<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zur Kompensation von Anzeigefehlern
Das Stammpatent Nr. 207147 betrifft ein Verfahren zur Anzeige von Mischungsanteilen, bei welchem die Wärmedehnungsdifferenz eines Mess- und eines Bezugsrohres zur Bildung des Messwertes verwendet werden. Hiebei wird ein mit einer Heiz- oder Kühleinrichtung versehenes Messrohr von dem zu messenden Medium durchströmt und der Längendehnungsunterschied des Messrohres gegenüber einem Vergleichsrohr, welches von einem Medium bekannter Zusammensetzung durchströmt ist und die gleiche Heizoder Kühleinrichtung wie das Messrohr aufweist, zur mechanischen Anzeige verwendet, derart, dass das zu messende Medium das Messrohr und das Vergleichsmedium das Vergleichsrohr zwangsläufig in konstanter Menge mit so hoher Geschwindigkeit durchströmen,
dass der Längendehnungsunterschied des Messrohres im wesentlichen durch Wärmeübergang und spezifische Wärme des Gases, nicht aber durch die Wärmeleitfähigkeit bedingt ist. Es hat sich nun gezeigt, dass Spannungsschwankungen des beheizenden Stromes die Dehnung von Mess- und Bezugsrohr beeinflussen, wodurch auch die Grösse der angezeigten Differenz von der Spannung abhängig wird.
Nach dem Erfindungsgedanken wird der Einfluss von Spannungsschwankungen auf den Anzeigewert selbsttätig kompensiert. Dazù wird die absolute Dehnung des Bezugsrohres verwendet. In dieser absoluten Dehnung wirkt sich nicht nur die Spannung der elektrischen Beheizung aus, sondern auch eine Änderung der durchgehenden Gasmenge, verursacht z. B. durch Änderung der Drehzahl des Elektromotors, der die Fördereinrichtung antreibt. Bei geringer werdender Gasmenge steigt die Temperatur der Rohre bei konstanter Heizleistung an.
Erfindungsgemäss wird nun die Längendehnung von Mess- und Bezugsrohr durch je eine Hebelübersetzung vergrössert, wobei ein Winkelhebel seinen Drehpunkt am Ende des Übersetzungshebels des Bezugsrohres hat und mit einem Arm am Ende des Übersetzungshebels des Messrohres aufliegt, während der andere Arm auf einen Schreibhebel wirkt, dessen Drehpunkt auf einem Brückenarm befestigt ist, wobei der Angriffspunkt des Winkelhebels auf dem Schreibhebel durch die Längenänderung des Bezugsrohres derart verschoben wird,
dass eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses eintritt und dadurch der vom Schreibhebel angezeigte Wert ungefähr proportional dem Kehrwert der absoluten Grösse der Längenänderung des Bezugsrohres verändert wird
Bei der Anzeige durch Hebelübersetzungen wird die Dehnung der beiden Messrohre zuerst durch je einen einarmigen Übersetzungshebel vergrössert und sodann durch einen zweiarmigen Winkelhebel, der an den Enden der beiden Übersetzungshebel angreift, die Differenz dieser vergrösserten Längendehnungen gebildet. Diese Differenz ist ein Mass für den Anzeigewert, der nun durch die absolute Dehnung'des Bezugsrohres geändert wird. Das Bezugsrohr wird gewählt, weil es durch die Mischungsanteile des Gases nicht beeinflusst wird.
Die einfachste Art der Einwirkung besteht darin, dass die absolute Längendehnung des Bezugsrohres den Angriffspunkt eines Übersetzungshebels verschiebt. Indem man den Winkelhebel mit seinem Drehpunkt am Ende des Übersetzungshebels des Bezugsrohres lagert, macht er die durch den Hebel vergrösserte absolute Dehnung des Bezugsrohres mit.
Lässt man den vertikalen Arm des Winkelhebels auf den einarmigen Schreibhebel wirken, dessen Drehpunkt mit der Messbrücke verbunden ist, dann wird durch die veränderte Spannung des Heizstromes und die dadurch bedingte Änderung der Bezugsrohrlänge der Angriffspunkt des Winkelhebels auf dem Schreibhebel verschoben und damit die Übersetzung geändert.
<Desc/Clms Page number 2>
Legt man bei kaltem Bezugsrohr den Angriffspunkt des Winkelhebels in die Höhe der Achse, dann verändert sich die Übersetzung proportional dem Kehrwert der absoluten Längendehnung des Bezugsrohres.
Dadurch wird der Anzeigefehler durch die Spannungsänderung voll auskompensiert, wenn Längendifferenz zwischen Mess- und Bezugsrohr und Anzeigewert linear proportional sind. Bei Abweichungen von der linearen Proportionalität legt man den Angriffspunkt in kaltem Zustand unter oder über die Höhe der Achse.
Um eine zu hohe Temperatur in den Rohren zu vermeiden, werden an den Rohrenden bzw. an der ersten Hebelübersetzung Endkontakte, Quecksilberwippen od. dgl. angebracht, die den Apparat ausschalten und ein Alarmsignal auslösen.
