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Verfahren zur Geschwindigkeitskontrolle bewegter Körper
Soll von einem ortsfesten Beobachtungsstand aus die Geschwindigkeit eines sich an diesem vor- überbewegenden Körpers gemessen oder kontrolliert werden, so wird üblicherweise mittels einer Uhr die Zeit gemessen, die verstreicht, während der Körper eine Kontrollstrecke von bestimmter Länge durchläuft. Aus dem Quotienten von Kontrollstrecke und Zeit ergibt sich dann die Geschwindigkeit des Körpers. Diese Methode hat, vor allem bei hohen Geschwindigkeiten, den Nachteil, dass die Kontrollstrecke, zwecks Erzielung einer leicht messbaren Zeitdifferenz, verhält-
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notwendig ist, an deren Anfang und Ende je ein Beobachtungsorgan zu postieren.
Ausserdem muss vorausgesetzt werden, dass die Geschwindigkeit des Körpers während des Durchlaufens der Kontrollstrecke konstant bleibt.
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von Photozellen bei der Messung und Kontrolle von Geschwindigkeiten die vorgenannten Nachteile weitgehend beseitigt. So unterbricht bei dem in der USA-Patenschrift Nr. 1, 946, 290 dargelegten Verfahren der bewegte Körper nacheinander zwei Lichtschranken, wobei die Zeitdifferenz der beiden Unterbrechungen durch die an einem Kondensator anwachsende Spannung gemessen wird.
Wegen des trägheitslosen Arbeitens der elektronischen Schaltmittel kann der Abstand der beiden Lichtschranken klein gewählt werden. Um ein genaues Resultat zu erhalten, muss jedoch der Kondensator vor jeder Messung durch Kurzschliessen vollständig entladen werden. Auch nach der deutschen Patentschrift Nr. 761202 werden zur Geschwindigkeitsmessung Lichtschranken verwendet. Das dort beschriebene Verfahren bezieht sich jedoch hauptsächlich auf eine Wiederholungsperre, nicht aber auf die Art der Geschwindigkeitsmessung. Gemäss der USA-Patentschrift Nr.
1, 995, 606 und der britischen Patentschrift Nr.
751, 224 wird zur Geschwindigkeitsmessung bzw.
- kontrolle nur eine Lichtschranke verwendet, wobei die durch die Unterbrechung hervorgerufene Anderungsgeschwindigkeit des auf die Photozelle fallenden Lichtstromes die massgebende Grösse ist. Im zweiten Fall ist als Lichtquelle eine Gasentladungslampe, gespeist mit Wechselstrom bestimmter Mindestfrequenz zu verwenden.
Das anmeldungsgemässe Verfahren benützt zwei parallele Lichtschranken I und II mit dem Abstand s, welche vom bewegten Körper K nacheinander unterbrochen werden (Fig. 1). Wegen der Kleinheit von s können die beiden Fotozellen Fi und Fil bequem in einem Gerät untergebracht werden. Ist nun die Zeit, die bei Passieren eines Körpers vom Ansprechen von Fi bis zum Ansprechen von Fu verstreicht, kleiner als ein vorgegebener Wert, so löst die im folgenden beschriebene Schaltung (Fig. 2) eine Anzeigevorrichtung aus, wodurch das überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit gemeldet wird.
Zum Unterschied von den obgenannten Vorrichtungen, welche ebenfalls mit Lichtschranken arbeiten, wird hier die zu kontrollierende Zeit mit der halben Schwingungsdauer eines elektrischen Schwingungskreises verglichen, welche nur von dessen Konstanten, nämlich Induktivität, Kapa-
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wird eine weitgehende Unabhängigkeit. von äusseren Einflüssen, wie Lichtstärkeschwankungen verschiedener Art, Netzspannungsschwankungen u. dgl. erreicht.
Bei genügend rascher Unterbrechung der Lichtschranke I gibt die Fotozelle FI über Ci einen positiven elektrischen Impuls auf das negativ vorgespannte Steuergitter des Stromtores To, wo- durch dieses zündet. Kondensator C2, Induktivität L und Widerstand R1 bilden einen gedämpften elektrischen Schwingungskreis. Dieser bewirkt, dass bei Entladung von C2 über Tl am Widerstand Peine nahezu sinusförmige positive Spannungshalbwelle von genau definierter Zeitdauer entsteht. Beim Nulldurchgang des Stromes löscht das Strom tor Tl, und C2 kann sich über den grossen Widerstand R2 wieder aufladen.
Die
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sein Schirmgitter eine so hohe negative Vorspan- nung -U, besitzt, dass seine Zündkennlinie genügend weit in den positiven Bereich verschoben ist. Durch Unterbrechung der Lichtschranke Il entsteht nun an der Anode der Verstärkerröhre V ein positiver Impuls, welcher über C4 an das Schirmgitter von 12 geleitet wird, wobei das gleichrichtende Element G dafür sorgt, dass das Schirmgitterpotential nicht über das Kathodenpotential ansteigt. Dadurch wird die Zündung von T2 verhindert, vorausgesetzt, dass der von T,
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gitterspannung von T2 und die durch die negative
Schirmgittervorspannung gehobene (gestrichelt ge- zeichnete) Zündspannung dieses Stromtores.
Man erkennt, dass eine Zündung nur möglich ist, wenn die Zündspannungslinie die Gitterspannungslinie schneidet. Die Bedingung dafür ist aber, dass die
Zeitdifferenz zwischen den Unterbrechungen der beiden Lichtschranken klein genug ist. In diesem
Falle wird das Relais Rel erregt, welches auch ausserhalb des Gerätes montiert sein kann, und dadurch eine beliebige Anzeigevorrichtung ausgelöst. Wird das Relais mit einer Verzögerungseinrichtung ausgerüstet, und ein Ruhekontakt desselben in die Anodenleitung von Thyratron T2 gelegt, so löscht dieses selbsttätig und der betriebsbereite Zustand ist wieder hergestellt.
Kommt der bewegte Körper aus der andern Richtung, so dass zuerst Lichtschranke II unterbrochen wird, so spricht das Gerät wegen der Kürze des Impulses II keinesfalls an, es sei denn, die Geschwindigkeit ist ein Vielfaches grösser als jene, für die das Gerät ausgelegt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Geschwindigkeitskontrolle bewegter Körper von einem ortsfesten Beobachtungsstand aus, mit Hilfe zweier in bestimmtem Abstand voneinander angeordneter Lichtschranken, welche von dem zu kontrollierenden Körper nacheinander unterbrochen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechung der ersten Lichtschranke einen elektrischen Impuls bestimmter Dauer auslöst und die überlagerung dieses Impulses mit dem durch die Unterbrechung der zweiten Lichtschranke ausgelösten elektrischen Impuls bei genügend kleinem zeitlichen Abstand der beiden Lichtschrankenunterbrechungen einen weiteren elektrischen Impuls für Anzeigezwecke od. dgl. auslöst.