DE3510987C2 - Beschleunigungsmesser - Google Patents

Abstract

Es handelt sich um einen Beschleunigungsmesser zur Messung der Beschleunigung von Körpern, beispielsweise von Kraftfahrzeugen. Dieser Beschleunigungsmesser ist gekennzeichnet durch ein röhrenförmiges Gehäuse (3), eine Magnetflüssigkeitsmenge (1) und eine Hilfsstoffmenge (2), wobei die Hilfsstoffmenge (2) im wesentlichen nicht mischbar mit der Magnetflüssigkeitsmenge (1) ist und ein anderes spezifisches Gewicht als die Magnetflüssigkeitsmenge (1) hat und wobei die Magnetflüssigkeitsmenge (1) und die Hilfsstoffmenge (2) gemeinsam im röhrenförmigen Gehäuse (3) eingeschlossen sind, einen Magnetfeldgenerator (11) zur Erzeugung eines Magnetfelds, wobei das Magnetfeld das röhrenförmige Gehäuse (3) durchsetzt und die Magnetflüssigkeitsmenge (1) in Toroidform bringt und dazu führt, daß die Magnetflüssigkeitsmenge (1) in Richtung einer bestimmten Längsposition im röhrenförmigen Gehäuse (3) vorgespannt ist, sobald sie gegenüber dieser Längsposition verschoben ist, und ein Nachweissystem (10) zur Feststellung der Längsposition der in Toroidform befindlichen Magnetflüssigkeitsmenge (1) relativ zum röhrenförmigen Gehäuse (3). Die für die Messung einer Beschleunigung erforderliche träge Masse wird also im Gegensatz zum Stand der Technik hier durch die Magnetflüssigkeitsmenge (1) gebildet, die reibungsfrei im Gehäuse (3) entgegen der vom Magnetfeldgenerator (11) erzeugten Rückstellkraft beim Auftreten einer Beschleunigung auslenkbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungsmesser, mit einem röhrenförmigen Gehäuse, einer Magnetflüssigkeitsmenge und einer Hilfsstoffmenge, wobei die Magnetflüssigkeitsmenge und die Hilfsstoffmenge gemeinsam im röhrenförmigen Gehäuse eingeschlossen sind, einem Magnetfeldgenerator zur Erzeugung eines Magnetfelds, insbesondere eines Magnetfelds im wesentlichen konstanter Größe, wobei das Magnetfeld das röhrenförmige Gehäuse durchsetzt und dazu führt, daß die Magnetflüssigkeitsmenge in Richtung einer bestimmten Längsposition im röhrenförmigen Gehäuse vorgespannt ist, sobald sie gegenüber dieser Längsposition verschoben ist, und einem Nachweissystem zur Feststellung der tatsächlichen Längsposition der Magnetflüssigkeitsmenge relativ zum röhrenförmigen Gehäuse. Mit Hilfe eines solchen Beschleunigungsmessers kann die Größe einer linearen Beschleunigung eines sich bewegenden Körpers gemessen werden, an dem ein solcher Sensor angebracht ist, wie z. B. eines Kraftfahrzeugs.
• Beschleunigungsmesser, die an einem sich bewegenden Körper wie beispielsweise an einem Kraftfahrzeug angebracht werden können, um die Größe der linearen Beschleunigung des Körpers in einer bestimmten Richtung zu messen, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Bekannt ist beispielsweise ein mechanisch mit einem zwischen Federn gelagerten Anker arbeitender Beschleunigungsmesser (JP-U-5 82 722). Die mechanische Lagerung des Ankers ist hinsichtlich Beschädigungen und Verschleiß nicht unproblematisch, die Rückstellkraft der Lagerfeder läßt im Laufe der Zeit nach und die Genauigkeit eines solchen Beschleunigungsmessers ist begrenzt. Folglich ist schon ein mit einer Magnetflüssigkeitsmenge als Sensormasse arbeitender Beschleunigungsmesser entwickelt worden (US-PS 35 16 294), bei dem sich in einem röhrenförmigen Gehäuse mindestens eine Magnetflüssigkeitsmenge, ggf. aber auch eine Mischung mehrerer Magnetflüssigkeitsmengen oder einer Magnetflüssigkeitsmenge und einer Hilfsflüssigkeit in Suspension findet. Durch ein Magnetfeld wird die Magnetflüssigkeitsmenge in einem bestimmten Raumbereich im Gehäuse gehalten. Zusätzlich zum Magnetfeldgenerator ist ein ebenfalls elektromagnetisch arbeitendes Nachweissystem zur Feststellung der tatsächlichen Längsposition der Magnetflüssigkeitsmenge im röhrenförmigen Gehäuse vorgesehen, so daß eine aufgrund von Beschleunigung auftretende Verschiebung der Magnetflüssigkeitsmenge im röhrenförmigen Gehäuse zu einem Ausgangssignal des Nachweissystems führt. Von einem solchen mit einer Magnetflüssigkeitsmenge arbeitenden Beschleunigungsmesser geht die vorliegende Erfindung aus.
• Zweckmäßig ist bei dem bekannten, elektromagnetisch arbeitenden Beschleunigungsmesser, daß keine mechanische Lagerung erforderlich ist, daß der Aufbau höchst einfach ist, daß der Beschleunigungsmesser reibungsarm arbeitet und daß das Nachweissystem für die Beschleunigungsmessung nicht von der Ermüdung einer Feder beeinträchtigt ist. Der bekannte Beschleunigungsmesser ist außerdem leicht, klein und kostengünstig konstruierbar.
• Im übrigen ist aus dem Stand der Technik auch ein weiterer mit einer Magnetflüssigkeitsmenge arbeitender Beschleunigungsmesser bekannt (US-PS 40 47 439), bei dem die Magnetflüssigkeitsmenge allerdings nicht das Sensorelement selbst ist, sondern lediglich das als Permanentmagnet ausgeführte eigentliche Sensorelement reibungsarm in einem röhrenförmigen Gehäuse lagert.
