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Anordnung zur Anzeige oder Registrierung von Messwerten.
Es ist bekannt, beliebige Messwerte, insbesondere auch gleichzeitig solche Messwerte, die durch Widerstandsänderungen, und solche, die durch elektromotorische Kräfte dargestellt werden, mittels eines gemeinsamen beweglichen Systems anzuzeigen oder zu registrieren (Mehrfarbensehreiber). Im allgemeinen wird als bewegliches System dabei eine Drehspule verwendet, deren Einstellung unerwünschterweise abhängig ist von den Schwankungen der Betriebsspannung, die zur Messung der Widerstands- änderungen erforderlich ist.
Man hat versucht, diesen Mangel durch die Anwendung von Kreuzspuldrehsystemen Zu vermeiden, die natürlich nur für die Widerstandsmessung anwendbar sind. Dabei war man aber bisher genötigt, zwei drehbare Systeme zu verwenden, von denen das eine als Kreuzspulsystem ausgeführt zur Messung oder Registrierung der durch Widerstandsänderungen dargestellten Messgrössen und das andere, ein Drehspulsystem, durch die zur Messung der andern Grössen erzeugten elektromotorischen Kräfte beeinflusst wurde. Eine derartige Anordnung ist sehr umständlich im Aufbau der beiden Systeme und bedingt ausserdem bei Ablesung eine Beobachtung von zwei verschiedenen Zeigern.
Gemäss der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Anordnungen dadurch vermieden, dass ein einziges Kreuzspuldrehsystem verwendet wird, auf das bei der Messung der durch elektromotorische Kräfte dargestellten Messgrössen ausschliesslich eine mechanische Richtkraft wirkt, während es bei der Messung der zweiten Gruppe von Messwerten, die durch Widerstandsänderungen dargestellt werden, von einer mechanischen und von einer elektromagnetischen Richtkraft gleichzeitig beeinflusst wird. Es empfiehlt sich, die Anordnung so zu treffen, dass die elektromagnetische Richtkraft um ein Vielfaches, z. B. um das Fünf-oder Zehnfache, grösser ist als die mechanische Richtkraft.
Man kann dabei beispielsweise bei der Messung der ersten Gruppe von Messwerten die Richtmomentenspule des Kreuzspulgerätes ausschalten, während bei der Messung der zweiten Gruppe von Messwerten die Richtmomentenspule von der Betriebsspannung beeinflusst wird.
In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung für den einfachsten Fall dargestellt, dass lediglieh zwei verschiedene Messwerte vorhanden sind, von denen der eine durch eine Widerstandsänderung und der andere durch eine elektromotorische Kraft dargestellt werden. Eine Brückenschaltung 1 dient beispielsweise zur Ermittlung des Kohlensäure-oder Kohlenoxydgehaltes von Rauchgasen, während ein Thermoelement 2 zur Messung der Temperatur der Rauchgase dienen möge.
Die beiden Messeinrichtungen 1 und 2 sind über einen Umschalter 3 an ein gemeinsames, aus Kreuzspulen gebildetes Drehsystem 4 angeschlossen, das zur Registrierung oder zur Anzeige dient. Der Umschalter 3 enthält zwei Ringe 5 und 6, über die aus ein zwei gegeneinander isolierten Metallteilen gebildeter Drehschalter 7 durch ein Uhrwerk od. dgl. bewegt wird. Jeder der beiden Ringe enthält drei gegeneinander isolierte Metallstücke 8, 9, 10 und 11, 12, 13 sowie ein Segment aus Isoliermaterial 14 und 15. Das Kreuzspulsystem 4 enthält eine Galvanometerspule 16 und eine verkürzte Richtmomentspule-, die mit einem Kreuzungswinkel von etwa 50"yin dem Felde eines Permanentmagneten 18 drehbar angeordnet sind.
