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Grenzwertmelder
Die Erfindung betrifft einen Grenzwertmelder mit zumindest einem Geber, z. B. einer Photozelle, einer Oszillatorspule od. dgl., und einem den Geber beim Erreichen des Grenzwertes abdeckenden, die Wirkung auslösenden Abtastorgan, z. B. einem Fähnchen oder Lichtstrahl.
GrenzwertmeldersindGeräte. die bei Erreichung oder Überschreitung bzw. Unterschreitung eines vorgewählten Grenzwertes einer Messgrösse ein Signal auslösen. Dies geschieht z. B. mittels einer Photozelle mit zugehöriger Lichtquelle und mit Hilfe eines Abdeckfähnchens, das mit dem Zeiger eines geeigneten Messwerkes fest verbunden ist und zwischen Photozelle und Lichtquelle tritt, wenn die vorgewählte Stellung vom Zeiger erreicht wird. Durch das Eintreten des Fähnchens in das von der Lichtquelle auf die Photozelle fallende Lichtbündel wird der von der Photozelle gelieferte Strom unterbrochen und dadurch ein Relais zum Ansprechen gebracht.
Bel weiterem Ansteigen der Messgrösse-einen Maximalwertmelder vor-
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auch möglich, das ausgelöste Signal durch verschiedene Massnahmen zu halten. In beiden Fällen wird aber nur angezeigt, dass der Grenzwert erreicht oder überschritten worden Ist, jedoch zwischen diesen beiden Kriterien nicht unterschieden.
Soll das Signal aber so lange erhalten bleiben, als die Messgrösse den Sollwert erreicht oder überschritten hat, dann genügt In den bis jetzt bekannten Ausführungen eine Photozelle mit nachfolgendem Relais nicht, sondern es müssen zwei Photozellen vorgesehen sein, wobei durch geeignete Kipprelaisschaltungen die beiden Photozellen wechselseitig arbeitsbereit gehalten werden und die Arbeitsbereitschaft der einen durch die andere gesteuert wird. Sind z. B. die beiden Photozellen in Richtung der Bewegung des Fähnchens hintereinander angeordnet, so dass bei Bewegung des Zeigers entsprechend steigendem Werte der Messgrösse das Abdeckfähnchen zuerst die eine Photozelle und dann die andere Photozelle überdeckt, so ist z. B. die eine Photozelle nicht arbeitsbereit, wohl aber die andere.
Bei Erreichung des Sollwertes spricht die andere Photozelle an, gibt das Meldesignal und macht durch entsprechende Relaisschaltungen die erste Photozelle arbeitsbereit, verliert aber selbst ihre Arbeitsbereitschaft. So lange das Fähnchen im Bereich der zweiten Photozelle bleibt oder sich darüber hinaus zu grösseren Werten hin bewegt, bleibt das Signal erhalten. Beim Absinken der Werte passiert das Fähnchen zuerst die zweite Photozelle, aber erst, wenn es in den Bereich der ersten Photozelle gelangt, erfolgt die Wirkung, die dazu verwendet wird, dass das Signal gelöscht, gleichzeitig die zweite Photozelle arbeitsfähig gemacht und die erste Photozelle ausser Funktion gebracht wird.
Auf ähnliche Weisewerden bei Verwendung vonOszillatorkrelsen statt Photozellen als Geber (Fühler), bei denen die dämpfende Wirkung des Fähnchens signalauslösend ist, zur Erreichung von richtungsabhängi- gem Meldegeräten zwei Schwingkreise mit mindestens (je) einer Röhre oder einem ahnlichen Bauteil benötigt.
Gegenstand der Erfindung ist es, einen richtungsabhängigen Grenzwertmelder zu bauen, bei dem nur ein Fühler mit zu ihm gehörenden Bauteilen benötigt wird.
Hiezu wird bei einem Grenzwertmelder der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäss bei Eiwit- kung des Abtastorgans auf den Geber die relative Lage zwischen Abtastorgan und Geber im gleichen Sinne wie unter dem Einfluss der Messgrösse zusätzlich zu der durch diesen Einfluss bedingten Änderung so voran- iert, dass sich das Abtastorgan nach Beeinflussung des Gebers auch dann. wenn die Messgrösse auf dem Grenzwert verharrt, ausserhalb des Arbeitsbereiches des Gebers befindet.
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Diese Veränderung der Relativlage wird also so durchgeführt, dass sich der Geber (Fühler), nachdem er vom Abtastorgan. (Fähnchen), welches vom vorgegebenen Messbereich her kommt, erreicht worden ist und nachdem infolgedessen die Relativlage zwischenGeber und Fähnchen geändert wurde, beim Maximalwertgeber oder-Fühler auf der Seite kleinerer Messwerte und bei Minimalwertgebern oder-Fühlern auf der Seite grösserer Messwerte bezüglich des Fähnchens befindet. Ferner bleibt diese relative Verschiebung so lange erhalten, bis das Fähnchen z. B. beim Absinken der Messgrösse unter den Grenzwert neuerlich auf den Geber einwirkt.
Die Relaisanordnung ist hiebei in an sich nicht zur Erfindung gehörender Weise so ge- troffen. dass erst bei dieser zweiten Einwirkung auf den Geber das Ausgangssignal gelöscht und die ursprung- liche relative Lage zwischen Fühler und Fähnchen wieder hergestellt wird.
Eine erfindungsgemässe Anordnung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Hiebei zeigen Fig. l und 2 ein nach der Erfindung aufgebautes Messsystem in zwei verschiedenen Zuständen, Fig. 2' zeigt eine andere Ausführungsform eines solchen Messsystems, Fig. 3 den zeitlichen Verlauf der Meldung beim System nach den Fig,1 und 2 und Fig. 3'zeigt den zeitlichen Verlauf der Meldung beim System gemäss Fig. 2'.
