DE1953473B2

DE1953473B2 - Elektrolytischer Fühler zum Messen von Neigungen und Beschleunigungen

Info

Publication number: DE1953473B2
Application number: DE1953473A
Authority: DE
Inventors: Glen Wade Driskill; Terrence Stanley Fox
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1968-10-23
Filing date: 1969-10-23
Publication date: 1979-05-31
Also published as: DE1953473A1; US3604275A; FR2021365A1; GB1289719A; DE1953473C3; FR2021365B1

Description

B =

R²g

gewählt ist, worin

R = Innenradius des Roh/es,

g = Störbeschleunigung,

Δρ = Differenz der Dichten,

ο = Oberflächenspannung,

g_c = Erdbeschleunigung

2. Elektrolytischer Füiirer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit einer Leitung (25) verbunden ist, solche einen Abschnitt (26) mit vermindertem Querschnitt besitzt, der zwischen der ersten und zweiten Elektrode (14, 15) verläuft.

3. Elektrolytischer Fühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (25) an den beiden Enden des Rohres (11) über wehere Leitungen (27, 28) angeschlossen ist, die gegenüber der Ebene des Rohres (11) geneigt sind.

4. Elektrolytischer Fühler nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des Rohres (U) mit einem Schmiermittel überzogen ist.

5. Elektrolytischer Fühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel ein Silikonöl ist.

6. Elektrolytischer Fühler nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (11) die Gestalt eines Kreisringes besitzt, und daß die Elektroden (14, 15) in einer gemeinsamen Diametralebene des Kreisringes liegen.

7. Elektrolytischer Fühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (14, 15) je aus zwei im Abstand zueinander liegenden bogenförmigen Drähten bestehen.

8. Elektrolytischer Fühler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden jeweils einen Draht aufweisen, der mit Abstand von der Innenwand des Rohres |11) angeordnet ist und daß je eine weitere Elektrode durch einen elektrisch leitfähigen Überzug auf der Innenwand gebildet wird.

9. Elektrolytischer Fühler nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Die Erfindung bezieht sich auf einen elekuolytischen

ίο Fühler zum Messen von Neigungen und Beschleunigungen, mit einem Rohr aus Isoliermaterial, das zwei Abschnitte aufweist, die symmetrisch um eine Bezugsachse des Fühlers herum angeordnet sind, mit einer ersten und einer zweiten Elektrode, die identisch

ι; ausgebildet und in den beiden Rohrabschnitten symmetrisch bezüglich der Bezugsachse gehaltert sind und mit einem flüssigen Elektrolyten, der das Rohr teilweise fül'rt und in den Teilabschnitte der ersten und zweiten Elektrode eintauchen, wobei der verbleibende Teil des Rohres mit einem zweiten Strömungsmittel mit gegenüber dem Elektrolyten unterschiedlicher Dichte gerollt ist.

Bei bekannten elektrolytischen Fühlern dieser Art (US-Patentschrift 26 62 956) sind die beiden Abschnitte des Rohres parallel zueinander angeordnet und an ihrem unteren Ende über eine Leitung mit verringertem Querschnitt, die senkrecht zu den beiden Abschnitten verläuft, verbunden, wobei eine weitere Verbindung im oberen Teil der beiden Abschnitte oberhalb des

jo Elektrolyten vorgesehen ist, um einen Druckausgleich in den beiden Abschnitten zu ermöglichen. Bei Auftreten von Schwingungen oder stärkeren Beschleunigungen bricht jedoch die Oberfläche des flüssigen Elektrolyten auf, so daß sich insbesondere bei Schwingungen mit niedrigen Frequenzen fehlerhafte Messungen ergeben und weiterhin ermöglicht dieser bekannte Fühler nur Messungen von Neigungen oder Beschleunigungen mit kleinem Winkel bzw. kleinem Wert.