• Dem zuvor erläuterten Beschleunigungsmesser, von dem die Erfindung ausgeht (US-PS 35 16 294), und dem weiter erläuterten Beschleunigungsmesser (US-PS 40 47 439) ist bei aller Reibungsarmut gemeinsam, daß insbesondere bei der Messung sehr niedriger Beschleunigungswerte die Empfindlichkeit und Präzision der Messung noch zu wünschen übrig läßt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den bekannten Beschleunigungsmesser so auszugestalten und weiterzubilden, daß eine empfindlichere und präzisere Messung der Beschleunigungswerte, insbesondere auch bei sehr niedrigen Beschleunigungswerten möglich ist.
• Der erfindungsgemäße Beschleunigungsmesser, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstoffmenge im wesentlichen unmischbar mit der Magnetflüssigkeitsmenge ist und ein anderes spezifisches Gewicht als die Magnetflüssigkeitsmenge hat und daß mittels des Magnetfeldes des Magnetfeldgenerators die Magnetflüssigkeitsmenge eine Toroidform einnimmt. Erfindungsgemäß wird die Magnetflüssigkeitsmenge mittels des Magnetfeldes des Magnetfeldgenerators nicht nur in einer bestimmten Längsposition im röhrenförmigen Gehäuse gehalten, sondern in dieser Position auch noch in eine hestimmte Raumform, nämlich in Toroidform, gebracht. Dies hat den Vorteil, daß in dem durch die Toroidform gebildeten zentrischen Freiraum die Hilfsstoffmenge mit geringem Strömungswiderstand von einer Seite der Magnetflüssigkeitsmenge zur anderen Seite der Magnetflüssigkeitsmenge strömen kann, sobald die Magnetflüssigkeitsmenge im Inneren des röhrenförmigen Gehäuses in Längsrichtung verschoben wird. Damit stellt die Hilfsstoffmenge für die Bewegung der Magnetflüssigkeitsmenge praktisch kein irgendwie relevantes Hindernis dar, die Ansprechempfindlichkeit des Beschleunigungsmessers ist optimal. Damit ist insgesamt eine optimal empfindliche und präzise Messung der Beschleunigungswerte möglich, insbesondere auch bei sehr niedrigen Beschleunigungswerten.
• Im eingangs erläuterten Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, ist der Magnetfeldgenerator ein Elektromagnet. Die Lehre der Erfindung läßt sich aber auch und sogar recht zweckmäßig mit einem als Permanentmagnet ausgeführten Magnetfeldgenerator verwirklichen. Für sich ist ein Permanentmagnet in einem Beschleunigungsmesser nur als Sensorelement, nicht als Magnetfeldgenerator bekannt (US-PS 40 74 439).
• Will man erreichen, daß der erfindungsgemäße Beschleunigungsmesser einerseits bei niedrigen und sehr niedrigen Beschleunigungswerten optimal empfindlich und präzise ist, andererseits aber auch für Messungen in einem weiten Bereich von Beschleunigungswerten geeignet ist, so ist es zweckmäßig, das Magnetfeld mit einem in beiden Richtungen von der Mitte des röhrenförmigen Gehäuses ausgehenden Gradienten zu versehen, also vorzusehen, daß die Größe des durch den Magnetfeldgenerator erzeugten Magnetfeldes mit zunehmender Verschiebung der Magnetflüssigkeitsmenge aus der bestimmten Längsposition im röhrenförmigen Gehäuse heraus ansteigt. Dies läßt sich durch eine entsprechende Gestaltung eines Permanentmagneten als Magnetfeldgenerator realisieren. Ist der Magnetfeldgenerator ein Elektromagnet, so läßt sich mit Hilfe eines entsprechenden Steuerungssystems erreichen, daß der Stromfluß durch den Elektromagneten derart ist, daß die Stromstärke mit zunehmender Verschiebung der Magnetflüssigkeitsmenge aus der bestimmten Längsposition im röhrenförmigen Gehäuse heraus ansteigt. Dies ist also insgesamt eine dynamische Magnetfeldregelung in Abhängigkeit von der Stellung der Magnetflüssigkeitsmenge im röhrenförmigen Gehäuse.
• Wesentlich ist in Verbindung mit der zuvor erläuterten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Beschleunigungsmessers, daß die Größe des Magnetfelds und damit die relative Größe der Rückstellkraft mit der Auslenkung der Magnetflüssigkeitsmenge aus der bestimmten Längsposition im röhrenförmigen Gehäuse ansteigt. Bei kleiner, leichter und kostengünstiger Gestaltung des Beschleunigungsmessers ist somit einerseits eine hohe Ansprechempfindlichkeit für kleine und kleinste Beschleunigungen, andererseits noch eine Meßbarkeit von großen und größten Beschleunigungen gewährleistet.
• Der erfindungsgemäße Beschleunigungsmesser wird nachfolgend anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt
• Fig. 1 in einem Längsschnitt ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Beschleunigungsmessers,
• Fig. 2 den Gegenstand aus Fig. 1 in einer Stirnansicht von links gesehen,
• Fig. 3 in einem Längsschnitt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Beschleunigungsmessers,
• Fig. 4 einen Schaltkreis eines Steuerungssystems für den erfindungsgemäßen Beschleunigungsmesser in der Form des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels aus Fig. 3, und
• Fig. 5 in Fig. 4 entsprechender Darstellung einen Schaltkreis eines Steuerungssystems für ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Beschleunigungsmessers.
• Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Beschleunigungsmessers und Fig. 2 ist eine Stirnansicht dieses Beschleunigungsmessers von der linken Seite in Fig. 1 aus gesehen. In Fig. 1 und 2 ist ein röhrenförmiges inneres Gehäuse 3 zu erkennen, das in der Mitte des dargestellten Beschleunigungsmessers angeordnet ist. Im Inneren dieses röhrenförmigen Gehäuses 3 sind eine Magnetflüssigkeitsmenge 1 und eine Hilfsstoffmenge 2 eines anderen Mediums eingeschlossen, die beide später im einzelnen beschrieben werden. Die Magnetflüssigkeitsmenge 1 und die Hilfsstoffmenge 2 füllen zusammen im wesentlichen den Raum im Inneren des röhrenförmigen Gehäuses 3. Das röhrenförmige Gehäuse 3 besteht aus einem für sich bekannten unmagnetischen und nicht leitenden Material und weist einen hohlen zylindrischen Gehäuseteil 4 auf, der auf der rechten Seite in Fig. 1 geschlossen ist. Ein Verschlußteil 5 ist in das offene Ende des Gehäuseteils 1 eingeschraubt und diesem gegenüber durch einen O-Ring 7 abgedichtet, der in eine nahe dem inneren Ende des Verschlußteils 5 vorgesehene Umfangsnut 6. eingepaßt ist. Auf diese Weise ist der Innenraum des Gehäuseteils 4 gegenüber der Außenseite abgeschlossen, so daß keine Luft in den Innenraum eintreten kann und die Oxidation der Magnetflüssigkeitsmenge 1 und/oder der Hilfsstoffmenge 2 verhindert wird. Außerdem wird verhindert, daß die Magnetflüssigkeitsmenge 1 und/oder die Hilfsstoffmenge 2 im Innenraum nach außen leckt.
