AT223708B - Einrichtung zum Vergleichen, insbesondere zum Regeln, von zwei periodischen Vorgängen - Google Patents

Einrichtung zum Vergleichen, insbesondere zum Regeln, von zwei periodischen Vorgängen

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AT223708B AT842458A AT842458A AT223708B AT 223708 B AT223708 B AT 223708B AT 842458 A AT842458 A AT 842458A AT 842458 A AT842458 A AT 842458A AT 223708 B AT223708 B AT 223708B
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  Einrichtung zum Vergleichen, insbesondere zum Regeln, von zwei periodischen Vorgängen 
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 Wert handeln, den die Spannung am Beginn des Regelvorganges hat. In diesem Falle wird die Regelung somit durchgeführt, um zu gewährleisten, dass ein konstantes Verhältnis der Frequenzen aufrechterhalten wird, und ausserdem wird die integrierte Abweichung dieses Verhältnisses während der Dauer des Regelvorganges auf Null oder annähernd Null reduziert. Es kann somit vorkommen, dass während des Regelvorganges eine letzten Endes erwünschte   zeitweilige Abweichung des Frequenzverhältnisses   absichtlich zugelassen oder hervorgerufen wird, um das Zeitintegral der Abweichung auf Null   zurückzuführen.   Die besondere Bedeutung dieser Art der Regelung wird später näher erläutert. 



   Ein Spezialfall dieses Regelvorganges ist dann gegeben, wenn die Regelung in der Weise erfolgt, dass die Spannung des Speicherkondensators ständig den Wert Null oder annähernd Null annimmt. 



   Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wird jeder der die periodischen Vorgänge abbildenden Gleichströme mit Hilfe eines als Hilfskondensator arbeitenden Kondensators erzeugt, der mit der Frequenz des betreffenden periodischen Vorganges mit einer konstanten und erforderlichenfalls verstellbaren und bzw. oder regelbaren Gleichspannung aufgeladen und danach mit der gleichen Frequenz über den Speicherkondensator entladen wird. 



   Zu diesem Zweck kann der Speicherkondensator in Reihe zu zwei zueinander parallelen Zweigen liegen, von denen jeder eine Reihenschaltung eines Hilfskondensators und eines Kontaktes eines zugehörigenAuflade- und Entladerelais umfasst, wobei dieser Relaiskontakt in seiner Aufladestellung eine Quelle für eine konstante, erforderlichenfalls einstellbare und/oder regelbare Gleichspannung zu dem betreffenden Hilfskondensator parallelschaltet und in seiner Entladestellung den Hilfskondensator an den Speicherkondensator anschaltet, und wobei das eine Relais mit der Frequenz eines der periodischen Vorgänge umgeschaltet wird, während die Umschaltung des andern Relais mit der andern Frequenz erfolgt. 
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 betragen. Andernfalls können jedoch auch elektronisch betätigte Relais verwendet werden. 



   Um zu gewährleisten, dass sich die Hilfskondensatoren stets im gleichen Ausmass entladen,   d. h.   dass der Entladungsvorgang von der Spannung des Speicherkondensators praktisch unabhängig ist, soll die Kapazität der Hilfskondensatoren klein im Vergleich zur Kapazität des Speicherkondensators sein und ausserdem soll der Hilfskondensator im geladenen Zustand'eine Spannung haben, die hoch im Vergleich zur Spannung des Speicherkondensators ist. Es ist jedoch vorzuziehen, eine Kompensationsschaltung zu benutzen, durch welche der Einfluss der Spannung des Speicherkondensators auf den Entladungsvorgang vollständig oder mindestens in einem erheblichen Ausmass beseitigt wird. 



   Zu diesem Zweck ist gemäss der weiteren Erfindung mit dem vom Speicherkondensator und den parallelen Zweigen gebildeten Kreis eine Spannungsquelle reihengeschaltet, deren Spannung ständig ebenso gross oder mindestens annähernd ebenso gross ist wie die Spannung des Speicherkondensators, letzterer jedoch entgegengesetzt ist. 



   Eine solche Schaltung kann in der Praxis dadurch erhalten werden, dass dem Speicherkondensator ein Gleichstromverstärker parallelgeschaltet wird, dessen Verstärkungsfaktor 1 oder annähernd 1 beträgt und dessen Ausgangsspannung mit dem vom Speicherkondensator und den parallelen Zweigen gebildeten Kreis in zu der Spannung des Speicherkondensators entgegengesetzter Richtung in Reihe geschaltet ist. 



   Eine weitere sehr vorteilhafte Schaltung ergibt sich, wenn ein Gleichstromverstärker verwendet wird, der einen sehr hohen negativen Verstärkungsfaktor aufweist, wobei die Ausgangsspannung dieses Verstärkers mit dem vom Speicherkondensator und den parallelen Zweigen gebildeten Kreis in Reihe geschaltet 
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Verstärkers ständig imflussmesser, vorzugsweise ein volumetrischer   Durchflussmesser,   vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal mit einem periodischen Verlauf liefert, dessen Frequenz der Strömungsgeschwindigkeit des betreffenden Me- diums proportional ist, dass die so erhaltenen Frequenzen auf eine Einrichtung der   vorstehend'geschilder-   ten Art wirken und dass die Spannung des Speicherkondensators oder eine von dieser Spannung abgeleitete
Grösse dazu verwendet ist,

   die Strömungsgeschwindigkeit mindestens einer der Leitungen zu regeln. Wäh- rend des Regelvorganges kann die Spannung des Speicherkondensators konstant gehalten   werden ; insbeson-   dere kann diese Spannung ständig auf einem ganz bestimmten Wert gehalten oder den Umständen ent- sprechend immer wieder auf diesen Wert reduziert werden, wobei dieser Wert im allgemeinen der Span-   n\1rlgswert   am Beginn des Regelvorganges ist, der z. B. Null sein kann. Wenn die Regelung in dieser Wei- se erfolgt, ist das Verhältnis zwischen der durch die eine Leitung zugeführten Gesamtmenge des einen
Mediums und der entsprechenden Menge des andern Mediums dann, wenn man es für die gesamte Dauer der Zuführung berechnet, gleich dem vorbestimmten Sollwert dieses Verhältnisses.