Dies ist insbesondere danp unerwünscht, wenn derartige elektrolytische Fühler in Verbindung mit Kreiselgeräten verwendet werden (US-Patentschrift 29 45 381). Bei derartigen Anwendungen sind die Fühler üblicherweise direkt mit einem mit Mittelabgriff versehenen Steuerfeld eines Drehmomentmotors verbunden und das Ausgangsdrehmoment des Drehmomentmotors wirkt dann in der Weise, daß der Kreisel in einer solchen Richtung einer Präzession unterworfen wird, daß die von dem Fühler festgestellte Abweichung beseitigt wird. Der Proportionalitätsbereich der bei

-,ο derartigen Anwendungen verwendeten Fühler mit gekrümmtem Rohr liegt lediglich beiJ0,5 bis P. Demgemäß ist normalerweise ein zweites Fühlersystem erforderlich, wenn die Kreiselaufrichtung während des Auftretens von Beschleunigungen abgeschaltet werden soll. Weiterhin führt eine kontinuierliche Arbeitsweise eines derartigen mit einem flüssigen Elektrolyten arbeitenden Fühlers am oberen Stromgrenzwert zusätzlich zum intermittierenden Betrieb bei höheren Strompegeln für eine schnelle Aufrichtung der Kreisel

bo zu einer relativ niedrigen Lebensdauer der Fühler bei der Anwendung für Kreiselgeräte und stabilisierte Plattform.

Außerdem ändert sich der Elektrolytwiderstand eines Flüssigkeitspegels in dem Betriebstemperaturbereich in

b5 einem Verhältnis bis zu 20:1. Wenn der mit dem flüssigen Elektrolyten arbeitende Fühler ein Reihenschaltelement im Drehmomenlmotor-Steuerfeldkreis ist, so ergeben sich enge Grenzen hinsichtlich der

Ausgestaltung des Drehmomentmotors und einer Kompensation der Aufrichtgeschwindigkeitsänderung über den Temperaturbereich. Vertikalverschiebungen infolge Temperaturänderungen in der Umgebung rufen weiterhin große Fehler in dem Signal der bekannten Fühler hervor. Dies ist in erster Linie eine Folge der Volumenänderung des Elektrolyten bei Temperaturänderungen. Der Elektrolyt kann bei Ausdehnung eine Elektrode völlig umschlingen, während er andererseits sogar außer Berührung mit dieser stehen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrolytischen Fühler der eingangs genannten Art zu schaffen, der weniger empfindlich gegen Umgebungs-Einflüssen wie Umgebungstemperatur und Schwingungen !SL

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem elektrolytischen Fühler der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Abschnitte des Rohres eine innere Querschnittsfläche aufweisen, die gemäß der Bond'schen Zahl

ß =

R² g· I₁,

gewählt ist, worin

R = Innenradius des Rohres,

g = Störbeschleunigung,

Δο = Differenz der Dichten,

ο = Oberflächenspannung,

g_c = Erdbeschleunigung

Bei dem erfindungsgemäßen elektrolytischen Fühler ist die Gefahr eines Aufbrechens der Flüssigkeitsoberfläche in den beiden Abschnitten des Rohres wesentlich verringert, wenn nicht beseitigt, so daß bei Auftreten von Schwingungen selbst niedriger Frequenzen keine Verfälschung des Ausgangssignals erfolgt. Weiterhin haben Temperaturänderungen nur geringe Auswirkungen auf d's Ausgangssignal.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Rohr mit einer Leitung verbunden, welche einen Abschnitt mit vermindertem Querschnitt besitzt, der zwischen der ersten und zweiten Elektrode verläuft. Hierbei ist die Leitung vorzugsweise an den Enden des Rohres über weitere Leitungen angeschlossen, die gegenüber der Ebene des Rohres geneigt sind. Auf diese Weise ergibt sich eine Dämpfung der Bewegungen des Elektrolyten in dem Rohr ohne daß die Gefahr des Einfangens von Luftblasen besteht.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung 'St die Oberfläche des Rohres mit einem Schmiermittel überzogen, so daß sich eine sehr geringe Hysterese und eine sehr schnelle O-Rückstellung des Ausgangssigriais des Fühlers ergibt. Dieses Schmiermittel kann vorzugsweise ein Silikonöl sein.

Das Rohr weist vorzugsweise die Gestall eines Kreisringes auf, wobei die Elektroden in einer gemeinsamen Diametralebene des Kreisringes liegen. Auf diese We:ise wird der Winkelbereich, über den eine lineare Messung erfolgen kann, wesentlich vergrößert, so daß das Ausgangssignal des Fühlers in Verbindung mit einem Aufrichtverstärker benutzbar ist, der als Signalquelle bei niedrigen Stromdichten mit verbesserter Genauigkeit und großer Lebensdauer arbeitet. Durch die kreisringförmige Gestalt erfolgt eine Ausdehnung und Zusammenziehung des Elektrolyten symmetrisch bezüglich der beiden Elektrodenpaare, so daß die elektrische Nullchrakteristik konstant bleibt und eine Vertikalabdrift von den Eichtemperaturen infolge Temperaturänderungen weiter vermindert wird.