• Die die Magnetflüssigkeitsmenge 1 bildende magnetische Flüssigkeit kann beispielsweise eine kolloidale Flüssigkeit sein, die durch Dispergieren sehr kleiner paramagnetischer Eisenoxidteilchen (Fe₃O₄)mit Durchmessern von etwa 100 Å in einem Medium wie Waser oder Öl mit großer Dichte hergestellt wird. Diese Art einer für sich bekannten Magnetflüssigkeit verhält sich so, als habe sie selbst magnetische Eigenschaften. Eine solche Magnetflüssigkeit zeigt auch in einem Magnetfeld und auch über lange Zeiträume keine Tendenz zum Abscheiden oder Zusammenballen der magnetischen Teilchen.
• Die Hilfsstoffmenge 2, die praktisch den gesamten Raum im inneren Gehäuse 3, der nicht durch die Magnetflüssigkeitsmenge 1 eingenommen wird, ausfüllt, kann z. B. eine Flüssigkeit wie Wasser sein. Als Alternative zu einer Flüssigkeit wie Wasser kommt ein Gas wie Stickstoff oder Argon oder ein anderes Inertgas oder sogar Luft od. dgl. in Frage. Letzeres ist natürlich aus Oxidationsgründen unter Umtänden problematisch. Erforderlich ist jedenfalls, daß der Hilfsstoff mit der Magnetflüssigkeitsmenge 1 im wesentlichen unmischbar ist und ein spezifisches Gewicht hat, das erheblich vom spezifischen Gewicht der Magnetflüssigkeitsmenge abweicht. Wie aus den nachfolgenden Erläuterungen deutlich werden wird, ist die Empfindlichkeit des erfindungsgemäßen Beschleunigungsmessers zum Teil durch die Differenz der spezifischen Gewichte der Magnetflüssigkeitsmenge 1 einerseits und der Hilfsstoffmenge andererseits bestimmt. Grundsätzlich gilt, daß die Empfindlichkeit des Beschleunigungsmessers desto größer ist, je größer die Differenz der spezifischen Gewichte ist, d. h. je geringer das spezifische Gewicht der Hilfsstoffmenge 2 für einen bestimmten Typ von Magnetflüssigkeitsmenge 1 ist. Dieser Zusammenhang gilt in dieser Richtung, da ganz generell der Hilfsstoff ein geringeres spezifisches Gewicht als die Magnetflüssigkeit haben wird.
• Das innere Gehäuse 3 ist in einem Außengehäuse 8 gehalten, das gleichfalls als hohler Zylinder mit einem offenen Ende (in Fig. 1 das linke Ende) gestaltet ist. Ein Deckel 9 verschließt das offene Ende des Außengehäuses 8 und sowohl der Deckel 9 als auch das Außengehäuse 8 bestehen aus einem für sich bekannten unmagnetischen und nicht elektrisch leitenden Material, entsprechend der Gestaltung des inneren röhrenförmigen Gehäuses 3. Das geschlossene, das rechte Ende bildende Teil des inneren Gehäuses 3 ist in einer Ausnehmung gehalten, die auf der Innenseite des geschlossenen rechten Endteils des Außengehäuses 8 ausgebildet ist, findet also dort gewissermaßen einen Sitz. Die Außenfläche des Verschlußteils 5, das im offenen linken Teil des inneren Gehäuses 3 befestigt ist, ist gegen die Innenseite des Deckels 9 gepreßt. Der Deckel 9 ist im offenen linken Ende des Außengehäuses 8 durch eine Mehrzahl von Zungen gehalten, die auf der inneren Umfangsfläche dieses offenen Endes des Außengehäuses 8 ausgeformt sind. Wie sich aus Fig. 2 am deutlichsten ergibt, sind diese Zungen 22 an der äußeren Umfangsfläche des Deckels 9 festgeklemmt. Dadurch wird das innere Gehäuse 3 in Längsrichtung zusamengedrückt zwischen dem Deckel 9 und dem Boden des Außengehäuses 8 gehalten, völlig gesichert im Innenraum, der durch das Außengehäuse 8 gebildet ist und mit einem verbleibenden ringförmigen Raum zwischen der äußeren Umfangsfläche des inneren Gehäuses 3 und der inneren Umfangsfläche des Außengehäuses 8.
• In dem zuvor erläuterten ringförmigen Raum ist um den rechten Teil der äußeren Umfangsfläche des inneren Gehäuses 3 ein Nachweissystem 10 angeordnet, das später genauer beschrieben werden wird. Das Nachweissystem 10 hat eine ringförmige Gestalt. Um die Mitte des Nachweissystems 10 herum ist ein gleichfalls ringförmig gestalteter Magnetfeldgenerator 11 angeordnet, der zur Erzeugung eines eine Vorspannung bewirkenden Magnetfeldes dient. Mittels eines abgestuften Bereichs 14 a auf der Umfangsfläche des inneren Gehäuses 3 drückt dieses in Längsrichtung gegen das linke Ende des Nachweissystems 10 in Fig. 1 und preßt dieses gegen den Boden des Außengehäuses 8. Dadurch wird das Nachweissystem 10 völlig sicher in seiner Lage gehalten.
