

zie bijlage 6). Deze recorder kan op een aantal

manieren 4096 meetwaarden opnemen in het geheugen. Van 1, 2 of 4 ingangssignalen wordt met een vaste tussentijd de gemeten waarde in het geheugen opgeslagen, deze tijd is instelbaar.

Voor 1 ingangssignaal zijn 4096, voor 2 signalen 2048 en voor 4 signalen 1024 geheugenplaatsen per signaal beschikbaar.

3-4

Zodoende kunnen vie! metingen gesynchroniseerd worden.

De metingen zijn opgesplitst in twee delen, omdat deze niet tegelijkertijd opgenomen kunnen worden, nl.:

1. verplaatsing, snelheid en drukken

2. verplaatsing, snelheid en versnelling.

Op de uitgang van de transient-recorder zijn een

oscilloscoop en een schrijver aangesloten.

It

:":'"

I

-•

afb.1.de meetapparatuur.

Voor de tekening van de proefopstelling met de aangesloten meetapparatuur zie fig.4.3. op pagina 4-5.

4-1

4.Beschrijving constructieve veranderingen van de proefopstelling

Tijdens de metingen bleken enkele constructieve veranderingen noodzakelijk.

1.De wagen

De wagen wordt verbreed zodat het massamiddelpunt van de te verplaatsen massa in een lijn kan liggen met de hartlijn van de zuigerstangen. Tevens

kunnen nu metingen worden verricht waarbij de massa geheel links, of geheel rechts op de wagen bevestigd is.

2.Bevestigingspunten van de zuigerstangen aan de wagen. De bevestigingspunten van de zuigerstangen aan de wagen worden veranderd orndat nu bij het aandraaien van de bevestigingsrnoer extra krachten op de

zuigerstang uitgeoefend kunnen worden, waardoor het bewegingsgedrag beinvloed wordt.

Bij de nieuwe bevestiging wordt gebruik gemaakt van een uitlijnkoppelstuk van Martonair. Deze koppelstukken kunnen maxirnaal een hoekverdraaiing hebben van 4°,

waardoor de bevestiging van de cilinders en de geleidingsassen minder nauwkeurig komt.

3.0mdat de geleidingsassen nu verder uit elkaar bevestigd zijn, worden de drierollenelementen eveneens verder uit elkaar geplaatst. Dit om schranken zoveel mogelijk tegen te gaan.

Om de wagen in horizontale en verticale richting stijver te maken worden er een driehoekige plaat en een profiel aan gelast.

De driehoekige plaat moet zoveel mogelijk doorbuiging in horizontale richting voorkomen, het profiel in verticale richting.

4-2

4.De statische-wrijving-imitator

De statische wrijving imitator voldoet niet omdat deze een onbekende niet te reproduceren drukkracht realiseert. Deze drukkracht namelijk wordt veroorzaakt doordat het wrijvingsblokje onder tegen de wagen

aandrukt door middel van schotelveren. De grootte

van deze kracht is afhankelijk van de grootte van de

indrukking van deze schotelveren.

Doordat het geheel onder de wagen bevestigd is, is

deze indrukking niet te meten.

De nieuwe statische-wrijving-imitator bevindt zich boven de wagen. r---.,:=--.,---1 2 3 5 6 7 ': I )

I

, ~~ , ~ ---r---' - " : - j

~

--.- -~. :J

1- -- -- .

~

i [

!

I 1 . tafel 2.bronzen bussen 3.wrijvingsmateriaal 4.wagen 5.poten 6.houder 7.hefboom fig.4.1.de statische-wrijving-imitator.

4-3

Onder aan de as is wrijvingsmateriaal bevestigd. Boven op de as is een "tafel" bevestigd waarop

gewichten geplaatst kunnen worden. Het geheel wordt met bronzen bussen gelagerd.

Indien nu op de tafel gewichten van bekende grootte worden geplaatst, wordt er een bekende normaalkracht gerealiseerd. Deze normaalkracht vermenigvuldigd met de wrijvingscoefficient van het wrijvingsmateriaal levert de wrijvingskracht.

De normaalkracht en daarmee de wrijvingskracht is met deze imitator te reproduceren, wat met de oorspronkelijke niet het geval was.

Een andere mogelijkheid om de statische wrijving te

imiteren is door gebruik te maken van b.v. een breekdraad of een breekpen.

Het nadeel van deze methode is echter dat er na elke meting, omdat er iets kapot is getrokken of kapot is gedrukt, een ander proefstukje gemonteerd moet worden.

Daar deze proefstukjes nooit exact gelijk zullen zijn, zullen de krachten nodig voor het kapot maken ervan ook nooit gelijk zijn.

Hierdoor loopt de mate van reproduceerbaarheid voor een groot deel terug.

5.0m een betere krachtdoorleiding te waarborgen

worden de bevestigingssteunen van de zuigerstangen aan de wagen, vervangen door een vormgesloten

constructie.

Tevens wordt nu doorbuiging van de bevestigings-steunen zo veel mogelijk voorkomen. Bij de

oorspronkelijke proefopstelling bogen de

bevestigingssteunen duidelijk zichtbaar door.

Bij de nieuwe proefopstelling is de minimaal te

bewegen massa ongeveer 10 kg.

Voor de tekening van de nieuwe proefopstelling,zie de volgende pagina.

1 7 3 5 4 2

~

---.-- - - I

~

1.te testen cilinder 2.tegenkracht cilinder 3.wagen 4.geleidingsassen 5.geleidingselementen 6.oplopende tegenkracht 7.afnemende tegenkracht

1 2 t.:tachometer lv.:ladingversterker c. :calibrator r. :belasting :=======+=-=:=v=o=e=d=i=n=g==d=r=a=a=;-dgewonden

--lL

_weerstand

"""

I U1 1.en2.:drukopnemers 3.:versnellingsopnemer

4-6

11_ _...

....,·,- . .

-afb.2.de wagen en de statische-wrijving-imitator.

5-1

5.De pneumatische besturing

Het bekrachtigen van de cilinders

vindt plaats volgens het schema op de volgende pagina. De te testen cilinder wordt met een 5/2 ventiel gestuurd. Aan de ontluchtingsopeningen van dit ventiel zijn, vanwege de geluidsoverlast, geluiddempers gemonteerd.

De tegenkracht cilinder wordt geinitieerd met behulp van een 3/3 ventiel. Door dit ventiel zijn de volgende standen mogelijk:

1. de cilinder is verbonden met het

drukvat

2. de cilinder is verbonden met de buitenlucht, het drukvat is afgesloten

3. de cilinder en het drukvat zijn beide afgesloten.

De statische-wrijving-imitator zal, nadat de wagen weg is, enkele millimeters zakken. Om nu te voorkomen dat er, bij de teruggaande slag, schade wordt aangericht, wordt de statische-wrijving-imitator opgetild.

Een hefboom, bediend door cilinder 3 (zie volgende pagina) ,

t i l t de imitator op (zie fig.4.1.). De cilinder wordt

gestuurd door een bistabiel stuurventiel. Dit

bistabiel stuurventiel wordt omgeschakeld door twee 3/2 ventielen. Een 3/2 ventiel wordt aan het eind van de heengaande slag bediend door de wagen, waardoor

de imitator opgetild wordt. Het ander 3/2 ventiel wordt met de hand bediend. Wanneer dit ventiel bediend wordt

zakt de imitator weer.

Door deze schakeling is het mogelijk am zander de afnemende tegenkracht metingen uit te voeren.