Die Elektroden können gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung aus je zwei im Abstand zueinander liegenden bogenförmigen Drähten bestehen oder die Elektroden können gemäß einer anderen Ausgestaltung jeweils einen Draht aufweisen, der mit Abstand von der Innenwand des Rohres angeordnet ist, wobei je eine

ίο weitere Elektrode durch einen elektrisch leitfähigen Überzug auf der Innenwand gebildet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Anordnung des Fühlers auf einem Kreiselgerät, das eine Meßachse und einen H Drehmomenterzeuger zur Präzedierung des Kreisels aufweist, die Bezugsachse des Fühlers mit der Meßachse zusammenfällt. Auf diese Weise hat der Massenmittelpunkt des Elektrolyten keinen Einfluß auf die Neigung des Kreiselgerätes gegenüber der Meßachse, so daß durch den Fühler keine Kreiseldrift hervorgerufen wird.

Zusammenfassend kann festgekeilt werden, daß der erfindungsgemäße elektrolytische Füliler die folgenden Vorteile aufweist:

1. Große Pendelwirkung und geringe Hysterese, so daß sich eine hohe vertikale Genauigkeit ergibt.

2. Keine Beeinflussung des Fühlers durch Schwingungen.

3. Eine starke Strömungssteuerung des Elektrolyten, so daß die Schwingungsunempfindlichkeit bis zu

sehr niedrigen Frequenzen gegeben ist. Die Strömungssteuerung ist durch Auswahl der Querschnittsfläche, der die beiden Abschnitte des Rohres verbindenden Leitung so eingestellt, daß sich ein optimales Frequenzverhalten ergibt.

Ausführungsbeispieie der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer Ausführungsform des elektrolytischen Fühlers.

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 nach Fig. 1, Fig.3 eine Einzelheit der Fig. 1, wobei bestimmte Teile fortgelassen sind,

F i g. 4 eine grafische Darstellung der Bond-Zahl in Abhängigkeit von der Störfrequenz bei dem Fühler nach Fig. 1,

Fig. 5 eine grafische Darstellung, die die Ausgangsspannung in Abhängigkeit vom Neigungswinkel des Fühlers nach F i g. I zeigt,

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Kreiselplattform unter Verwendung einer Ausführungsform des Fühlers.

Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform des Fühlers IC weist ein Rohr 11 aus Glas mit einer im wesentlichen symmetrischen Kreisringform gewünschten Durchmessers mit einem ersten Ende 12 und einem zweiten Ende 13 auf. Die im Abstand zueinander angeordneten Elektroden 14 eines ersten Elektrodenpaares sind bogenförmig so gestaltet, daß sie sich dem Radius des Rohres 11 anpassen und sie sind durch das Ende 12 des Rohres 11 eingeführt und erstrecken sich über einen vorgegebenen Winkelbereich, wie z.B. !15 , während das Rohr Il sich über 320° erstreckt. In gleicher Weise sind die Elektroden 15 eines zweiten Elektrodenpaares im Abstand zueinander durch das Ende 13 des Rohres 11 eingeführt und erstrecken sich über den gleichen Winkelabstand wie die Elektroden 14, wodurch diametral gegenüberliegende symmetrische Paare von

Elektroden 14 und 15 geschaffen werden. Vorzugsweise besieht jedes Elektrodenpaar 14, 15 aus Drähten, z. B. aus Platin, mit einem Durchmesser der genügend groß ist, jede F.lektrode selbsttragend zu gestalten. Die Elektroden jedes Paares werden durch Glasperlen 16, 17 und 18, 19 im Abstand zueinander gehalten und die Perlen in jedem Paar sind winkelmäöig um 90' versetzt, bevor eine Einfügung in das Rohr 11 erfolgt.

Die Perlen 18 und 19 sind deutlicher aus F i g. 2 erkennbar, wo sie bereits mit der Innenwand 20 des Rohres 11 verschmolzen sind. Die Glasperlen 16, 17, 18 und 19 sind nur mit einer Seite der Innenwand 20 verschmolzen, um zu verhindern. JaB Blasen des Elektrolyten 30 im Rohr eingeschlossen werden.