Es ist weiters notwendig, eine Kontrolle darüber zu besitzen, dass der Zubringerveniilator etwas mehr Gas fördert als der Messventilator benötigt. Dies wird dadurch erreicht, dass in der Saugleitung des Messventilators ein Fernthermometer mit Grenzkontakt oder ein Thermostat eingebaut ist, der bei Rücksaugen heisser Gase anspricht, Kontrollampen schaltet oder sonstwie Alarm gibt.
Mess-und Bezugsrohr werden vorteilhaft aus Material hohen elektrischen Widerstandes ausgebildet.
Die beiden Rohre werden am oberen Ende mit den beiden Enden der Sekundärwicklung eines Transformators verbunden und die unteren Enden der beiden Rohre elektrisch verbunden und die Verbindung an Masse gelegt. Die oberen Rohrenden sind sowohl thermisch als auch elektrisch isoliert, z. B. durch Befestigung des oberen Rohrendes an zwei Porzellanrohren, die auf der oberen Brücke aufliegen, und die elektrisch isolierte Verbindung des Flansches 10 mit dem Gegenflansch.
An das Messrohr sind oben und unten konische Rohrstücke angeschweisst. Dadurch wird am Austrittsende die Geschwindigkeitsenergie weitgehend in Druck umgesetzt, insbesondere wird an beiden Enden in den konischen Rohrstücken durch die Abnahme des elektrischen Widerstandes die Beheizung verringert, wodurch die Flansche und die Köpfe eine geringe Übertemperatur über das Gas aufweisen. Dadurch werden die Wärmeverluste gegen die Rohrbefestigung wesentlich verringert. Das untere Ende des Messrohres enthält den Rohranschluss für die Leitung vom Ventilator und die elektrische Verbindung zum unteren Ende des Bezugsrohres. An diesem Stück wird ein Kugellagergehäuse angeflanscht, mit welchem die Rohrdehnung auf den Übersetzungshebel übertragen wird. Nach Lösen dieses Flansches kann das Rohr ausgebaut werden, ohne das Übersetzungsgetriebe zu demontieren.
Die gesamte Hebelübersetzung liegt auf der unteren Brücke, die seitlich vermittels wassergekühlter Rohre oder Invarstäben mit der oberen Brücke verbunden ist, auf welcher Mess- und Vergleichsrohre angeschraubt sind.
Bei der mechanischen Anzeige durch Hebelübersetzung ist es wichtig, dass zur Auswechslung der Schreibstreifenrollen der Schreibhebel seitlich weggedreht werden kann. Die Hebelübersetzungen werden so angeordnet, dass die Hebelbewegungsübertragung von einem Hebel zum andern kraftschlüssig durch Gewichts- oder Federbelastung erfolgt. Dabei werden die Richtungen, welche ein Abheben der Hebelanschlüsse gegen den Kraftschluss ermöglichen, so gelegt, dass bei der Drehung des Schreibhebels nach links
EMI2.1
die grossen Übersetzungen unzulässige Deformationen hervorrufen würde.
Mit Hilfe eines Ferngebers kann der Messwert auf einen Fernanzeiger übertragen werden. Um das Wegdrehen des Schreibhebels (z. B. beim Papierwechsel) zu ermöglichen, wird der Antrieb des Ferngebers vom Schreibzeiger mit einer Rutschkupplung versehen. Eine Ausführungsform ist in der Zeichnung dargestellt.
Aus der Hauptleitung 1 wird über die Leitung 2 mit einem Zubringerventilator 3 Rauchgas angesaugt und über die Leitung 4 und Kammer 5 ins Freie geblasen. In der Leitung 2 kann ein Wäscher und Filter sowie eine Drosseleinrichtung zur Mengenregelung angeordnet werden. Aus der Kammer 5 entnimmt der Messventilator 6 durch den Wasserkühler 7 das Messgas und drückt es in das Messrohr 8. Am Messrohr 8 ist unten an einem Flansch ein Kugellager 9 befestigt. Das Messrohr 8 ist oben mit dem Flansch 10 über Porzellanrohre 11 an der mit dem Apparatgehäuse verbundenen Brücke 12 befestigt. Der Flansch 10 ist mit dem Gegenflansch des Rohres 31 elektrisch isoliert verbunden.
Der Luftventilator 13 saugt Luft über den Kühler 7 an und drückt sie in das Vergleichsrohr 14, welches in gleicher Weise wie das Messrohr gelagert ist (9'und 10'). Die Verbindung des Luftkreislaufes mit der Atmosphäre erfolgt am einfachsten beim Durchtritt der Motorwelle in den Ventilator 13. Dadurch
EMI2.2
beide vom Motor 15 angetrieben. Der Transformator 16 liefert die Heizspannung (Niederspannung), die an die beiden oberen Rohrflansche 10 und 10'angelegt wird, die unteren Rohrenden liegen an Masse und sind durch die Leitung 17 miteinander verbunden.