Voor de gebruikte symbolen in het pneumatisch schema

1 2 - - - I 1 _J 3 U1 I N L - - ~---~--- ~---~--- ~---~--- I 1 I

_I cil.1.:te testen cilinder

cil.2.:tegenkracht cilinder

cil.3.:hefcilinder statische-wrijving-imitator

5-3 afb.4.de statische- wrijving-imitator in neergelaten stand. afb.5.de statische- wrijving-imitator in opgetilde stand.

=

5,6 rom

=

4,4 rom

=

2,5 rom nun en 20 kg 6-1 6.De metingen

Aan de oospronkelijke proefopstelling-z1Jn de volgende metingen verricht:

I.1.zonder extra gewicht, geen tegenkracht,geen smoring

2.idem, met 10 kg extra massa 3.idem, met 20 kg extra massa 4.idem, met 30 kg extra massa

II.a.3.20 kg extra massa,geen smoring, constante tegenkracht van 242 N

a.6.idem, constante tegenkracht van 483 N a.9.idem, constante tegenkracht van 724 N b.3.20 kg extra massa, toenemende tegenkracht,

constante tegenkracht van 242 N

b.6.idem, constante tegenkracht van 483 N b.9.idem, con stante tegenkracht van 724 N

III.a.1.met smoorplaatje d

=

6,7 rom, zonder massa,

zonder tegenkracht

a.2.idem, met smoorplaatje d a.3.idem, met smoorplaatje d a.4.idem, met smoorplaatje d

b.3.met smoorplaatje d

=

5,6

extra massa

c.3.idem, met oplopende tegenkracht

d.3.idem, met oplopende tegenkracht en constante tegenkracht van 563 N

IV.1.met 20 kg massa geheel links op de wagen bevestigd.

Aan de oorspronkelijke proefopstelling z1Jn geen

metingen verricht met de afnemende tegenkracht, omdat

6-2

Voor de metingen zie bijlage 8.

OP tijdstip t1 wordt het 5/2 ventiel omgeschakeld; eerst wordt de ontluchting van de zuigerstangzijde geinitieerd, waarna op t2 bekrachtiging van het andere compartiment plaatsvindt.

Wanneer het drukverschil groot genoeg is (op t3)

zal de zuiger gaan bewegen. Hierdoor wordt het volume aan de inlaatzijde groter, waardoor de druk daalt. Als gevolg van de daling van de druk wordt de kracht kleiner. Door het afnemen van de kracht neemt ook de snelheid af, waardoor de druk weer stijgt en de snelheid weer toeneemt, enz. Dit verschijnsel dempt langzaam uit.

Op t4 loopt de zuiger tegen zijn einddemping aan. Hier vindt sterke compressie van de lucht plaats, waardoor deze als veer gaat werken. De wagen wordt hierdoor in trilling gebracht waarna hij tot stilstand komt. Op t5 komt de zuiger in de uiterste stand. De druk aan de inlaatzijde loopt op tot de leidingdruk; de druk in de dempingsruimte neemt af door het

leegstromen ervan.

Vanaf t6 vindt min of meer hetzelfde plaats als vanaf t1, aIleen verloopt de beweging in tegengestelde

richting. Nu is er echter een groter drukverschil nodig omdat het oppervlak waar de druk op werkt, vanwege de zuigerstang, nu kleiner is geworden. am

nu dus toch dezelfde kracht beschikbaar te hebben, is

een groter drukverschil nodig.

Bij toenemende massa vertoont het snelheidsbeeld

een minder grillig verloop, terwijl de wagen langzamer op gang komt.

Wanneer de zuiger tegen zijn einddemping aanloopt wordt de frequentie van de trilling van het snelheidsverloop lager.

6-3

Het drukverschil om de zuiger in beweging te krijgen wordt bij toenemende massa groter. De drukken in de dempingkamers worden door de grotere massatraagheid duidelijk groter. De frequentie van deze drukgolf neemt af, dit overeenkomstig aan de snelheid.

Met 20 kg extra massa en een constante tegenkracht

wordt, bij de heengaande slag, de eindsnelheid duidelijk lager. De wagen komt nog geleidelijker op zijn eind-snelheid. Het snelheidspatroon vertoont bij de

dempingkamers een zelfde trilling echter met een

lager amplitude. Bij de teruggaande slag komt de zuiger

sneller op zijn eindsnelheid omdat de consuante

tegenkracht nu meewerkt.

De zuigersnelheid neemt echter na een maximum weer af omdat de lucht aan de uitlaatzijde snel gecomprimeerd wordt, wat een krachttoename tot gevolg heeft.

De luchtdruk aan de inlaatzijde neemt af vanwege de snelle volumetoename, wat een krachtafname tot gevolg heeft. Door deze krachtwerking neemt de snelheid af.

Bij de heengaande slag treedt dit effect nagenoeg niet op omdat er, vanwege de zuigerstang,

minder lucht naar buiten wordt geperst.

Wanneer de zuiger bij teruggaande slag tegen zijn

einddemping aanloopt, treedt een zelfde trillingsbeeld op als dat wanneer er zonder constante tegenkracht gemeten wordt.

Wanneer nu de veren voor de toenemende tegenkracht worden aangebracht, wordt eindsnelheid bij heengaande

slag lager. Het snelheidspatroon bij de einddemping voert een nagenoeg gelijke trilling uit.

Het drukverschil gedurende de heengaande slag wordt steeds groter, vanwege de toenemende tegenkracht. Bij de teruggaande slag wordt een nagenoeg gelijk beeld gegeven, de versnelling is echter groter.

6-4

Wanneer smoring wordt toegepast (zonder extra massa) wordt de eindsnelheid lager. De drukpieken die optreden wanneer de zuiger tegen zijn einddemping aanloopt

zijn lager, de frequentie daarvan nagenoeg gelijk. Bij de smoring is bij de heengaande slag de uitlaat gesmoord en bij de teruggaande slag de inlaat.

Bij de metingen waarbij behalve smoring en 20 kg extra massa de oplopende tegenkracht en daarna ook de constante tegenkracht worden aangebracht, treden gelijksoortige verschillen op zoals besproken.

Een meting waarbij 20 kg extra massa geheel links op de wagen bevestigd is, vertoont, als gevolg van de extra optredende rnomenten, een ander snelheidsverloop. Ret snelheidspatroon is veel grilliger, omdat nu de

wagen als gevolg van de massatraagheid zal gaan verdraaien. Dit komt het duidelijkst tot uiting als de wagen tot

stilstand komt. Daar vertoont het snelheidspatroon een extra piek, dit komt omdat nu de wagen weer in zijn oorspronkelijke stand "terugdraait".

Na de constructieve veranderingen uitgevoerd aan de proefopstelling zijn dezelfde metingen verricht, met het verschil dat nu weI met de afnemende tegenkracht metingen zijn verricht.

De extra metingen zijn:

II.b.O.20 kg extra massa, oplopende tegenkracht II.c.1.20 kg extra massa, afnemende tegenkracht van

63 N

c.2.idem, afnemende tegenkracht van 110 N c.3.idem, afnemende tegenkracht van 157 N

6-5

Bij de eerste meting (N.I.1.) is een keer gemeten

waarbij de versneIIingsopnemer gemonteerd was op een pIaatje dat aan het U-profiel was gelast en een keer gemeten waarbij de versneIIingsopnemer op het U-profiel zelf was gemonteerd.