• In dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eines Beschleunigungsmessers ist der Magnetfeldgenerator 11 so ausgestaltet, daß ein im wesentlichen konstantes Magnetfeld zur Vorspannung erzeugt wird. Der Magnetfeldgenerator 11 besteht hier aus einem Permanentmagneten. Ein Pol (in Fig. 1 beispielhaft der Nordpol) stellt die äußere Umfangsfläche dar, während der andere Pol ( beispielhaft der Südpol) die innere Umfangsfläche darstellt. Im wesentlichen der gesamte Rest des zuvor erläuterten ringförmigen Raums zwischen der äußeren Umfangsfläche des inneren Gehäuses 3 und der inneren Umfangsfläche des Außengehäuses 8 wird durch ein ringförmiges Aufnahmeteil 20 eingenommen, das aus einem für sich bekannten unmagnetischen Material besteht. Die innere Stirnfläche des Aufnahmeteils 20 weist eine erste Abstufung 14 b auf, über die das Aufnahmeteil 20 in Längsrichtung gegen das in Fig. 1 linke Ende des Nachweissystems 10 drückt und damit dieses gegen den Boden des Außengehäuses 8 drückt und so dazu beiträgt, daß das Nachweissystem 10 sicher in seiner Lage gehalten wird. Das Aufnahmeteil 20 weist weiter eine zweite Abstufung 14 c auf, über die das Aufnahmeteil 20 in Längsrichtung gegen das in Fig. 1 linke Ende des ringförmigen Permanentmagneten - Magnetfeldgenerator 11 - drückt, so daß dieser gegen eine Abstufung 17 an der inneren Stirnfläche des Außengehäuses 8 gedrückt und sicher in seiner Lage gehalten wird.
• Der der Erzeugung einer Vorspannung dienende Magnetfeldgenerator 11 des in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erzeugt ein Magnetfeld in Toroidform, das in den Innenraum im inneren Gehäuse 3 eintritt und die Magnetflüssigkeitsmenge 1 anzieht. Dieses Magnetfeld übertrifft die relativ geringe, durch Schwerkraft verursachte Wirkung auf die Magnetflüssigkeitsmenge 1 und bringt diese somit in eine Toroidform wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Dort erstreckt sich ein Freiraum 21 in der Mitte. Existiert keine Längsbeschleunigung des gesamten Beschleunigungsmessers in horizontaler Richtung in Fig. 1, so ist die Magnetflüssigkeitsmenge 1 in Toroidform bezogen auf das Nachweissystem 10 in Längsrichtung genau in der Mitte angeordnet.
• Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Nachweissystem 10 zwei Differentialübertrager 12 a, 12 b auf, die in axialem Abstand voneinander angeordnet sind. Die Differentialübertrager 12 a, 12 b haben einen gemeinsamen Träger 13, der über den röhrenförmigen Gehäuseteil 4 des Gehäuses 3 geschoben ist. Auch wenn die Einzelheiten in der Zeichnung nicht genau dargestellt sind, ergibt sich doch, daß die Differentialübertrager 12 a, 12 b dadurch gebildet sind, daß jeweils eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung übereinander auf den Träger 13 aufgewickelt worden sind. Der Träger 13 besteht dabei aus einem elektrisch nicht leitenden Material. Der Träger 13 ist in Längsrichtung zwischen dem abgestuften Bereich 14 a auf der äußeren Stirnfläche des Gehäuses 3 und der zuvor erwähnten ersten Abstufung 14 b auf der inneren Stirnfläche des Aufnahmeteils 20 einerseits und dem Boden des Außengehäuses 8 andererseits eingeklemmt, so daß das Nachweissytem 10 sicher in seiner Lage gehalten ist. Leitungen 15 für die Differentialübertrager 12 a, 12 b sind durch im Aufnahmeteil 20 ausgebildete Öffnungen sowie durch ein Anschlußteil 16 im Deckel 9 nach außen geführt.
• Sobald und soweit sich die Längsposition der Magnetflüssigkeitsmenge in Toroidform im röhrenförmigen Gehäuse 3 ändert, ändern sich auch die Induktivitäten der Differentialübertrager 12 a, 12 b in entgegengesetzten Richtungen (eine Induktivität steigt an, die andere fällt ab). Diese Induktivitätsänderungen werden als Änderungen der Spannungen festgestellt, die an den Sekundärwicklungen der Differentialübertrager 12 a, 12 b anstehen, vorausgesetzt, daß die den Primärwicklungen der Differentialübertrager 12 a, 12 b zugeleiteten Wechselspannungen konstant sind. Die Ausgangsspannungen der Differentialübertrager 12 a, 12 b werden von einem Steuerungssystem 18 gemessen, in entsprechende, vorzugsweise digitale Werte umgewandelt und in passender Weise mittels einer Anzeigeeinheit 19 angezeigt. Die Details des Steuerungssystems 18 und der Anzeigeeinheit 19 sollen hier nicht erläutert werden, da auf Grundlage der funktionellen Erfordernisse, die dafür in dieser Patentanmeldung erläutert werden, verschiedene mögliche Konstruktionen für einen Durchschnittsfachmann ohne die Notwendigkeit vielfältiger Experimente auf der Hand liegen.
• Der zuvor in seinem Aufbau erläuterte Beschleunigungsmesser hat folgende Funktionsweise:
• Besteht keine Längsbeschleunigung des Beschleunigungsmessers in horizontaler Richtung in Fig. 1, so ist die Magnetflüssigkeitsmenge 1 in Toroidform in Längsrichtung bezogen auf das Nachweissystem 10 in der Mitte angeordnet. Die Induktivitäten der Differentialübertrager 12 a, 12 b sind im wesentlichen gleich, so daß auch die an den Sekundärwicklungen der Differentialübertrager 12 a, 12 b anstehenden Spannungen im wesentlichen gleich sind (wobei davon auszugehen ist), daß auch die weiteren Teile gleich sind). Diese Spannungen bleiben im wesentlichen konstant. Dieser Zustand wird vom Steuerungssystem 18 als Zustand ohne Beschleunigung angezeigt und eine entsprechende Nullanzeige wird auf der Anzeigeeinheit 19 ausgegeben.