In der dargestellten Stellung des Schalters 7 ist die Messeinrichtung 1 mit dem Kreuzspulsystem 4 verbunden. Der Stromkreis für die Galvanometerspule. 16 verläuft von der Brückenschaltung. 1 über
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eine Leitung 22 zu dem Kontaktsegment 13, über den oberen Teil des Schalters 7 zum Kontaktsegment 10 und über Leitung 23 zurück zur Brückenschaltung 1. Die Spannung der die Brücke speisenden Batterie 24 ist über Leitung 25, Stromzuführungsfeder 26, Spule 17, Stromzuführungsfeder 27, Leitung 28, Kontaktsegment 11, unterer Teil des Schalters 7, Kontaktsegment 8, Leitung 29 an die Richtmomentspule 17 angeschlossen. Der Zeiger 30 des Kreuzspulsystems 4 misst in diesem Falle also den Kohlenoxyd-oder den Kohlensäuregehalt der Rauchgase.
Bei der weiteren Bewegung des Schalters 7 in der Richtung des Pfeiles 31 gelangt dessen oberer Teil von dem Kontaktsegment 10 auf das Kontaktsegment 9 und gleichzeitig sein unterer Teil auf die aus Isoliermaterial bestehenden Segmente 14 und 15. Dadurch ist die Messstelle 1 von dem System 4 abgeschaltet und nunmehr das Thermoelement 2 mit diesem verbunden.
Dabei ist lediglich die Galvanometerspule 16 in den Stromkreis des Thermoelementes 2 eingeschaltet, während die Richtmomentspule 17 abgeschaltet ist. Der Stromkreis für die Galvanometerspule 17 verläuft von dem Thermoelement 2 über Leitung 32, Kontaktsegment 12, über die Teile 7,9, 33, 19, 20, 16, 21, 34 zurück zum Thermoelement. Im weiteren Verlauf der Bewegung des Schalters 7 wiederholt sich das angegebene Spiel abwechselnd.
Es-hat sich gezeigt, dass man durch entsprechende Bemessung der Torsionsbändchen 20 und 21 und der Spulen 16, 17 und Anordnung des Feldmagneten 18 erreichen kann, dass das elektromagnetische Richtmoment um ein Vielfaches grösser ist als das mechanische Richtmoment, das durch die Torsions- bändchen 20 und 21 und die beiden Stromzuführungsbänder 26 und 27 ausgeübt wird. Die dargestellte Ausführungsform eines Kreuzspulgerätes mit verkürzter Richtmomentspule und mit einem Kreuzungwinkel von etwa 50 ist für die neue Anordnung besonders zweckmässig, weil ein solches Gerät einen verhältnismässig grossen, maximalen Ausschlag ohne Beeinträchtigung der Messgenauigkeit anzeigt und die Nullage des Systems durch das Abschalten der Richtspule 17 nicht verändert wird.
Weiter hat sich gezeigt, dass die Richtkräfte der ohnehin für die Kreuzspulschaltung nötigen Stromzuleitungsbänder 20, 21, 26 und 27 hinreichend gross sind, um eine Einstellung des Systems ohne elektrische Richtkraft der Spule 17 zu gewährleisten. Anderseits beeinflussen die Zuleitungsbänder die Einstellung des Systems in Kreuzspulschaltung ebenfalls, doch kann die dadurch entstehende geringe Abhängigkeit der Kreuzspulmessung von der Höhe der dazu benötigten Hilfsspannung 24 sehr gering gehalten werden, wie dies bei Kreuzspulinstrumenten im allgemeinen üblich ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Anzeige oder Registrierung von zwei Gruppen von Messwerten, von denen die eine Gruppe durch Widerstände und die andere Gruppe durch elektromotorische Kräfte dargestellt werden, mittels eines gemeinsamen beweglichen Systems, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein gemeinsames, zwei Kreuzspulen (16, 17) enthaltendes System (4) bei Beeinflussung durch die erste Gruppe von Messwerten sowohl eine mechanische als auch eine elektromagnetische Richtkraft wirksam gemacht werden, während es bei Beeinflussung durch die zweite Gruppe von Messwerten ausschliesslich durch eine mechanische Richtkraft beeinflusst wird.