Het versnellingspatroon vertoonde in het tweede geval duideIijk minder pieken dan in het eerste geval. Dit werd veroorzaakt doordat het pIaatje, waarop de

versneIIingsopnemer was gemonteerd, gedurende de beweging mee begon te trillen.

Het snelheidspatroon is duideIijk afhankeIijk van de spanning in de verenstaal draad die de tachometer aandrijft. Het snelheidspatroon vertoont, wanneer de spanning hoger is, duideIijk minder triIIingen

(zie meting N.I.1.).

De uitIijnkoppelstukken hebben een axiale speling. Deze axiale speling is, in tegensteIIing met de opgave van de fabrikant, niet nastelbaar. De hoge snelheidspiek die optreedt wanneer de zuiger tegen zijn einddemping aanloopt, is het gevolg van deze axiale speling.

De metingen waarbij de massa toeneemt vertonen dezeIfde verschillen als die geconstateerd zijn bij de

oorspronkelijke proefopstelling.

Wanneer nu gemeten wordt met de constante tegenkracht wordt de eindsnelheid veel geIeideIijker bereikt. Het triIIingsbeeld wat het snelheidsverloop Iaat zien wanneer de zuiger tegen zijn einddemping aanloopt heeft een dUidelijk Iagere frequentie en amplitude. Dit is te verklaren doordat nu, door de constante tegenkracht, de axiale speling in de uitlijnkoppel-stukken steeds aan een kant bIijft.

6-6

De frequentie is, in vergelijking met de meting aan

de oorspronkelijke proefopstelling, lager omdat nu de doorbuiging van de bevestigingssteunen

verwaarloosd kan worden. De bevestigingssteunen van de oorspronkelijke proefopstelling zullen, wanneer de zuiger tegen zijn einddemping aanloopt, meer trillen dan de huidige bevestigingssteunen.

Bij de toenemende tegenkracht treden weer dezelfde verschillen op als besproken bij de oorspronkelijke proefopstelling.

De meting met 20 kg extra massa en de oplopende tegen-kracht vertoont de volgende verschillen.

De snelheid neemt geleidelijker toe en het drukverschil neemt gedurende de heengaande slag toe vanwege de

oplopende tegenkracht.

Het snelheidspatroon bij de teruggaande slag is nagenoeg gelijk, het drukverschil is kleiner omdat de veren nu de wagen terug trekken.

De metingen met de afnemende tegenkracht vertonen aIleen aan het begin van de heengaande slag enkele verschillen.

De wagen komt langzamer in beweging, wanneer deze kracht verdwenen is, is er een plotselinge snelheidstoename zichtbaar.

Het drukverschil om de wagen in beweging te brengen is als gevolg van deze extra kracht, groter.

Wanneer gemeten wordt met smoorplaatjes worden dezelfde

verschillen geconstateerd als bij de oorspronkelijke proefopstelling.

De verschillen die worden geconstateerd wanneer de

overige factoren veranderen (tegenkracht en massa) zijn

6-7

Het verschil in het snelheidsverloop wanneer gemeten

wordt met de massa geheel links of geheel rechts op de wagen bevestigd,is als volgt te verklaren.

Wanneer de massa geheel links op de wagen bevestigd is,

is het moment op de drierollenelementen, als gevolg van de massatraagheid, groter dan wanneer de massa geheel

rechts op de wagen bevestigd is.

In vergelijking met de oorspronkelijke proefopstelling is de wagen dUidelijk stijver geworden. Het snelheids-verloop is daarom ook veel gelijkmatiger dan bij de oorspronkelijke wagen wanneer de massa geheel links op

7-1

7.Het Berekeningsmodel

Voor het bepalen van het bewegingsgedrag van pneumatische cilinders is een berekeningsmodel in

ontwikkeling. Dit berekeningsmodel (beweging

lucht-cilinders), gemaakt door Ir. P.W. Koumans, gaat uit van een adiabatische toestandsverandering en verlies-vrije stroming van de lucht.

Aan dit model liggen de volgende formules ten grondslag (lit.2.):

I

~

?e

- x

t11\

~

lIe

v~ Krachtenevenwicht: waarin: P

a druk links van de zuiger

Pb druk rechts van de zuiger

0a zUigeroppervlak links 0b zuigeroppervlak rechts fa inlaatoppervlak f_b uitlaatoppervlak PI leidingdruk P u omgevingsdruk

m de in beweging te brengen massa

W de tegenkracht

De situatie dt later:

(Pa+dPa)Oa - (Pb+dPb)Ob - (Oa-Ob)Pu - r(x+dx) - W =

7-2

De computer berekent op deze manier de situatie steeds dt later.

Stroming (continuiteitsverg.):

°

_a

x

= f _{a a}v

Verder geldt tijdens de aanloopperiode naar

X

stat: X-c :)

~

'I-}--'-':-'-:

_ - - - . J ._ _ aan uitlaatzijde: /

°

_b (1 - b - x)~ - ;~·dt =

°

(1 - b - x)p 0 I 1 ) 113 b , b o

aan inlaatzijde overeenkomstig:

f:

0axOfu +

J

~'dt

= 0axfa

o

Dit z~Jn de continuiteitsvergelijkingen gecorrigeerd

voor de compressibiliteit.

Dit berekeningsmodel wordt nog door Ir. P.W. Koumans verder ontwikkeld. Ret is nu alleen nog maar mogelijk om een con stante tegenkracht in te voeren, terwijl de demping nog niet in het model verwerkt is.

7-3

Er is met dit model een berekening uitgevoerd waarbij

de parameters van de proefopstelling zijn ingevoerd (zie bijlage 9).

Volgens de berekeningen dalen de drukken veel sterker

dan in werkelijkheid het geval is. Tevens is ook de

snelheid veel hoger dan in werkelijkheid het geval is

(zie bijlage meting N.II.a.9.).

Hieruit blijkt dat het niet voldoende is om als restrictie

(r_a en r_b) het oppervlak van de in- en uitlaat op te

geven, maar tevens de weerstand van de leidingen,

ventielen, reduceer-en smeertoestel in rekening moet

worden gebracht.

Tevens zijn de wrijvingskrachten in de proefopstelling

8-1

8.Conclusies

Ret is nu mogelijk om met deze proefopstelling metingen uit te voeren aan de te testen cilinder onder verschillende belastings-omstandigheden.

De gebruikte uitlijnkoppelstukken voldoen niet aan de verwachtingen, vanwege hun axiale speling.

Beter is om de verbinding van de zuigerstangen aan de wagen te veranderen, zodanig dat er geen axiale speling meer optreedt.

Bij het gebruik van de statische-wrijving-imitator

bleek al bij de eerste metingen, dat de wagen, onder het gewicht hiervan verdraait. Bij het ontwerp is daar geen rekening mee gehouden.

Om dit te voorkomen is het plaatsen van een lager onder het plaatje waar de imitator op rust een mogelijke

oplossing. De wrijving in het lager is te verwaarlozen t.o.v. de wrijving van de imitator.

Omdat het snelheidspatroon afhankelijk is van de spanning in de draad die de tachometer aandrijft, moet de

snelheidsmeting nader bekeken worden.

Een voorbeeld van een andere mogelijkheid om deze koppeling tot stand te brengen is m.b.v. een tandheugel en

tandwiel.

De snelheid en de verplaatsing zouden misschien beter in het midden van de wagen gemeten kunnen worden i.p.v.

op het uiteinde van de wagen. Dit omdat nu de verplaatsing van de wagen gemeten wordt en niet direct de verplaatsing van de zuigerstang.