• Wird nun der gesamte Beschleunigungsmesser einer Längsbeschleunigung in horizontaler Richtung in Fig. 1 unterworfen, sei es nach links oder nach rechts, so wird die Magnetflüssigkeitsmenge 1 in Toroidform durch die Trägheitskraft in Längsrichtung aus der zuvor erläuterten Mittelposition (Sollposition) verschoben, und zwar bezogen auf das Nachweissystem 10 in einer Richtung, die der Richtung der Beschleunigung entgegengesetzt ist. Die Induktivität der Differentialübertrager 12 a, 12 b werden dadurch geändert, einerseits vergrößert und andererseits verringert, so daß die Ausgangsspannungen der Sekundärwicklungen der Differentialübertrager 12 a, 12 b entsprechend erhöht bzw. verringert werden. Die Änderungsgeschwindigkeit ist proportional zur Änderungsgeschwindigkeit der Beschleunigung des Gerätes insgesamt, d. h. dem Ausmaß der ruckartigen Bewegung. Die Längsbewegung der Magnetflüssigkeitsmenge 1 setzt sich solange fort, bis eine neue Gleichgewichtsposition in Längsrichtung erreicht ist. Dies ist die Position, in der die in Längsrichtung wirkende Trägheitskraft oder Inertialkraft auf die Magnetflüssigkeitsmenge 1 durch eine gleichgroße und entgegengesetzt gerichtete Vorspannkraft ausgeglichen ist, die auf die Magnetflüssigkeitsmenge 1 durch den zur Vorspannung dienenden Magnetfeldgenerator 11 ausgeübt wird, verursacht durch die in Längsrichtung versetzte Position der Magnetflüssigkeitsmenge 1 bezogen auf den Magnetfeldgenerator 11. (Die Verwendung des Begriffs Trägheitskraft bzw. Inertialkraft ist eine übliche Fiktion, wobei man davon ausgeht, daß das Bezugssystem einschließlich des Beschleunigungsmessers insgesamt ein Inertialsystem ist, was es tatsächlich natürlich nicht ist). Das Steuerungssystem 18 mißt die Richtung und die Größe der Änderungen der Ausgangsspannungen der Sekundärwicklungen der Differentialübertrager 12 a, 12 b und ermittelt daraus den Beschleunigungszustand des Beschleunigungsmessers insgesamt. Wahlweise kann zusätzlich auch das Ausmaß einer ruckartigen Bewegung des Beschleunigungsmessers insgesamt aus der Änderungsgeschwindigkeit der Ausgangsspannungen ermittelt werden. Im Ergebnis leitet das Steuerungssystem 18 eine Anzeige von Richtung und Wert der jeweiligen Beschleunigung ab und gibt diese Anzeige über die Anzeigeeinheit 19 aus.
• Wird die Magnetflüssigkeitsmenge 1 in der zuvor erläuterten Weise im inneren Gehäuse 3 in Längsrichtung verschoben, so strömt die Hilfsstoffmenge 2, die den von der Magnetflüssigkeitsmenge 1 nicht eingenommenen Rest des Raums im Gehäuse 3 ausfüllt, durch den zentrischen Freiraum 21 in der Toroidform, in der die Magnetflüssigkeitsmenge 1 durch die vom Magnetfeldgenerator 11 ausgeübte Magnetkraft gehalten wird. Die Hilfsstoffmenge 2 strömt von einer Seite der Magnetflüssigkeitsmenge 1 zur anderen und stellt dadurch kein wesentliches Hindernis für die Bewegung der Magnetflüssigkeitsmenge 1 dar.
• In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn die voraussichtliche Beschleunigungsrichtung des Beschleunigungsmessers feststeht, ggf. nur einer der Differentialübertrager 12 notwendig wäre. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß anstelle eines Permanentmagneten für den im dargestellten Ausführungsbeispiel ein im wesentlichen konstantes Magnetfeld erzeugenden Magnetfeldgenerator 11 natürlich auch ein Elektromagnet verwendet werden kann.
• Wird bei der zuvor erläuterten Konstruktion der Beschleunigungsmesser in Längsrichtung des röhrenförmigen Gehäuses 3 beschleunigt, so wird die Magnetflüssigkeitsmenge 1 im inneren Gehäuse 3 in Längsrichtung durch Wirkung der Trägheit entgegen einer Rückstellkraft verschoben, wobei diese Rückstellkraft durch die Magnetkraft verursacht ist, die vom Magnetfeldgenerator 11 ausgeübt wird. Die Magnetflüssigkeitsmenge 1 erreicht einen Gleichgewichtspunkt im Gehäuse 3. Das Nachweissystem 10 zum Nachweis der Längsposition der Magnetflüssigkeitsmenge 1 bezüglich des Gehäuses 3 gibt eine Anzeige der Gleichgewichtsposition ab. Da dieser Beschleunigungsmesser keinerlei mechanische Lagerung für die Magnetflüssigkeitsmenge 1 erfordert, ist seine Struktur äußerst einfach und sein Funktionsmechanismus ist für Störungen aufgrund von Ermüdungserscheinungen nicht empfindlich. Außerdem arbeitet dieser Beschleunigungsmesser im wesentlichen reibungsfrei und das Nachweissystem 11 für die Feststellung der Beschleunigung ist nicht durch Ermüdung einer Feder beeinträchtigt, was ansonsten ungenaue Anzeigen verursachen könnte. Im Ergebnis ist also der zuvor erläuterte Beschleunigungsmesser zuverlässig und führt zu exakten Anzeigen während einer langen Lebensdauer.
• Die Fig. 3 und 4 lassen Details eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Beschleunigungsmessers erkennen. Fig. 3, die Fig. 1 ähnelt, zeigt einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Beschleunigungsmessers. Die hier verwendeten Bezugszeichen stimmen mit den Bezugszeichen in den Fig. 1 und 2 überein. Auch hier liegt in der Mitte des Beschleunigungsmessers ein röhrenförmiges Gehäuse 3, in dem eine Magnetflüssigkeitsmenge 1 und eine Hilfsstoffmenge 2 eingeschlossen sind, die gemeinsam den Innenraum im inneren röhrenförmigen Gehäuse 3 im wesentlichen ausfüllen. Das innere Gehäuse 3 besteht auch hier aus einem für sich bekannten unmagnetischen und nicht elektrisch leitenden Material und weist wiederum einen hohlen zylindrischen Gehäuseteil 4 auf. Der Gehäuseteil 4 ist auf der rechten Seite in Fig. 3 geschlossen. Ein Verschlußteil 5 ist in das offene Ende des Gehäuseteils 1 eingeschraubt und diesem gegenüber durch einen O-Ring 7 abgedichtet, der in eine nahe dem inneren Ende des Verschlußteils 5vorgesehene Umfangsnut 6 eingepaßt ist. Auf diese Weise ist der Innenraum des Gehäuseteils 4 gegenüber der Außenseite abgeschlossen, so daß keine Luft in den Innenraum eintreten kann und die Oxidation der Magnetflüssigkeitsmenge 1 und/oder der Hilfstoffmenge 2 verhindert wird. Außerdem wird verhindert, daß die Magnetflüssigkeitsmenge 1 und/oder die Hilfsstoffmenge 2 im Innenraum nach außen leckt.