<Desc/Clms Page number 3>
An der Brücke 12 sind Invarrohre oder wassergekühlte Rohre 18 angebracht, welche die untere Brücke 19 tragen. Die Brücke ist durch Muttern am Gewinde der Rohre 18 einstellbar befestigt. Die Kugellager 9 und 9'der Rohre 8 und 14 greifen an den einarmigen Übersetzungshebeln 20 und 20'an, deren Drehpunkte 32, 32'auf der Brücke 19 liegen. An diesen Übersetzungshebeln befinden sich Quecksilberwippen, welche bei zu grosser Rohrdehnung, z. B. infolge Ausfall eines Ventilators, den Apparat elektrisch ausschalten.
Am freien Ende des Übersetzungshebels 20 befindet sich der Auflagepunkt a, am freien Ende des
EMI3.1
verbunden, dessen Drehpunkt 25 über einen nicht gezeichneten Bügel mit der Brücke 19 verbunden ist.
Vom Schreibhebel 24 wird mit einer Kuppelstange 27 der Ferngeber 28 betätigt. Damit beim Aus- schwenken des Schreibhebels nach rechts oder links das Ringrohr des Ferngebers nicht beschädigt wird- der Durchmesser des Kreises, auf welchem der Angriffspunkt der Kuppelstange 27 liegt, lässt nur einen begrenzten Weg zu-wird die Kuppelstange 27 mit einer Kröpfung auf einen Zapfen 26 am Schreibhebel gelegt, welcher diaboloartig als Doppelkegel ausgebildet ist.
Im normalen Betrieb bleibt die Kuppelstange mit ihrer Kröpfung auf dem Zapfen 26 liegen, da die Längskraft zum Betätigen des Ferngebers nicht ausreicht, um die Kuppelstange 27 am Zapfen 26 längs der Abschrägung aufzuschieben. Durch Gewichtsbelastung kann diese Sicherheit noch vergrössert werden. Wird dagegen der Schreibhebel von Hand aus weggedreht, dann überschreitet die Längskraft die zum Aufgleiten der Kuppelstange 27 notwendige Grenzkraft und die Kuppelstange gleitet auf.
Der Schreibhebel 24 kann sich bei der Bewegung nach links vom Stift 22 abheben, bei der Bewegung nach rechts den Hebel 21 von der Auflage bei a abheben.
Damit ein eventuelles Nachlassen der Fördermengen des Zubringer-Ventilators 3, z. B. durch Belag der Filter, nicht zum Rücksaugen heissen Gases aus der Kammer 5 führt, wird in der Saugleitung 29 des Messventilators 6 ein Thermostat 30 eingebaut, der Alarm gibt, wenn etwas heisses Gas aus der Leitung 31 über die Kammer 5 rückgesaugt wird und dadurch die Temperatur des Gases in der Leitung 29 ansteigt.
Die Kühlung des Gas- und Luftstromes im Kühler 7 erfolgt so, dass als Kühlfläche je zwei konzentrische Rohre verwendet werden, durch deren Ringraum das Gas bzw. die Luft strömt. Beide Seiten des Ringrohres wirken als Kühlfläche. Durch zur Achse der Rohre senkrechte Anschlussstutzen, welche durch die Wandung des Kühlers reichen, werden die Leitungen an die Kühler angeschlossen. Die Ringrohre geuen daher dem Kühlwasser oben und unten ungehinderten Zutritt zur Zirkulation durch den Innenraum. Das Kühlwasser tritt in den Kühler 7 unten ein und fliesst oben ab. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass Luft und Gas mit gleicher Temperatur in die Ventilatoren eintreten. In der Fig. 1 ist der Einfachheit halber ein senkrechter Durchtritt der Leitungen durch den Kühler ge zeichnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Kompensation von Anzeigefehlern insbesondere infolge Änderung der Spannung der Heizstromquelle bei Geräten zur Anzeige der Mischungsanteile von durch beheizte Rohre strömenden Medien, wobei der Längendehnungsunterschied des Messrohres gegenüber einem Vergleichsrohr zur mechanischen Anzeige verwendet wird, nach der Patentschrift Nr.
207147, dadurch gekennzeichnet, dass die Längendehnung von Mess- und Bezugsrohr (8, 14) durch je eine Hebelübersetzung (20, 20') vergrössert wird, dass weiters ein Winkelhebel (21) seinen Drehpunkt (33) am Ende des Übersetzungshebels (20') des Bezugsrohres (14) hat und mit einem Arm am Ende (a) des Übersetzungshebels (20) des Messrohres (8) aufliegt, während der andere Arm auf einen Schreibhebel (23,24) wirkt, dessen Drehpunkt (25) auf einem Brückenarm (19) befestigt ist, wobei der Angriffspunkt des Winkelhebels (21) auf dem Schreibhebel (23, 24) durch die Längenänderung des Bezugsrohres derart verschoben wird, dass eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses eintritt und dadurch der vom Schreibhebel (24) angezeigte Wert ungefähr proportional dem Kehrwert der absoluten Grösse der Längenänderung des Bezugsrohres verändert wird.