8-2

Punt 3 van deze opdracht is niet helemaal gerealiseerd. Dit had de volgende oorzaken:

onbekende wrijving

- onbekende leidingweerstanden

- nog niet geperfectioneerd

berekeningsmodel.

Om een goed vergelijk mogelijk te maken is het daarom noodzakelijk de eerste twee punten proefondervindelijk vast te stellen.

Om een eventueel verloop van de signalen van de

ladingversterkers te comstateren is het bij volgende metingen aan te bevelen een ijksignaal van de

9-1

9.Literatuurlijst

1.verslag I1-opdracht R.J.A. Frielink

Proefopstelling voor het bepalen van het bewegingsgedrag van luchtcilinders.

(vakgroep WPB-Bedrijfsmechanisatie)

2.intern rapport H.P.Stal

Realiseren van bewegingsdiagram Keuze van mechanismen.

3.intern rekenprogramma Hewlett and Packard 9825 P . W. Kouman s .

Bijlagen bij het verslag: Het bewegingsgedrag van

luchtcilinders

M. van Rijt

Bijlagen bij het verslag:

Het bewegingsgedrag van luchtcilinders M. van Rijt

Begeleider THE: P.J.J. Renders Begeleider HTS: G.S.J. Peters

Inhoudsopgave

B-ijlage 1 de versnellingsopnemer

Bijlage 2 de ladingsversterker van de

versnellingsopnemer

Bijlage 3 de drukopnemers

Bijlage 4 de ladingsv~rsterkersvan de

drukopnemers

Bijlage 5 de calibrator

Bijlage 6 de biomation

Bijlage 7 pneumatische- en logische

syrnbolen

Bijlage 8 metingen

Bijlage 9 berekeningsmodel

Bijlage 10 meetapparatuur

II

I

I

I

I

bijlage 1 -1. Anwendungsbereich

Die Beschleunigungsou~nehmerB 12 und B 123 sind sowohl zum Nessen konstonter

Beschleuni-gungswerte, wie ouch von 5chwing- und Schockbeschleunigungen geeignet. Dos geringe Ge-wicht der B 12 von 17 Gromm ermogl icht den Einsotz ouch an kleinen und Ieichten ,\'

el3ob-jekten. Die Beschleunigungsoufnehmer B123 enthal ten bei einem Gewicht von 110 Gramm drei fy'el3wertoufnehmer fUr die drei senkrecht zueinander stehenden Koordinotenachsen X,

Y und Z.

Die B 12 - Serie umfar3t 4 _{Typen, die sich in ihren Kennfrequenzen fo}

=

200, 500, 1000, 2000 Hz unterscheiden. Die Besch1 eunigungsaufnehmer B123 werden mit Kennfrequenzen f_o von 200, 500 und 1000 Hz gebcut. Die Nef3systeme sind die gleichen wie in den B 12-Auf-nehmern, so dol3 die t'/ef3eigenschaften beider Au Fnehmertypen einonder gleich sind. Der Ar-beitsfrequenzbereich erstreckt sich jeweils vom stotischen Wert bis zu 50 % der Kennfrequenz f . Die Mef3empfindlichkeit ist - systembedingt - umso grof'3er, je niedriger die KennFrequenz

o

ist. (Sie ist im Ubrigen lOme! groi1er cis bei Frijheren B 1 " .. - Typen gleicher KennFrequenzL f\'it einem B12/200 kenn mnn z.B. noch Beschleunigungen von 0,01 m/s2 x) erfossen, wenn del angeschlossene TF-,\'er3verstarker KWS/3 5-5 auf den empfindlichsten f\'ef3bereich ge-scholtet ist, ondererseits aber ouch Beschleunigungen bis 200

m/s

L messen. Wegen seiner be-sonders guten obsoluten Nullpunktstabilitat eignet sich der B 12/200 speziell FUr stotische und quosistotische fy'essungen (konstonte und langsam veranderliche Besch1eunigungenL Er laGt sich recht gUnstig ouch ols Neigungsmesser einsetzen.

FUr ousgesprochen dynomische f\'essungen bis 1000 Hz und fUr Beschlevnigungen bis 2500m/s2 steht am anderen Ende der B12-·Serie der B12/2000 zur VerfUgung. Wit diesem Aufnehmer lassen sich ober ouch noch 0,5 m/s2 messen.

Aile Aufnehmer der Typenreihe B12 und B 123 sind durch Kippen im Erdschwerefeld um 1800 mit 19,62 m/s2 (2 g) in einfocher, ober aul1erst zuverl1:lssiger Weise stotisch zu kolibirieren. Die Frequenzcharokteristik (Vergrt5'3erungsfunktion) eines jeden Aufnehmers wird im Werk ouf einem Eich-Schwingtisch oufgezeichnet und ein entsprechendes Diogromm zu jedem Aufnehmer mi tgel i efert.

x) 9,81 m/s2 = Follbeschleunigung ( 1 g)

genouere Angoben Uber ortsobhangige Follbeschleunigungen siehe z.B.

:i.

D' Ans/Lox, Berlin - Heidelberg\- New York 1967, Bond 1

... t--..; t - - I - - - r - - - -- - - , - - - j _----' ..1- _ B12 +B123 11.72 . - Q L - _

~

HOTTINGER ••LDWIN MESSTECHNIK

156.50 - lOOl_vBo

-2. Grundlogen des~AeC3prinzips

2. 1 Allgemeine theoretische Grundlagen

---Die 8eschleunigungsaufnehmer bestehen grundslHzlich aus einer mittels einer Feder in einem

Geh~useoufgeh6ngten Nosse, deren Bewegung gegenOber dem Geh~use durch eine

FIUssig-keit m~lichst konstanter Viskositat gedampft wird.

Cb, GeNiuse wird am Mel30bjekt befestigt und folgt dassen Be~g. Die Mosse hot dobei grundst!tzlich dOl Bestreben, bei einer Beschleunigung des Ge~usesin ihrer Ruheloge zu ver-harren, und durch geeignete Dimensionierung von Masse, Feder und Dtimpfung k&1nen die venchiedenen Beschleunigungsvorgt1nge erfol3t werden.

Do jedoch die NOISe gegenUber dem "festen Roum" keine fixierte lage hot, sondem den Be-wegungen des Mer30bjektes noch gesetz~13igerFunktion folgt, nihsen besonders im Bereich der Eigenfrequenz der 8eschleunigungsoufnehmer gewisse systemotische Abweichungen zwi-schen Anzeige und tatst!chl ichem Wert am MeBoqakt beochtet werden.

Abb 1 Aufnehmer der ReiheB lschemotisch)

r : S - Y Gehause 0

Fi!dl'r c

Massi! m

s

gil t die Iineore

inhomo-we aufnchmtr WI

Dam fun k

50 . . ._ _..J.._ _

~--....:::..:=~'lL-=-3

<r---Ais Arbeitsfrequenzbereich wird doher bei den

Beschleunigungsoufnehmem B 12 u. B 123 nur der Bereich von 0 bis 50 % der EigenFrequenz angegeben.

Es ist aber aufgrund der nochstehend obgelei-teten Funktion ouch mtsglich, ous der gemes-senen Relativbewegung zwischen Mosse und

Gehouse die absolute Bewegung und domit die Beschleunigung des MeBobjektes bis nohe der Aufnehmer-Eigenfrequenz zu bestimmen.

FUr die Relotivbewegung N,osse gegen Ge~use, d. h. r = 5 - Y

gene Differentialgleichung 2. Ordnung.

m·o':+koi-+-c·r=m·s

Beschleunigungskroft + Dtimpfungskraft +-Federkroft

=

anregende Kroft.

