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Von Magnetfeldern unabhängiger wattmetriseher Zähler, insbesondere Elektrolytzähler.
Die Erfindung betrifft einen von Magnetfeldern unabhängigen wattmetrischen Zähler, ins- besondere Elektrolytzähler, bei dem eine thermisch beeinflusste Brücke als Messschaltung benutzt wird. Erfindungsgemäss ist ein Amperestundenzähler, insbesondere eine elektrolytische Zelle kleiner
Zellenspannung in die Diagonale der Brücke eingeschaltet, von der zwei nicht benachbarte Zweige in ihren Widerständen beeinflusst werden. Ist der Strom stärkeren Schwankungen unterworfen als die Spannung, so wird die Brücke an eine dem Strom proportionale Speisespannung angeschlossen und die nicht benachbarten Zweige werden entsprechend der Netzspannung in ihren Widerständen gesteuert, u. zw. am besten dadurch, dass die Widerstände durch diese Spannung. geheizt werden.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
1, 2 sind die beiden Netzleiter. In dem Leiter 2 liegt der Messwiderstand 3. Zwischen die Leiter 1 und 2 ist über den regelbaren Widerstand 4 die Heizwicklung 5 eingeschaltet. Sie heizt die zwei Zweige bildenden Widerstände x und b ; die beiden andern Zweige, die mit n und a bezeichnet sind, sind ausserhalb des Heizbereichs der Spule 5 angeordnet. 6 ist die Messzelle mit dem Vorschaltwiderstand 7 zum Ausgleich von Temperaturfehlern. 8 sind die Verbrauchswiderstände, deren Verbrauch durch die Zelle 6 gemessen werden soll. In der Brücke ist der Zweig x über den Zweig a mit dem Zweig b und den Zweig n in einen Ring geschaltet. Die Zelle 6 mit ihrem Vorschaltwiderstand liegt zwischen den Verbindungsstellen x und n bzw. a und b.
Der Messwiderstand 3 ist mit den Verbindungsstellen b und n bzw. a und a ; verbunden.
Die Widerstände x und b sind mit der Heizwieklung 5 zusammen unter wärmeleitender Verbindung auf einem gemeinsamen Träger, insbesondere einer Spule, angebracht. Die Spule soll eine verhältnismässig kleine Wärmeträgheit haben, damit sich die Angaben der Messzelle jeweils schnell etwaigen Spannungsänderungen anpassen. Die Zelle 6 kann in bekannter Weise so ausgeführt werden, dass ihr Messstoff am Ende jeder Ableseperiode durch Kippung in ihre Ausgangslage zurückgebracht wird. Zweckmässig ist es jedoch, die Zelle mit einem Heber und Kontaktgeber auszurüsten, der bei jeder Heberentleerung ein in Kilowattstunden geeichtes Zählwerk schrittweise fortsehaltet.
Die Zweige a, b, n, x werden aus Materialien mit gleichem Temperaturkoeffizienten hergestellt, um die Angaben des Messgeräts unabhängig von Schwankungen der Raumtemperatur zu machen. Vorzugsweise werden die Zweige aus Reinnickeldraht angefertigt, da dieses Material einen verhältnismässig hohen Temperaturkoeffizienten hat. Als Messzelle wird vorzugsweise ein Wasserstoff-Elektrolytzähler benutzt, der bei Normallast zusammen mit seinem Vorschaltwiderstand 1/10¯5/10 Volt, aber kaum mehr als y Volt Spannungsabfall hat. Der Vorschaltwiderstand 7 hat etwa 1000 Ohm. Die Widerstände x und b haben kalt je etwa 3000, warm etwa 4000 Ohm, der Widerstand n etwa 3000 Ohm und der Widerstand a etwa 2000 Ohm.
Bei einer derartigen Wahl der Widerstände ergeben sich folgende Vorteile : Bei stromlosem Messwiderstand 3 haben alle die Messzelle 6 überbrückenden Stromzweig durchwegs einen Widerstand, der grösser ist als etwa 3000 Ohm. Dadurch ist es ausgeschlossen, dass durch die EMK der Zelle ein die Angaben fälschender Rückstrom bewirkt wird. Ferner ergibt sich der Vorteil, dass bei der Heizung der Widerstände x und b durchwegs mit Temperaturen gearbeitet werden kann, die bei den in Betracht kommenden Spannungsänderungen innerhalb der VDE-Normen liegen. Man kann deshalb zur Isolation
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der Teile , a ? und b die üblichen Materialien verwenden, also beispielsweise die Spule durch Tauchen isolieren.
Unter Umständen kann die Spule nachträglich in einem Pressmassengehäuse untergebracht werden. Bei Nennspannung ergibt sich für die Teile 5, x und b eine Übertemperatur von etwa 500.
Zwecks Eichung der Messanordnung kann in bekannter Weise der Messwiderstand 3 geändert werden,
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zweigen die Brückenabgleichung und damit der Zellenstrom geändert werden.
Die Heizleistung des Teiles 5 beträgt etwa 2 Watt. Sollte diese Heizleistung herabgesetzt werden, so kann man in die Brücke a, b, n, x noch eine oder mehrere Brücken einschachteln, die ebenfalls wieder einen oder mehrere von der Spule 5 geheizte Zweige haben. Vorzugsweise werden die Widerstandswerte der einzelnen Brückenzweig derart abgeglichen, dass sich die notwendige t ; ber-
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VDE-Normen hält.
Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, dass die Messgenauigkeit jahrelang erhalten bleibt, weil die Heiztemperaturen sich innerhalb der normalen Grenzen halten und Zersetzungen oder Verzunderungen des beheizten Materials ausgeschlossen sind. Ferner sind die Messfehler, die auch bei den grössten praktisch im Netz vorkommenden Spannungsänderungen auftreten, verschwindend klein.
Die Messanordnung ist also hochgradig überlastbar und misst auch bei kleineren Lasten mit grösster Genauigkeit. Die Zelle selbst ist unempfindlich gegen Kurzschlüsse.
Für die Massenfabrikation ergibt sich noch der weitere Vorteil, dass für Amperestunden-und Wattstundenzähler die gleiche Zählertype verwendet werden kann und bei Verwendung als Wattstundenzähler lediglich die Teile 5, x, b, n und a eingebaut werden müssen, die sich in zwei, gegebenenfalls bei guter Wärmeisolation in eine Einheit geringen Raumbedarfs zusammenfassen lassen. Unter Umständen kann der Zähler von Amperestunden-auf Wattstundenmessung umschaltbar sein. Auch ist der Zähler leicht auf verschiedene Spannungs-und Stromstufen umstellbar, wenn man den Teil 5 mit einer Anzapfung versieht oder aus mehreren, wahlweise parallel und in Reihe schaltbaren Zweigen zusammensetzt.
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Von Magnetfeldern unabhängiger wattmetrischer Zähler, insbesondere Elektrolytzähler, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Kilowattstunden geeichter Amperestundenzähler, insbesondere eine elektrolytische Zelle, in der Diagonalen einer Brücke eingeschaltet ist, die an einer dem Messstrom oder der Messspannung proportionalen Spannung liegt, und dass zwei nicht benachbarte Zweige der Brücke in Abhängigkeit von der Spannung oder vom Strom in ihrem Widerstand geändert werden.
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