Es wird. hiebei der Einfachheit halber angenommen, dass als Betätigungsrelais ein sogenanntes Umkehrrelais verwendet wird, dass mit Ruhekontakten arbeitet. Die Funktion des Umkehrrelais besteht bekanntlich darin, dass die bei einer Erregung des Relais erfolgte Schaltung der Relaiskontakte bei Aufhören der Erregung erhalten bleibt und bei der nächsten Erregung wieder gelöscht wird. Die Verwendung eines Umkehrrelais ist aber kein notwendiger Bestandteil der Erfindung und lässt sich durch Verwendung mehrerer einfacher Relais in entsprechender Zusammenwirkung ersetzen.
InFlg, 1 und 2 ist G der Geber (Photozelle, Schwingspule usw.) der über einen Verstärker mittels des-
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durch die Drehspule D angedeutet ist, befestigt und Ist z. B. ein Abdeckfähnchen. G ist in der angedeuteten Anoordnung,die einem Maximalwertmelder entspricht, durch den Elektromagnet M gegen die Kraft der Rückstellfeder Rp um den Betrag A in bezug auf die Sollwertstellung α8 verschiebbar, wenn M über den Kontakt u, erregt wird. G, M, Rp sind gemeinsam dem gewünschten Sollwert entsprechend einstellbar.
Wenn das Abtastorgan den Sollwert erreicht, wird iR Null, UR fällt ab und die Ruhekontakte u1 (Signal- kontakt) und u2 schliessen (Fig. 2). M wird über u, erregt und G bewegt sich um Act nach links, so dass die relative Stellung von Fühler zu Geber so verändert wird, als ob J weiter in Richtung grössere Werte des Messstromes ansteigt. Act ist so gewählt, dass der Fühler nach dem Ansprechen des Magneten M sicher nicht mehr im Bereich von G liegt. Damit wird die Einwirkung des Abtastorgans auf den Geber aufgehoben, in steigt wieder auf seinen Wert und UR wird erregt. Da UR ein Umkehrrelais ist, bleibt der Schaltzustand erhalten.
G bleibt also in der um #α verschobenen Lage und auch der Signalkontakt u1 bleibt geschlossen.
In Fig. 3 ist der zeitliche Verlauf einer Maximalwertmeldung und Löschung dargestellt. Wenn J, von kleinen Werten kommend, den Sollwert Is erreicht, sinkt iR ab, die Stellung des Gebers aG ändert sich um den Betrag A ct und der Geber kommt aus dem Bereich des Fühlers, auch wenn I auf dem Sollwert bleibt. Nach der Zeit T, die zur Bewegung des Gebers um den Wert At% benötigt wird, hat iR wieder seinen
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zufolge das Abtastorgan bis zu der Lage des Gebers, die nun um A < x kleiner ist als a.. so wird der Geber abgedeckt, iR fällt ab, die Relaiskontakte u werden wieder geöffnet, M stromlos, der Geber kehrt zur Stellung ets zurück, wieder nach der Zeit r, Signal bleibt gelöscht, M bleibt unerregt.
Die relative zusätzliche Lagenänderung zwischen Abtastorgan und Geber kann auch auf andere Weise erfolgen, z. B. durch eine Änderung des Rückstellmomentes des Messwerkes oder durch Änderung des Stro-
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Die letztere AusführungStellung ctg in Richtung grösserer Werte um einen Betrag Aa, der AI entspricht. In dieser Ausführung bleibt also der Geber auf dem Sollwert, aber die relative Lage zwischen Geber und Abtastorgan wird wieder in demselben Sinn geändert, wie die Änderung der Lage des Zeigers erfolgt. Fig. 3'zeigt für diesen Fall den zeitlichen Ablauf der Signalmeldung.
Die zusätzliche Änderung der relativenLage von Abtastorgan und Geber ist ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemässen Anordnung. Der Grenzwertmelder würde zwar ohne diese Änderung ein Über- schreiten des Sollwertes ebenfalls melden und das Signal bei nachfolgendem Absinken wieder löschen, wenn aber der Sollwert nur erreicht und nicht überschritten wird, würde bei nachfolgendem Absinken der Messgrösse unter den Sollwert das Signal erhalten bleiben.
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Wie aus der Beschreibung und der Zeichnung ersichtlich, erfolgt in der einen Anordnung z. B. das Löschen des Signals bei einem Wert, der entsprechend der Grösse A oc kleiner als der Sollwert ist und bei der andern beschriebenen Anordnung (Fig. 2') wird die Anzeige des Instrumentes um denselben Betrag ge- ändert, wenn der Sollwert überschritten ist. Diese Fehler lassen sich aber ohne Schwierigkeit bei geeigneter Anordnung von Abtastorgan und Geber in genügend kleinen Grenzen halten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Grenzwertmelder mit zumindest einem Geber, z. B. einer Photozelle, einer Oszillatorspule od. dgl., und einem den Geber bei Erreichen des Grenzwertes beeinflussenden Abtastorgan, z. B. einem Fähnchen, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einwirkung des Abtastorgans auf den Geber die relative Lage zwischen Abtastorgan und Geber im gleichen Sinne wie unter dem Einfluss der Messgrösse zusätzlich zu der durch diesen Einfluss bedingten Änderung so verändert wird, dass sich das Abtastorgan nach Beeinflussung des Gebers auch dann, wenn die Messgrösse auf dem Grenzwert verharrt, ausserhalb des Arbeitsbereiches des Gebers befindet.