8 12 + 8 123 11. 72

156.50 - l001v80

bijlage 1 -benutz te Einheiten: Masse m: Dampfungskonstonte k: Federrate e: kg

kp

em

Die 8eziehung zwischen den Systemkr6ften (Iinke Seite der Gleichung) und der onregenden Kroft (rechte Seite der Gleiehung) zeigt, daB bei einer Bewegung des Aufnehmers mit konst ter Geschwindigkeit keine relative Verschiebung ouftreten kann. Unregel~Bjge Geschwin-digkeiten, d. h • •in Auftreten von Beschleunigungen bedingt eine der Beschleunigung propo tionole Relotivbewegung r zwischen Ge~useund Masse.

Dos VerN!ltnis der Amplitude Rder relotiven Bewegung zur Amplitude Bder erregenden Bew egung wird

~

=

V r

=

VergroBerungsfunktion (Resononzkurve) bezeiehnet.

Die Funktion V r ist our obN1ngig von der Frequenz der Schwingung. Do mit ihr aus der relc tiven Schwingungsomplitude Rdie Gr~(3e der ob50luten Beschleunigung Bbestimmt werden kenn, ist die Kenntnis dieser Funktion fur die Auswertung der Messung von besonderer Bedel tung.

FUhrt man foJgende Abkurzungen ein:

Fa =

;1T.

V

~ =

Eigenfrequenz des ·ungedtlmpften Systems

D

₌

k 2

'1

m c Q ₌ .!dL

₌

f

1;;

Wo = DtlmpfungsmoB

= Frequenzverhl:!1 tnis (normierte Frequenz)

50 erhl:!lt man ols normierte VergrfSOen.mgsfunktion

~

HOTTINGER BALDWIN MESSTECHNIK

R Vr = - = B

~

...

t-.. -0 t.:

I

_...

-3- _{B 12 + B 123}

..,

11. 72

..,

~

.

~,.~~. , -- --- , , - - ~-1 156.50 - l001vBo -5--- "

-~

. . r - - - I

1.1 Technische Daten KWS 3071

Technische Daten und Funktionsbeschreibung _{Triigerfrequenz}

mit weiteren5 kHz Verstarkern

5kHz±5%

synchronisierbar

N

vom Werk eingestellt auf

±O,25%

1 : 3 tr

(ca.90 . _. 270% des mit S1gewahlten Mellbert::

I-' III lQ (I) ±0,2;±0,5;±1;±2;±5;±10; ±20;±50; mVIV Induktive Halbbrueken Induktivitat (Ll + L21 5 ... 14 mH

(auch induktive Halbbriicken, die extern durch 20hmsche Widerstande zu VolI-briicken erganzt sind.!

100m 6Vss stabilisiert ca. 30n Mellbereich-Feineinstellung kontinuierlich mit P 1 R-Abgleich (Briicken-Nullabgleich; Tarierungl

kontinuierlich mit P4 um ±8 mVIV

mit externem Potentiometer um ±3 mV/V

laBt sich erweitern oder verfeinern durch Austausch von Widerstanden (s. Abschn. 2.4.21

MeBwertaufnehmer

zum Anschlull an KWS 3071

max. Kabelliinge

Briickenspeisespannung VB

Innenwiderstand der Spannungsquelle

MeBbereiche +1

umschaltbar mit S1

Schaltgenauigkeit zwischen den Stufen

Technische Daten KWS 3071

Allgemeine Geratebeschreibung und Anwendungs-bereich

Funktionsbeschreibung und Blockschaltbild

Zum Prinzip der Messung mitinduktiven

MeBwertaufnehmernin Differentialdrosselschaltung

Zum Prinzip des Brtickenabgleichs Das System 3000

Einsatzbereich des Systems Aufbau des Systems Inhalt 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.5 1.5.1 1.5.2

C-Abgleich,kontin. mit P3

(Phasenabgleich 1

+1 Der MeBbereich des Mellverstarkers ist durch dasjenige Aufnehmersignal gekenn·

zeichnet, das den Verstarker bis zu seinem Nenn-Ausgangssignal (±2VI aussteuert. Das Aufnehmersignal bzw. die Bruekenverstimmung durch die Mellgriille wird meist in mV/V angegeben: mV Mellspannung am Briickenausgang pro Volt Briickenspeisespannung.

DieEmpfindJichkeit des MeBverstarkers ergibt sich, wenn man das Nennausgangssignal

I± 2VI durch den MeBbereich teilt .

• ) max. KabelliingezumAufnehmer100m.

1.1

"OIVI

Eingang des TF· Verstiirkers

Eingangsimpedanz

asymmetrisch (ein Pol auf NullpotentiaJl

ca.10 kn zulassigeUmgebungstemperatur -20 ... +60o C

Allgemeine Geritebeschreibung und AnwendunlPbereich

Ausgang Ausgangssignal Innenwiderstand erforderlicher lastwiderstand Ausgangspotential -2 ... 0 ...+2V (.20 '" 0 .,. + 20 mAl 10n 100n±5%

Signal ist galvanisch getrennt von Betriebs· spannung und Aufnehmerbrucke und erdfrei.

Gewicht Ma(Je: 1.2 Frontplatte Kartenliinge ca.1 kg '133x54 mm 1118 v. 19"·Einschub, Gr.C) 218mm Linearitiitsabweichung

von der bestpassenden Geraden durch 0 < ±15 % vom Endw. d. eingest. MeBbereichs

Einfliisseauf dieMeBempfind/ichkeitdurch

Anderung der Betriebsspannung

von 22,0 bis 25,5 V=

Anderung der Umgebungs·

temperatur urn lOaC

Einfliisseauf denNul/punktdurch

Anderung der Betriebsspannung

von 22,0 bis 25,5 V=

Anderung der Umgebungs·

temperatur um 100C Triigerrestam Ausgang Rauschen Frequenzbereich(-1dB) Grenzfrequenz (-3 dBI Phasenlaufzeit Anstiegszeit Oberschwi ngen

(bei Sprung des Eingangsign.l

8etriebsspannung+)

Restwelligkeit Stromaufnahme

<0,1% vom jeweiligen MeBwert < 1,5% vom jeweiligen MeBwert (typ. 1%)

<0,1 % vom Endwert des eingestellten MeBbereiches

<0,05% vom Endwert des eingestellten MeBbereiches+< 8/l-VIV

< 1%vom jeweiligen MeBwert

<3 (/l-V/V)ss (bzg. a. Verstiirker·Eingang/. 0 ... 550 Hz ca.700 Hz ca.0.4 ms ca.0,4ms <8% 22 ... 25,5 V= <100 mVss 135 ... 150 mA

Der Triigerfrequenz·MeBverstiirker KWS 3071 wird in Verbindung mitinduktiven MeB·

wertaufnehmern eingesetzt. Vorzugsweise werden zum elektrischen Messen mechanischer

GraBen, wie Wege. Kriifte. Drucke und dgl.. MeBwertaufnehmer mit induktlVen Ha/b·

briickenin DiHerentialdrosselschaltung angeschlossen. Die Halbbriicken werden 1m lnnern

des Verstiirkers durch zwei Widerstiindezu Vollbrucken erganzt. Zwei Aufnehmer diirfen

- zur Messung von Mittelwert, Summe oder Differenz - parallelgeschaltet sein, sofero die resultierende lnduktivitiit 5 mH nicht unterschreitet. Wenn mehrere MeBstellen nach-einander abgefragt werden sollen, kann man MeBstellenumschalter zwischen Aufnehmer und MeBverstiirker schalten.