• Die Magnetflüssigkeitsmenge 1 kann von gleicher Art wie im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel sein. Gleiches gilt für die Hilfsstoffmenge 2, die im wesentlichen den gesamten Raum im röhrenförmigen Gehäuse 3 füllt, der nicht durch die Magnetflüssigkeitsmenge 1 eingenommen ist. Diese Hilfsstoffmenge 2 kann beispielsweise eine Flüssigkeit wie Wasser sein, jedoch kann alternativ auch ein Gas wie Stickstoff, Argon oder ein anderes Inertgas oder sogar Luft od. dgl. verwendet werden. Wesentlich ist, daß die Hilfsstoffmenge 2 praktisch nicht mischbar mit der Magnetflüssigkeitsmenge 1 ist und ein spezifisches Gewicht aufweist, daß erheblich vom spezifischen Gewicht der Magnetflüssigkeitsmenge 1 abweicht.
• Das innere Gehäuse 3 ist in einem Außengehäuse 8 gehalten, das gleichfalls als hohler Zylinder mit einem offenen Ende (in Fig. 3 das linke Ende) gestaltet ist. Ein Deckel 9 verschließt das offene Ende des Außengehäuses 8 und sowohl der Deckel 9 als auch das Außengehäuse 8 bestehen aus einem für sich bekannten unmagnetischen und nicht elektrisch leitenden Material, entsprechend der Gestaltung des inneren röhrenförmigen Gehäuses 3. Das geschlossene rechte Ende in Fig. 3 des inneren Gehäuses 3 wird gegen die Innenfläche des geschlossenen rechten Endteils des Außengehäuses 8 gepreßt, so daß es dort fest aufsitzt. Die Außenfläche des Verschlußteils 5, das im offenen linken Endteil des Gehäuses 3 befestigt ist, sitzt in einem eingelassenen Bereich, der auf der Innenseite des Deckels 9 ausgebildet ist. Der Deckel 9 ist im offenen linken Ende des Außengehäuses 8 mit Hilfe von Befestigungsmitteln befestigt, die im einzelnen nicht dargestellt ist. Auf diese Weise wird das innere Gehäuse 3 in einem Zustand im Außengehäuse 8gehalten, in dem es zwischen dem Deckel 9 und dem Boden des Außengehäuses 8 in Längsrichtung zusammengedrückt ist. Dabei verbleibt in dieser Lage ein bestimmter Ringraum zwischen der äußeren Umfangsfläche des inneren Gehäuses 3 und der inneren Umfangsfläche des Außengehäuses 8.
• In dem zuvor erläuterten ringförmigen Raum um den rechten Teil der äußeren Umfangsfläche des inneren Gehäuses 3 ist ein Nachweissystem 10 angeordnet, das später noch genauer erläutert wird. Um den Mittelbereich des Nachweissystems 10 herum ist ein Magnetfeldgenerator 11 zur Erzeugung eines zur Vorspannung dienenden Magnetfelds in gleichfalls ringförmiger Gestaltung angeordnet. Das ist genauso wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Die Innenfläche des Deckels 9 drückt in Längsrichtung gegen das in Fig. 3 links befindliche Ende des Magnetfeldgenerators 11 und preßt diesen gegen den Boden des Außengehäuses 8, und zwar vermittels der ringförmigen Teile 11 b und 11 c unter Zwischenschaltung eines röhrenförmigen Teils 11 d. Dadurch wird der Magnetfeldgenerator 11 fest in seiner Lage fixiert.
• Im hier erläuterten zweiten Ausführungsbeispiel eines Beschleunigungsmessers ist der Magnetfeldgenerator 11 so ausgebildet, daß zur Erzeugung der Vorspannung ein veränderliches Magnetfeld erzeugt werden kann. Dieser Magnetfeldgenerator 11 weist einen ringförmigen Elektromagneten 11 a auf, der um einen Träger 11 e gewickelt ist. Das röhrenförmige Teil 11 d&min;, das den Elektromagneten 11 a umgibt, dient in für sich bekannter Weise dazu, den magnetischen Widerstand des Magnetkreises zu verringern, in dem eine magnetomotorische Kraft durch den Elektromagneten 11 a erzeugt wird. Dadurch wird der Magnetfluß im Magnetkreis vergrößert. Wird der Elektromagnet 11 a von einem Steuerungssystem, das später noch genauer erläutert wird, mit elektrischer Energie versorgt, so erzeugt der Magnetfeldgenerator 11 dieses zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Beschleunigungsmessers ein Magnetfeld in Toroidform, das in der zuvor schon erläuterten Weise in den Innenraum im inneren Gehäuse 3 eintritt und die Magnetflüssigkeitsmenge 1 anzieht. Die vom Magnetfeld auf die Magnetflüssigkeitsmenge ausgeübte Kraft ist erheblich größer als die relativ geringe Schwerkraft, so daß die Magnetflüssigkeitsmenge 1 leicht in die in Fig. 3 gezeigte Toroidform mit einem Freiraum 21 in der Mitte gebracht werden kann. Die Größe des Magnetfeldes in Toroidform ist bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch veränderbar, und zwar aufgrund einer Veränderung der Stärke des den Elektromagneten 11 a durchströmenden Stroms. Dadurch unterscheidet sich dieses Ausführungsbeispiel vom Ausführungsbeispiel der Fig. 1.