Die Enden 12 und 13 des Rohres 11 werden abgeschlossen, nachdem die Elektroden eingefügt sind, so daß eine flüssigkeitsdichte Anordnung geschaffen wird, wobei sich die Enden der Elektrodcnpaarc 14 und !5 d'Jfch diesen Vprtrhhift hinrlnrrh pr<;trp."lcpn mul ;tn elektrische Verbindungen angeschlossen werden können. Eine Leitung 25 ist in der Nähe der Enden 12, 13 zwischen die Elektroden 14 und 15 angeschlossen, um einen Elektrolytströmungspfad zu schaffen

Wie im einzelnen aus F i g. 3 ersichtlich, besitzt die Leitung 25 einen Abschnitt 26 mit vermindertem Querschnitt, wodurch die Flüssigkeitsströmung i'.uf den gewünschten Grad vermindert wird und eine Dampfungswirkung erreicht wird. Die Leitung 25 ist mit dem Rohr 11 über weitere Leitungen 27 und 28 in der Nähe der Enden 12 und 13 verbunden. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind die Leitungen 27 und 28. von denen nur die erstere ersichtlich ist. in einem Winkel von z. B. 1(1 gegenüber dem Rohr 11 angestellt, um zu gewährleisten, daß keine Blasen in der Leitung 25 oder den Leitungen 27 und 28 eingeschlossen bleiben, wenn der Fühler 10 großen Neigungen um die Meßachse 29 (Fig.¹) ausgesetzt wird.

Im folgenden wird wieder auf F i g. I Bezug genommen. Der Elektrolyt 30 wird in das Rohr 1! über em Füllrohr 31 eingefüllt, bis der E^w Vtrolyt das Rohr 11 etwa halb bis zu der Niveaulinie A-A anfüllt und danach wird das F.infüllrohr 31 verschlossen.

In der Praxis sind die Elektrodenpaare 14 und 15 in einer herkömmlichen Wheatstone'schen Brückenschaltung (nicht dargestellt) angeordnet, wobei eine gemeinsame F.lektrode dadurch erhalten wird, daß jeweils eine Elektrode jedes Paares verbunden wird. Wenn das Rohr 11 bis zur Bezugsline A-A mit dem Elektrolyten 30. wie aus F i g. I ersichtlich, angefüllt ist. besteht eine Nullbedingung, da beide Paare von Elektroden 14 und 15 gleich eingetaucht sind und ein Nullspannungspotential zwischen den aktiven oder äußeren Elektroden jedes der Paare 14 und 15 vorhanden ist, wenn die Elektroden in die Brückenschaltung eingeschaltet sind. Wenn eines der Elektrodenpaare weiter in den Elektrolyten 30 eintaucht als das andere, z. B. infolge einer Beschleunigungswirkung oder infolge einer Neigung des Rohres, wird ein Signal mit einer Amplitude und Phase gemäß der Größe und Richtung der Beschleunigung oder Neigung geliefert.

Der Fühler 10 ist so ausgebildet, daß er eine Oberflächenstabiiität zwischen den verschiedenen Strömungsmitteln innerhalb des Rohres bietet. Der Fühler 10 kann irgendeine geeignete Kombination von Strömungsmitteln benutzen, z. B. Flüssigkeit und Gas oder zwei nicht mischbare Strörnungsrnine! unterschiedlicher Dichte.

An der Zwischenfläche 32 zwischen den Strömungsmitteln unterschiedlicher Dichte werden Bedingungen von Oberfächenkräften und Bcschleunigungskräften definiert durch eine dimensionslosc Zahl, die als Bond'schc Zahl (B) bekannt ist. Diese Bond'schc Zahl errechnet sich wie folgt:

Ii =

"R,

Dabei ist:	R:	(i:	der Inncnradius des Rohres 11.	aft)
	!·<■	Beschleunigung (aufgeprägte Störkr	beiden
Jo		die Differenz der Dichte der
= i)2 —Oi:	Strömungsmittel
die Oberflächenspannung
Erdbeschleunigung

Die Konstante »("«ist typischer Weise abhängig von :>f«. d. h. von der Störfrequenz. Qualitativ ist die Bond'schc Zahl höchst bedeutend bezüglich dct Anzeige funktionellcr Betriebseigenschaften bei hohci l.rregungsfrcquenz (d. h. größer als 7 Hz). Die Weber' sehe Zahl (W) ist bestimmend bei niedriger Frequenz wenn die Massenkräfte wichtiger werden. Die Weber sehe Zahl ist definiert als das Verhältnis der Oberfläche /U den Massenkräften:

4 I Xc,
ir' ■ (/<- ι

Dabei ist:

c: Oberflächenspannung

Iz': Geschwindigkeit

fr. Erdbeschleunigung

'' g: Beschleunigung (aufgeprägte Slörkraft)

d: Innenradius

fi: Dichte

Die Fmude-Zahl (F) \\\ ein dimcnsionsloscs Maß vor ι,. Massenkraft und Erdbeschleunigung:

l· =

lit

Dabei ist:

V: Geschwindigkeit

f: Beschleunigung (aufgeprägte Störkraft)
d: Innenradius

Diese drei dimensionslosen · .iisdrücke können wie folg in Zusammenhang gebracht werden:

B =

y
w

Zusammen bilden sie Kennzeichen zur Analyse de Oberflächenstabilitäl.

Im Hinblick auf die Anwendung bei Kreiselgeräten is

kn die Bond'sche dimensionslose Gruppe die wichtigste Der Grund hierfür besteht darin, daß andere Ausle gungsbetrachtungen erfordern, daß Vibrationsisola tionssysteme vorgesehen werden müssen, um dii Kreiselbauteile in ihrer normalen Betriebsumgebung zi schützen und diese Erfordernisse sind bei Flüssigkeits pegeirs nicht gegeben. Die Charakterisiiken diese Isolationssysteme sind derart, daß eine Verstärkung voi 15—30 Hz-Signalen bewirkt wird. Die unerwünscht!

Verstärkung kann dreimal so groß wie der Eingang sein. Dies bedeutet, daß die ß-Zahl ansteigt:

-"verstärkt = ^JflEingang

Eine Änderung von 300% in der Bond'schen Zahl ist eine drastische Änderung in einer unerwünschten Ric'iiing im Hinblick auf die Bereiche der anderen Parameter R. ρ undo.

Eine graphische Darstellung der kritischen Bond'schen Zahl als Funktion der Störfrequenz, d. h. der Vibration, ist in F i g. 4 gezeigt. Der Bereich rechts der Kurve bildet eine stabile Flüssigkeitsfläche, während der Bereich links der Kurve eine unstabile Bedingung anzeigt. Die slriehlierten Abschnitte der Kurve sind extra-poliert.

Ein Fühler gemäß Fip. 1 bis 3. der die folgenden Charakteristiken aufwies, hat sich als zweckmäßig für Cine rwrCiScidriVvcMUUrig crwiCSCi'i. |C'UC uickuuuc besteht aus einem Platindraht von 0,432 mm Durchmesser, wobei der Abstand zwischen den Elektroden eines Paares 1,27 mm beträgt. Der Innendurchmesser des Rohres Il beträgt 3,81 mm, wobei die Leitung 25 einen Innendurchmesser von 1.47 mm besitzt. Der Gesamtdurchmesser des Fühlers 10 betrug 55,88 mm. Der Elektrolyt 30 bestell! aus einer niedrigen Normalsalzlösung in Alkohol. Eine typische Ausgangskurve eines Fühlers 10 ist in Fig. 5 dargestellt, worin eine Anzeige des Spannungsausgangs gegenüber dem Neigungswinkel aufgetragen ist. Es ist festzustellen, daß die Lin' .irität außerordentlich genau über einen weiten Bereich von Neigungswinkeln erhalten bleibt.

Bei dem in den Fig. 1 und 3 dargestellten Alisführungsbeispiel liegen die im Abstand zueinander angeordneten Elektroden in der Ebene des Hauptdurchmessers des Rohres 11. Dies verhindert die Erzeugung von fehlerhaften Signalen bei Querneigungs- und Längsneigungsfühlern bei großen Längs- bzw. Querneigungswinkeln in Abhängigkeit von der kardanischen Aufhängung. Wenn die im Abstand angeordneten Elektroden in einer Ebene senkrecht zu der vorerwähnten Ebene des Hauptdurchmessers lägen, würde ein Fehlersigna! erzeugt, wenn das Rohr H um seinen horizontalen Hauptdurchmesser geneigt würde.