Mit sorgfiiltig gewiihlten Bauelementen (Silizium-Halbleitern undmonolithi~h integd~r.

ten analogen Schaltkreisen) arbeitet der MeBverstiirker sowohl iiber lange Zeit als auch10

dem groBen Temperaturbereich von .200 _{C bis +600 C stabil, wie es insbesondere fiir}

statische Messungen gefordert wird. Der Frequenzbereich fur dvnamische Messungen

reicht von 0 bis 550 Hz bei einem Amplitudenabfall von max. 10%(-1dBI. Ole Grenz·

frequenz (·3 dB) liegt bei 700 Hz.

Der MeBbereich laBt sich weitgehend an das Aufnehmersignal anpassen. Anfiingliche Un-symmetrien oder Tarawerte der Aufnehmer konnen am MeBverstarker nach Betrag und Phase auf Null abgeglichen werden. Das Ausgangssignal ist der Bruckenverstimmung und damit im allgemeinen auch der MeBgriiBe proportional. Es betriigt bei Vollaussteuerung + bzw. -2 V an einem AuBenwiderstand von 100 n ±5%. Dieser Widerstand sollte - be· sonders mit Riicksicht auf die dynamischen Daten - stets eingehalten werden.

Zum Betrieb braucht der MeBverstiirker eine Gleichspannung von 22 ... 25,5 V bei bis zu 150 mA Stromaufnahme. Bei Zwischenschalten einer entsprechenden AnschluBplatte ist

auch ein Betrieb mit 220V~oder 12 V=miiglich.

1.3 Funktionsbeschreibung und Blockschaltbild

N

+/Stehen nur 220 V~ oder 12 V = zur Verfiigung, kann man eine AnschluBplatte mit

entsprechendem Stromversorgungsteil aufstecken.

1.1

6

Fig. 1.1 zeigt ein Blockschaltbild des Verstiirkers KWS 3071 mit angeschlossener MeB· brucke.

Der Spannungskonstanthalter stabilisiert die Betriebsspannung auf 17 V ±O,2 V. Der Oszillator erzeugt die 5 kHz Triigerfrequenz TF als Rechteckspannung. Sie wird als Briickenspeisespannung und zur Steuerung des Demodulators verwendet. Die Briicken·

speisespannung UB betragt 6_{Vss und wird mit ca. 30n Innenwiderstand iiber die An·}

schliisse20 und 21 dem Aufnehmer zugefiihrt. Parallel dazu liegen die beiden Widerstande

der Ergiinzungshalbbriicke.

1.1 - 1.3

," - bijlage3 -.!l'~

QUARZKRISTALL-DRUCKAUFNEHMER FUER HOHE FREQUENZEN CAPTEUR DE PRESSION A QUARTZ POUR FREQUENCES ELEVEES QUARTZ PRESSURE TRANSDUCER FOR HIGH FREQUENCIES

6038 3.6038 7.79

Quarzkristall Druckaufnehmer sehr kleiner Abmessungen mit Beschleunigungskompen-sation, fUr die Messung von Druckschwan-kungen hoher Frequenz bzw. kurzer Ansti egs-zeit. Statische Eichung ist maglich. Druck-bereich: Vakuum bis 200 bar. Eigenfrequenz uber4ookHz. BUndig aufgeschweisste, vi5llig ebene Membrane.

Capteur de pression a quartz adimensions

tr~sreduites avec compensation d 'accelera-tion, pour la mesure de vibrations de pression de frequences elevees ou de mantee rapide. L' etalonnage statique est possible. Gamme de 'pression: videa200 bars. Frequence pro-pre plus de 400 kHz. Membrane plane, sou-deearaz du front.

Quartz pressure transducer of very small mensions with accelerotion compensati, for measuring pressure fluctuations of h frequency resp. short rise time. Static co bration is possible. Pressure range: vacu to 200 bar. Resonant frequency beyond . kHz. Flush welded, completely flat d phragm.

I

2:1

TECHNISCHE DATEN DONNEES TECHNIQUES TECHNICAL DATA

Druckaufnehmer max. Messbereich

geeichte Teil-Messbereiche: 10% 5% Ansprechschwe II e

max. zulassiger Druck Empfindlichkeit Eigenfrequenz Anstiegszeit

Lineariti:lt (max. Fehler fUr jeden geeichten Bereich)

lsolatianswiderstand Kapozitat

Besch leunigungsempfi nd Iichkei t Temperatur Koeffizient Betri ebstemperatur-Bere ich zull:lssige Beschleunigung Gewicht

Capteur de pression gamme max. de mesure gammes part.eta lonnees: 10%

5% resolution pression maximale sensibi lite frequence propre temps de mantee

linearite (deviation max. pour chaque gamme etolonnee) resistance d' isolement capocite sensibilite d 'acceleration coefficient de temperature temperature d' utilisation acceleration admissible poids Pressure transducer max. measuring range

co Iibrated partial ranges: 10% 5% resolution max. pressure sensitivity resonant frequency rise-time

linearity (max. error for each calibroted range) insulating resistance capacity

accelerotion sensitivity temperature coeffi cient working-temperature range shock and vibration weight 603B bar 0-200 bar 0-20 bar 0- 10 bar 0,005 bar 350 pC/bar 5 kHz >400 IJS 1 :!% 1 Q >1013 pF 10 at/g < 10-4 %j°C -0,02 °C -190+260 g 10'000 9 1,7

1 bar= 105 Po (Pascal) = 105 N . m- 2 =1,0197... at= 14,503... psi; in= 25,4 mmi 1 N=0,22480... Ibf; 1 kg=2,2046... Ib Das vom Druckaufnehmer abgegebene

La-dungssignal (pC = pico-Coulomb) wird im Kistler Ladungsverstarker in eine proportio-nale Ausgangssponnung umgewandelt. Der Aufnehmer 6038 Iiefert ca. 0,25 mV/bar bis 5 V/bar, je nach Verstl:lrker und einge-stelltem Messbereich. Die Ausgangsspannung istinweitem Bereich von der U:lnge des Auf-nehmerkabels unabhangig.

Le signal de charge fourni par Ie capteur (pC=pico-Coulomb) est amplifie et transfor-me en une tension de sortie proportionnelle dons I'amplificateur de charge Kistler. Le capteur 603B fournit entre 0,25 mV/bar et 5V/bar environ suivant Ie type d'amplifica-teur et la gamme chaisie. La tension de sortie est independante de la longueur du cable de cannexion dans des Iimites assez larges.

The charge signal of the transducer (pC

pico-Coulombs) is omplified and tronsforn to a proportional output voltage in the K;

ler charge amplifier.