• Liegt wie in Fig. 3 gezeigt keine Beschleunigung in Längsrichtung des Beschleunigungsmessers in horizontaler Richtung in Fig. 3 vor, so ist die Magnetflüssigkeitsmenge 1 in Toroidform bezüglich des Nachweissystems 10 in Längsrichtung mittig angeordnet. Das Nachweissytem 10 weist auch im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel zwei Spulen 12 a, 12 b auf, die axial mit Abstand voneinander angeordnet sind. Diese Spulen 12 a, 12 b haben jedoch keine spezielle Trägerstruktutr, sondern sind einfach in eingezogenen Bereichen aufgewickelt, die auf dem Umfang des zylindrischen Gehäuseteils 4 des inneren Gehäuses 3 ausgebildet sind. Im einzelnen nicht dargestellte Zuleitungen für die Spulen 12 a, 12 b und für den Elektromagneten 11 a sind durch Öffnungen sowie ein Anschlußteil 16 geführt, das im Deckel 9 eingepaßt ist. Diese Leitungen führen nach außen und zu einem nachfolgend näher erläuterten Steuerungssystem. Wenn und soweit sich die Längsposition der Magnetflüssigkeitsmenge 1 in Toroidform im röhrenförmigen inneren Gehäuse 3 ändert, ändern sich die Induktivitäten der Spulen 12 a, 12 b in entgegengesetzten Richtungen (eine ansteigend, die andere abfallend).
• Die Induktivitäten der Spulen 12 a, 12 b werden von einem Steuerungssystem 18 gemessen, das im hier dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 4 gezeigt ist. Das in Fig. 4 gezeigte Steuerungssystem 18 weist zunächst eine Wechselspannungsquelle 20 c auf, die ausgangsseitig einerseits an eine Widerstandsbrücke aus zwei Widerständen 20 a , 20 b in Reihenschaltung, andererseits an eine induktive Brücke aus den Wicklungen der Spulen 12 a, 12 b in Reihenschaltung angeschlossen ist. Die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 20 a, 20 b wird als Eingangsspannung einem Differenzverstärker 23 als Referenzspannung zugeführt. Die Spannung am Abgriffspunkt zwischen den beiden Spulen 12 a, 12 b wird dem Differenzverstärker 23 als zweites Eingangssignal und damit als zu messende Signalspannung zugeführt. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 23 wird dem Elektromagneten 11 a als Betriebsspannung zugeleitet. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 23 wird parallel auch als Meßgröße für die Beschleunigung des Beschleunigungsmessers herangezogen, und zwar über Ausgangsanschlüsse 24 a, 24 b des Steuerungssystems 18. Dieses Ausgangssignal wird einer nicht weiter dargestellten Einrichtung zur Umwandlung in passende Digitalwerte und zur Anzeige in passender Form auf einer Anzeigeeinheit zugeleitet. Eine solche Anzeigeeinheit 19 ist in Fig. 1 für das erste Ausführungsbeispiel gezeigt.
• Der in den Fig. 3 und 4 in einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel erläuterte Beschleunigungsmesser gemäß der Erfindung funktioniert in gleicher Weise wie der Beschleunigungsmesser des ersten Ausführungsbeispiels. Etwas anders wird aber hier die Rückstellkraft durch den Elektromagneten 11 a bereitgestellt. Diese ist nämlich, wie die nachfolgenden Ausführungen deutlich machen, nicht konstant. Besteht keine Längsbeschleunigung des Beschleunigungsmessers in horizontaler Richtung in Fig. 3, so befindet sich die Magnetflüssigkeitsmenge 1 in Toroidform in Längsrichtung genau mittig bezogen auf das Nachweissystem 10, obgleich der vom Steuerungssystem 18 in Fig. 4 dem Elektromagneten 11 a zugeführte Strom relativ gering ist (natürlich ist die Stromstärke dieses Stroms von Null verschieden). Die Induktivitäten der Spulen 12 a, 12 b stimmen im wesentlichen miteinander überein, so daß die Spannung am Abgriffspunkt zwischen den beiden Spulen 12 a, 12 b eine Größe hat, die der Größe der Referenzspannung am Verbindungspunkt der beiden Widerstände 20 a, 20 b sehr nahe kommt, so daß der Differenzverstärker 23 nur den zuvor erläuterten relativ geringen Ausgangsstrom dem Elektromagneten 11 a zuführt. Dieser Zustand wird vom Steuerungssystem 18 in Fig. 4 als Zustand ohne Beschleunigung identifiziert. Die zuvor erläuterten digitalisierenden Einrichtungen, die im einzelnen nicht dargestellt sind, geben also eine Anzeige der Beschleunigung Null auf die Anzeigeeinheit.
• Wird nun der gesamte Beschleunigungsmesser einer Längsbeschleunigung in horizontaler Richtung in Fig. 3 unterworfen, und zwar entweder nach links oder nach rechts, so wird die Magnetflüssigkeitsmenge 1 in Toroidform durch die Trägheitskraft aus ihrer Mittelposition (Sollposition) in Längsrichtung verschoben, und zwar in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung der Beschleunigung bezogen auf das Nachweissystem 10. Die Größe dieser Längsverschiebung hängt vom Verhältnis der Trägheitskraft zur Rückstellkraft ab, wobei letztere durch den Elektromagneten 11 a erzeugt wird. Mit anderen Worten hängt die Längsverschiebung von der Größe der linearen Beschleunigung im Verhältnis zur Stromstärke ab, die dem Elektromagneten 11 a dauernd zugeführt wird. Jedenfalls werden die Induktivitäten der Spulen 12 a, 12 b einerseits vergrößert, andererseits verringert, so daß sich die Spannung im Steuerungssystem 18 aus Fig. 4 im Angriffspunkt zwischen den beiden Spulen 12 a, 12 b verändert. Sobald dies geschieht, wird auch die Ausgangsspannung am Differenzverstärker 23 ansteigen, so daß entsprechend der Verstärkung des Differenzverstärkers 23 eine erheblich höhere Spannung und eine erheblich größere Stromstärke am Elektromagneten 11 a erreicht werden. Dadurch wird die Rückstellkraft, die vom Elektromagneten 11 a auf die Magnetflüssigkeitsmenge 1 ausgeübt wird, merklich vergrößert. Je weiter die Magnetflüssigkeitsmenge 1 sich von ihrer Mittelposition bezüglich des Nachweissystems 10 entfernt, desto größer wird die Rückstellkraft, die auf die Magnetflüssigkeitsmenge 1 einwirkt. Dieser Anstieg der Rückstellkraft begrenzt die Bewegung der Magnetflüssigkeitsmenge 1 aus der Mittelposition heraus. Verglichen mit der Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels eines Beschleunigungsmessers mit konstanter magnetischer Rückstellkraft ist hier die mögliche "Auslenkung" der Magnetflüssigkeitsmenge 1 sehr viel geringer.