Statt dessen könnte eine Elektrodenanordnung benutzt werden, bei der z. B. diametral gegenüberliegende Einzelelektroden anstelle der Elektrodenpaare innerhalb des Rohres 11 benutzt werden, wobei diese Einzelelektroden in Kombination mit einem Überzug aus leitfähigem Material auf der Innenwand des Rohres zusammenwirken, wobei der Überzug in der Nähe der jeweiligen Elektroden liegt, wodurch in zweckmäßiger Weise diametral gegenüberliegende Paare von im Abstand zueinander liegenden Elektroden gebildet werden, die, wie oben erwähnt, in einer Wheatstone-'schen Brückenschaltung angeordnet werden könnten.
's Wenn der Fühler 10 periodisch über geringe Neigungsbeträge im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn bewegt wird, besteht eine Hysterese von im wesentlichen Null, wenn dem Fühler genügend Zeit gelassen wird, sich zurückzustellen. Wenn jedoch große

ίο Verstellbewegungen auftreten, werden der obere Abschnitt der Elektroden 14,15 und die Innenwände des Rohres 11. wie in Fig.) ersichtlich, durch den Elektrolyt 30 benetzt. Bei gewissen Ausführungen kann es dann 2 Minuten deiuern, bis z. B. eine Rückstellung auf Null von

ι-, einem Ausschlagswinkel von 0.Γ aus erfolgt. Dieses Problem kann dadurch überwunden werden, daß die Innenwandungen des Torusrohres II mit Silikonöl bestrichen werden, daß dann das öl in die Glasoberfläclic triiigcuiuiMii wild. Dann smu nur wenige Sekunden

_>(i erforderlich, um eine annehmbare Nullanzeige selbst bei Vorhandensein großer Neigungswinkel zu erhalten.

In F i g. 6 ist die Anwendung einer Ausführungsform des Fühlers 10 bei einer Kreisel-Plattform gezeigt, wobei der Mittelpunkt des Fühlers mit der Längsnei-

j-, gungsachse 35 der Plattform 36 zusammenfällt. Die Plattform 36 trägt beispielsweise einen Kurskreisel 37, der auf einer Plattform 38 gelagert ist, an der ein Vertikalkreisel 39 festgelegt ist. Wenn der Fühler 10 in der Weise montiert ist, daß er die Meßachse 35

in umschließt, um welche herum die Neigung gemessen werden soll, dann ist keine Koerzitivkraft vorhanden, die ein unerwünschtes Drehmoment der Plattform 36 aufprägt, während die Neigung erfolgt, wie es bei herkömmlichen Flüssigkeitsfühlern der Fall ist. Der

)-, Grund dafür besteht darin, daß der Schwerpunkt des Elektrolyten 30 innerhalb des Rohres II sich nicht gegenüber der Meßachse 35 verschiebt und hierdurch wird gewährleistet, daß keine unerwünschten Drehmomente eingeführt werden, die sonst eine Präzession der

,ι, Plattform 36 bewirken würden. Bei einer normaler Fühleranordnung, wie diese z. B. in der US-Patentschrift 29 45 381 dargestellt ist, führt die Bewegung des Elektrolyten in dem Fühler dazu, daß ein Kontakt berührt wird, und dies führt zu einer Änderung des Schwerpunktes und erzeugt ein Kraftmoment, das seinerseits ein Drehmoment um eine Achse der Einrichtung zur Folge hat, auf der es angeordnet ist und dies führt zu einer Präzession um eine weitere Achse rechtwinklig zur ersten Achse. Dieses Problem wird

-,ο dadurch beseitigt, daß der Fühler 10 so gelagert wird, daß sein Mittelpunkt mit der Meßachse des Kreiselgeräts oder der Plattform zusammenfällt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnuncen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrolytischer Fühler zum Messen von Neigungen und Beschleunigungen, mit einem Rohr aus Isoliermaterial, das zwei Abschnitte aufweist, die symmetrisch um eine Bezugsachse des Fühlers herum angeordnet sind, mit einer ersten und einer zweiten Elektrode, die identisch ausgebildet und in den beiden Rohrabschnitten symmetrisch bezüglich der Bezugsachse gehaltert sind und mit einem flüssigen Elektrolyten, der das Rohr teilweise füllt und in den Teilabschnitte der ersten und zweiten Elektrode eintauchen, wobei der verbleibende Teil des Rohres mit einem zweiten Strömungsmittel mit gegenüber dem Elektrolyten unterschiedlicher Dichte gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abschnitte (21, 22) des Rohres (It) eine innere Querschnittsfläche aufweisen, die gemäß der Bond'scii :n Zahl

Anordnung des Fühlers (10) auf einem Kreiselgerät, das eine Meßachse und einen Drehmomenterzeuger zur Präzedierung des Kreisels aufweist, die Bezugsachse des Fühlers mit der Meßachse zusammenfällt.