The transcUcer 6036 givesapprox. 0,25mV/1 to 5Vjbar depending on amplifier andsel~

ted range. Within wide limits, the outputv(

tage does not depend on the length of t

SCHREIBUNG

JI zu messende Druck wirkt Uber die

Mem-an auf das Quarzkristall Messelement, das ,n Druck p (bar) in eine elektrische Ladung

(pC=pica-Coulomb) umwandelt. Die

vol-.) flache Membran aus rostfreiem Stohl ist ,t dem Aufnehmergehause aus rostfreiem ah I hermeti sch und bUndig verschwei sst.

ouch der Keromikisolator im Stecker

cht eingelotet ist, erhalt man einen

vol-~ dichten Aufnehmer. Die Quarze sind so

it einer seismischen Masse zU$ammengebout,

'ss die Beschleunigungsempfindlichkeit

eitgehend eliminiert wird.

ie Loge der Einspannflachen reduziert den nflussder Montagekrdfte auf ein Minimum. NWENDUNG

e, Aufnehmer 603 B eignet sich besonders

IIdie Messung von Druckschwankungen

ho-," F,equenz bzw. kurzer Anstiegszeit in

ork vibrierenden Messobjekten.

ypische Anwendungen: Druckmessungen in lossrohren (shock tubes), Analyse der Ver-ennungsgerausche im Brennraum von Brenn-,aftmoschinen, Messung der

Druckausbrei-1I1g von Explasianswellen etc. •

~ONTAGE

leI Aufnehmer wird Ublicherweise mittels

ines Steckernippels entweder direkt in das

.~essobjekt eingeschraubt ader unter

Ver-. endung eines Montageadapters. Bei der

.\essung niedriger DrUcke in stork vibrieren-en (mit haher Frequvibrieren-enz) Messobjektvibrieren-en ge-ligt oft die vorhandene Beschleunigungs-ompensation nicht. Zur lsolierung gegen ochfl'equente • Beschleunigungen (z.B. Kor-.erschall in Stossrohren) verwendet man

be-)ndere Kunst$toff-Montageadapter. 'ei der Me$sung niedriger DrUcke in heissen Jasen wi rd die Membrane vartei Ihafterweise ,iteiner dUnnen Schicht aus kaltvulkanisie-" .. dem Si Iikankoutschuk-K lebestoff bedeckt, m die durch Temperaturanderung bedingte Jrift ZU eliminieren.

ler Aufnehmer 603 B kann in aile Standard-\dapter des 601 A Aufnehmers eingebaut

verden, wenn ein longerer Steckernippel

erwendet wi rd.

\eispiele: Fig. 1 zeigt den Druckverlauf in ,inem Stossrohr, gemessen mit 2 verschiede-,en Aufnehmern in verschiedenen Adaptern. ig. 10: 601 A (125 kHz) in Metalladapter ig.1 b: 603 B(500 kHz) in Kunststoffadapter ig. 2 : Direkter Einbau in das Messobjekt Jnter Verwendung eines Steckernippels.

ig. 3 : Einbau mit einem Kunststoffadapter

- bijlage 3

DESCRIPTION

Par I' intermediaire de 10 membrane, 10 pres-sion agit sur I' element de mesure b quartz, qui transforme 10 pression p (bar) en charge

electrique0 (pC'" pica-Coulombs). La

mem-brane parfaitement plane en acier

inoxyda-ble est soudee hermetiquement, au ras du

front, au baitier en acier inoxydable. Le

connecteur avec isolement en ceromique est egolement hermetiquement saude. II en re-suite un capteur Manche. Les elements en quartz sont combines avec une masse seismi-que de tel fa'ion qu'une compensation de 10 sensibi lite b I' acceleration est obtenue. La situation des surfaces de serrage reduit au minimum I'effet des forces au montage. APPLICATION

Le capteur 603 B se prete tout particuli~re­

ment pour 10 mesure de variotions de pression de frequence elevee ou de court temps de montee et dans des objets vibrants.

Applications typiques: Mesure des pressions dans les tubes de choc, analyse de brui ts de combustion dans 10 chambre de combustion de moteurs, mesure des conditions de propa-gation d' andes d' explosion.

MONTAGE

Normalement Ie capteur est monte dans I' ob-jet de 10 mesure di rectement b I' aide d' un

ecrau-connecteul ou pal I'intermediaire

d'un adaptateur de montage. Si on mesure des pressions basses dans des objets vibrants b frequence elevee et b forte amplitude, 10

compensotion d' acceleration incorporee

n'est pas toujours suffisante. Pour isoler Ie capteur contre les accelerotions haute fre-quence (porexemple dans les tubes de choc), on utilise des adaptateurs de montage spe-ciauxen plastique. Pour eviter 10 derive due

b 10 temperature pendant 10 mesure de basses

pressions dons les gaz chauds, on oppl ique une couche de caoutchouc aux si licones sur Ie diaphragme.

Le capteur 603 B peut etre monte dons taus les adaptateurs prevus pour Ie capteur 601A, en utilisant un ecrou-connecteur plus long. Exemples: La Fig. 1 montre Ie diagromme de pression dans un tube de choc, mesure avec deux capteurs differents dans deux adapta-teurs differents.

Fig. 10: 601 A (125kHz) adoptateur en metal Fig. Ib: 603B (500kHz) adaptoteur plostique Fig.2 : montagedirectdansl'objetde mesure b I' aide d' un ecrou-connecteur.

Fig. 3: montage avec odaptoteur en plastique.

DESCRIPTION

The measured pressure acts through the dia-phragm on the quartz crystal measuring

ele-mentwhi ch transforms the pressure p(bar) into

to an electrostatic charge Q (pC =

pico-Coulombs). The completely flat diaphragm of stainless steel is welded flush and hermeti-cally to the stainless steel transducer bady. As the ceramic insulator of the connector is also hermetically brazed, the entire transdu-cer is hermetically sealed. The quartz discs are assembled together with a seismic moss in such a way as to compensate for the accele-ration sensitivity.

The position of the mounting surfaces reduces effects of mounting stress to a minimum. APPLICA TlON

The transducer 603 B is especially suited for measuring pressure fluctuations of high fre-quency resp. short rise time in heavily vi-brating meosuring objects.

Typi cal appl ications: Pressure measurements in shock tubes, analysis of combustion-noise in the combustion chamber of internal com-bustion engines, measurements of propaga-tion of blast pressures etc.

MOUNTING

The transducer is usually mounted by means of a connecting nipple either directly into the measuring object or using a mounting a-daptor. For low pressure measurements in heavi Iy vibrating objects (with high

frequen-cy) the acceleration compensation of the

transducer is often nat sufficient. To isolate it against high frequency accelerations (e.g. sound conducted through solids) special pla-stic mounting adaptors are used. To avoid temperature drift due to temp. fluctuations of the medium during low pressure measure-ments, a coating of cold setting silicone rubber adhesive may be used to protect the diaphraqm.

n:e transducer 603 B fits into all standard adaptors for the 601 A, if a longer connec-ting nipple is used.

Examples: Fig. 1 shows the pressure in a

shock tube measured with 2 different trans-ducers in different adaptors.

Fig. 10: 601 A (125 kHz) in metal adaptor

Fig. lb: 603 B (SOO kHz) in plastic adaptor

Fig. 2 : direct mounting into measuring ob-ject by using a connecting nipple.

Fig. 3 : mounting by using a plastic adaptor.

I

~

(

,

~

M7XO'75X~···

Oll ~j . 1 a b Fig.2 5,6 6.35 : . 16318 6421. 1131 1133 1651 65818 I \ . ;! M14X1,25 Fig.3

bijlage 4

BESCHREIBUNG

I - 1 EinfUhrung

- bijlage 4 - B 11.500ld 8.70 2

Der Lodungsverstarker Typ 5001 ist ein netzgespeister Gleichsponnungsversttirker hochster Eingongsimpedonz mit-kopozitiver Gegenkopplung. Er hat die Aufgabe, die vom Messwert-aufnehmer abgegebene elektrische Ladung in eine proportionale Spannung am niederohmiger Verstarkerausgang umzuwandeln.