• Die Längsbewegung der Magnetflüssigkeitsmenge 1 setzt sich so lange fort, bis diese eine neue Gleichgewichtsposition in Längsrichtung gefunden hat, welches die Position 20 ist, in der die in Längsrichtung wirkende Trägheitskraft auf die Magnetflüssigkeitsmenge 1 gerade durch eine gleich große entgegengesetzt gerichtete Vorspannkraft ausgeglichen wird, die durch den Elektromagneten 11 a auf die Magnetflüssigkeitsmenge 1 ausgeübt wird. Diese Vorspannkraft, ausgeübt vom Elektromagneten 11 a, variiert nun bei bei diesem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der Position der Magnetflüssigkeitsmenge 1, wie das zuvor erläutert worden ist.
• Vom Steuerungssystem 18 in Fig. 4 wird die dem Elektromagneten 11 a zugeführte Spannung auch den nachgeschalteten digitalisierenden Einrichtungen zugeleitet, und zwar als Indikator für die Position der Magnetflüssigkeitsmenge 1 und damit für die jeweilige Größe der Beschleunigung. Die digitalisierenden Einrichtungen ermitteln aus diesen Werten eine Anzeige für die Richtung und die Größe der jeweils vorliegenden Beschleunigung. Diese Anzeige wird auf einer im einzelnen nicht dargestellten Anzeigeeinheit angezeigt.
• Auch bei dem zuvor erläuterten zweiten Ausführungsbeispiel eines Beschleunigungsmessers strömt die Hilfsstoffmenge 2, die den verbleibenden, von der Magnetflüssigkeitsmenge 1 nicht ausgefüllten Teil des Raums im inneren Gehäuse 3 ausfüllt, durch den zentrischen Freiraum 21 der Toroidform, sobald die Magnetflüssigkeitsmenge 1 in Längsrichtung im Gehäuse 3 verschoben wird. Diese Toroidform der Magnetflüssigkeitsmenge 1 wird durch die Magnetkraft, die von dem Magnetfeldgenerator 11 zur Vorspannung erzeugt wird, aufrecht erhalten. Die Hilfsstoffmenge 2 strömt also von einer Seite der Magnetflüssigkeitsmenge 1 zur anderen Seite und stellt dabei kein beachtliches Hindernis für die Bewegung der Magnetflüssigkeitsmenge 1 dar.
• Der Vorteil des zuvor erläuterten zweiten Ausführungseispiels eines Beschleunigungsmessers im Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß nunmehr ein größerer Bereich von Beschleunigungen, d. h. mit anderen Worten eine größere maximale Beschleunigung, mit dem Beschleunigungsmesser gemessen werden kann, da der Elektromagnet 11 a mit einem rückgekoppelten Strom gespeist wird, der entsprechend der Auslenkung der Magnetflüssigkeitsmenge 1 vorgegeben wird. Auf diese Weise ist der Beschleunigungsmesser weniger empfindlich für externe Störungen und die Präzision der Messung ist insbesondere für kleine Werte der Beschleunigung verbessert. Da der Bereich, über den die Magnetflüssigkeitsmenge 1 verschoben wird, bei vorgegebener Beschleunigung erheblich geringer ist als beim ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zuvor erläutert worden ist, ist der Beschleunigungsmesser hier auch kleiner und leichter und damit kostengünstiger.
• Fig. 5 zeigt schließlich das Steuerungssystem 18 eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Beschleunigungsmessers. Die hier gewählten Bezugszeichen stimmen mit den Bezugszeichen in Fig. 4 weitestgehend überein. In Abweichung von dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird hier die Referenzspannung des Differenzverstärkers 23 nicht von einer Widerstandsbrücke wie in Fig. 4 abgegriffen, sondern über einen Widerstand 25 von Masse. Die weitere Diskussion dieses dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels kann folglich entfallen, da auf Grundlage der voranstehenden Erläuterungen ein Durchschnittsfachmann dieses Ausführungsbeispiel leicht verstehen kann.

Claims (5)

1. Beschleunigungsmesser, insbesondere zur Messung der Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs od. dgl., mit

a) einem röhrenförmigen Gehäuse (3),

b) einer Magnetflüssigkeitsmenge (1) und einer Hilfsstoffmenge (2), wobei die Magnetflüssigkeitsmenge (1) und die Hilfsstoffmenge (2) gemeinsam im röhrenförmigen Gehäuse (3) eingeschlossen sind,

c) einem Magnetfeldgenerator (11) zur Erzeugung eines Magnetfelds, insbesondere eines Magnetfelds im wesentlichen konstanter Größe, wobei das Magnetfeld das röhrenförmige Gehäuse (3) durchsetzt und dazu führt, daß die Magnetflüssigkeitsmenge (1) in Richtung einer bestimmten Längsposition im röhrenförmigen Gehäuse (3) vorgespannt ist, sobald sie gegenüber dieser Längsposition verschoben ist, und

d) einem Nachweissystem (10) zur Feststellung der tatsächlichen Längsposition der Magnetflüssigkeitsmenge (1) relativ zum röhrenförmigen Gehäuse (3),

dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstoffmenge (2) im wesentlichen unmischbar mit der Magnetflüssigkeitsmenge (1) ist und ein anderes spezifisches Gewicht als die Magnetflüssigkeitsmenge (1) hat, und daß mittels des Magnetfeldes des Magnetfeldgenerators (11) die Magnetflüssigkeitsmenge (1) eine Toroidform einnimmt.

2. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfeldgenerator (11) ein Permanentmagnet ist.

3. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des durch den Magnetfeldgenerator (11) erzeugten Magnetfeldes mit zunehmender Verschiebung der Magnetflüssigkeitsmenge (1) aus der bestimmten Längsposition im röhrenförmigen Gehäuse (3) heraus ansteigt.

4. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 3, wobei der Magnetfeldgenerator (11) einen Elektromagneten sowie ein Steuerungssystem für den Elektromagneten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Steuerungssystems der Stromfluß durch den Elektromagneten so steuerbar ist, daß die Stromstärke mit zunehmender Verschiebung der Magnetflüssigkeitsmenge (1) aus der bestimmten Längsposition im röhrenförmigen Gehäus (3) heraus ansteigt.