Dank der Eichfoktoreinstellung (Einstellung der Aufnehmerempfindlichkeit am Verstarker) ergeben sich standardisierte Verstarker-Empfindtichkeiten von beispielsweise 1, 2, 5 etc. m\ pro mechanische Einheit .(at, psi, kp, Ib, g. Es gilt die mechanische Einheit, die auf dem Eicl blatt des betreffenden Messwertaufnehmers angegeben ist). Durch die raffinierte Rechensche wirc;l der reziproke Wert der Empfindlichkeit des Versttirkers direkt als Messbereich angezeig (z.B. 100 at/Volt). Bei Verwendung eines RegistriergerCites mit 1 V/cm Auslenkempfindlich-keit wandelt sich der Messbereich (z.B. 100 at/V) in den Oszillogrammassstob (z.B. 100 at/c. um. Dies erleichtert das Arbeiten mit dem Verstarker und hi 1ft, falsche Einstellungen zu vermeiden.

Dos Gerat ist SEV-geprUft, Schutzklasse II, ungeerdet.

1-2 Technische Doten (Tabelle 1)

(Siehe ouch Abschnitt I - 3, Charakteristische Eigenschaften) Messbereiche, 12 Stufen, 1:2:5: •.,

kontinuierlich 1:10

Bereichskondensatoren 1:2:5: .. Eichfaktorei nste Ilung

(Aufnehmerempfindlichkeitj m.E.

=

mech.Einheit, z.B. at, kp, g)

Ausgangsspannung

Spannungsbegrenzung im Leerlauf bei 50 mA Belastung

Ausgongsstrom (Summe von Al +A2) Ausgangsimpedanz A 1 (kurzschlussicher)

A2 (ink I. Sicherung 50 mA trage)

max. Eingangsspannung ohne Beschadigung Isolation am Eingang

Frequenzbereich mit Standardfilter (-3dB)

(bei Eingangskabeln bis 15m unabhangig vom Bereich) Zeitkonstante "Long"

"Medium" "Short"

Ableitwiderstand (Long, Medium, Short) Linearitat (max. Fehler)

Genauigkeit der Bereiche (der zwei empfindlichsten) Eicheingang (Eichkondensator)

Empfindlichkeit (max. 30V) Brumm und Rauschen

Kabelstorsignal (durch KapazitCit, pro 1'000 pF) max. Kapazitot am Eingang

Nullpunktstabilitat (Langzeit) pC :: 10 - 500' 000 pF 10 - 50'000 pC/m.E. 0,I - 11 0 ' 000 V :: 10 V

<::

15 V >:!: 10 mAeff. - 50 Q 100 Q 0,5 (35) V :: 125 kurzzeitig Q

>

1014 kHz 0- 180 s 1'000 --100'000 s 1 - 5'000 s 0,01 - 50 Q 10 14,10 11 , 109 % <0,05 % :: 1 % :: 3 pF 1'000 :: 0,5% pC/mY 1 mVrms max. 2 pCrms 0,02 max. pF 100'000 mV ~:: 20

11.5001d 8.70 2r

- bijlage 4

-Nullpunktstabilitot (netzabhongig, bei Schwankung ! 20%) max. Drift (durch leckstrom)

Temperaturdrift bei Stellung 10-00/1-00 von Transd.Sens. Kobe lanschlussbuchsen

Netzansch luss, Schutzk lasse II fUr nicht geerdeten Betrieb Zu lossige Umgebungstemperatur Abmessungen (mit Gehouse) Gewicht - 3 Charakteristische Eigenschaften mY pC/s mY/oC Type V Hz/YA

°c

mm kg $ 0,2 ! 0,03 max. ! 0,5/5 BNC neg. 220/110 ! 20% 50 760/5 07' + 50 74 x 145 x 210 2,1

1m folgenden werden die speziellen Eigenschaften des Ladungsverstorkers behandelt, soweit sie einer besonderen Erklorung bedUrfen. (Begriffe aus der Tabelle der technischen Doten sind durchgehend unterstrichen.)

a} Messbereiche: In den technischen Doten sind die Gesamt-Messbereiche des Ladungsver-storkers in pC fUr jeweils lOY Ausgangsspannung angegeben. Der kleinste bei 10 pF Be-reichskondensator und IOgang-Pot. in Ste Ilung 1-00, der gresste bei 50I000 pF Berei

chs-kondensator und Potentiometerstellung 10-00.

In der messtechnischen Praxis wird der Bereich anders angegeben: in mechanischen Ein-heiten pro Volt Ausgangsspannung, unter Berucksichtigung der Empfindlichkeit des ange-schlossenen Aufnehmers {Eichfaktor, ausgedrUckt in pC pro mechanische Einheit}. Um . welche mechanische Einheit es sich jewei Is handelt, geht ous dem Eichblatt hervor: pC/at, pC/kp, pC/g, pC/p.s.i. etc.

Bei unverondertem elektrischem Messbereich (pC) ist der mechanische Messbereich (me-chanische Einheiten) von der Aufnehmerempfindlichkeit obhongig. Siehe Abb.2a.

Die Bereichsangabe am Yerstorker stellt einen Massstab dar: Anzahl mech. Einheiten pro Volt Ausgangsspannung. Der ausnutzbare Messbereich (10 Y Ausgangsspannung) entspricht dem Zehnfachen des eingestellten Bereiches. Noheres dazu siehe Abschnitt II - 1, Be-di enungsphi losoph ie.

b} Eichfaktoreinstellung: Damit wird der Yerstarker an die Empfindlichkeit des angeschlosse-nen Aufnehmers angepasst, wobei es sich um eine zweiteilige Einstellung handelt:

Am 10gang-Potentiometer "Transd.Sens." wird nur die Zahlenfolge der Aufnehmerempfind-lichkeit eingestellt, ohne RUcksicht auf den Stellenwert (z.B. wird die EmpfindAufnehmerempfind-lichkeit 82,4 pC/at 015 Position 8-24 eingestellt).

Die Rechenscheibe "Transd.Sens.Range" dient zur Einstellung der Dekade d~H Aufnehmer-empfindlichkeit; im obigen Beispiel ist fUr 82,4 pC/at die Dekade "10 - 110" einzustellen. Die Yerstellung der Rechenscheibe bewirkt keine Aenderung der Yerstorkereinstellung; sie gibt lediglich den richtigen Stellenwert zur Bereichsanzeige on. (Siehe ouch Abb. 2a) c) Spannungsbegrenzung: Der Eintritt in die Sponnungsbegrenzung ist scharfkantig, was

be-deutet, doss man aus der Kurvenform des registrierten Signals sofort ersehen kann, doss der Verstarker Ubersteuert wird. Dadurch werden Fehlauswertungen vermieden.

d} Ausgangsstrom, Ausgongsimpedanz: Beide Ausgonge kennen prinzipiell bis zu 50 mAeff be lastet werden.

Der Ausgang A 1 "OUTPUT 100 QII ist fUr den Anschluss hochohmiger Gerote, z.B. Oszi

110-skop, vorgesehen. Um Messfehler durch Spannungsabfall am 100 Q - Widerstand zu ver-meiden, soil die Eingongsimpedanz des angeschlossenen Gerotes gross sein (100 kQ

~0,1%, 10 kQ ~ 1% Fehler). Der 100 Q - Widerstand schUtzt die Ausgangsstufe des Yer-storkers und macht den Ausgang langzeitig-kurzschlussicher. Der Ausgang A 1 wi rd durch Belastung des Ausgangs A2 nicht beeinflusst.