   In der Praxis ist diese
Regelung insbesondere dann erforderlich, wenn die Ströme der beiden Medien zusammengeführt und dann abgegeben werden sollen. In diesem Falle besteht Gewähr dafür, dass die gesamte Menge des so abgege- benen Gemisches die beiden Komponenten im richtigen Verhältnis enthält. 



   Die erfindungsgemässe Einrichtung lässt sich ohne weitere Modifikation auch auf den Vergleich und gegebenenfalls die Regelung von mehr als zwei Vorgängen erstrecken. 



   Wie später noch genauer erläutert wird, können Einrichtungen nach der Erfindung auch so ausgebildet werden, dass sie das Messen und Regeln von Momentströmen in Leitungen ermöglichen. 



   Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an mehreren Ausführungs- beispielen näher erläutert. Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Schaltung zum Vergleichen der   Frequenzen fA undfB   von zwei periodischen Vorgängen A und B. Auf die besondere Natur dieser Vorgänge kommt es bei der Behandlung des Grundgedankens der Erfindung an sich nicht an ; zum leichteren Verständnis sei angenommen, dass es sich bei den Vorgängen A und B um Wechselströme handelt. Die Fig. 2 und 3 zeigen durch   Kompensationsschaltungen   verbesserte Einrichtungen nach der Erfindung. Fig. 4 stellt eine Einrichtung zum Regeln von zwei an sich nicht periodischen Vorgängen, nämlich von Flüssigkeitsströmungen in zwei Leitungen, dar.

   Fig. 5 zeigt schliesslich eine erfindungsgemässe Einrichtung, die es erlaubt, die Gesamtmenge der eine Leitung durchströmenden Flüssigkeit innerhalb eines bestimmten Zeitraumes zu messen. 



   Bei der in Fig. 1 gezeigten Schaltung werden die Relais RA und   RJ3   z. B. von zwei zu vergleichenden Wechselströmen gesteuert. Zweckmässig werden diese Wechselströme vorher in elektrische Impulse verwandelt, die die gleiche Frequenz oder harmonische Frequenzen haben können ; zu diesem Zweck kann eine Frequenzvervielfachung oder eine Frequenzteilung angewendet werden. Die so gewonnenen Impulse werden dann den Relais RA und RB zugeführt. Auf diese Weise werden die beweglichen Relaiskontakte rA und   ru. vos   denen jeder zwei verschiedene Stellungen, nämlich die Ladestellung am festen Kontakt 1 und die Entladestellung am festen Kontakt 2, einnehmen kann, mit den Frequenzen fA bzw. fB umgeschaltet. 



  Die festen Kontakte 1 der beiden Relais RA und RB sind mit den beiden Enden eines Spannungsteilers S verbunden, der von einer Gleichstromquelle E gespeist wird. Der zweckmässig einstellbare Abgriff des Spannungsteilers S ist an den geerdeten Verbindungspunkt zweier Hilfskondensatoren CA und CB angeschlossen, die mittels der beweglichen Relaiskontakte rA und rB abwechselnd von der Gleichstromquelle E her aufgeladen (Ladestellung) bzw. über einen gemeinsamen Speicherkondensator Cv entladen werden (Entladestellung). Bezeichnet man die vom Spannungsteiler S abgegriffenen Speisespannungen mit VA bzw. Vg, so ergeben sich für die zeitlichen Mittelwerte der Entladeströme der Hilfskondensatoren CA bzw. CB die Beziehungen : 
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 Widerstände, welche   die Entladeströme auf   einen zulässigen Wert begrenzen.

   Diese Widerstände sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Das Produkt aus der Kapazität von CA und dem Wert des resultierenden Begrenzungswiderstandes soll genügend klein sein, um unter Berücksichtigung der Kontaktzeit des Relais RA eine vollständige oder im wesentlichen vollständige Entladung des Kondensators CA zu gewährleisten. 



  Analoges gilt natürlich für den Kondensator   Cg.   
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 EMI4.2 
 :Diese Spannung oder eine aus ihr   z. B.   durch Verstärkung, Integration und/oder Differentiation ab-   geleitete Grösse   ist ein Mass für den Unterschied zwischen den Frequenzen fA und   fg. Die Spannung e kann   gemessen, registriert oder zum Regeln der Frequenzen in bezug aufeinander benutzt werden. 



   Wenn das Frequenzverhältnis   fA/fB   von selbst im Bereich eines spezifischen Wertes p verbleibt oder wenn mit einer solchen Regelung gearbeitet wird, dass sich das Verhältnis der Frequenzen fA und fB die- 
 EMI4.3 
 
 EMI4.4 
 
 EMI4.5 
 hat die Spannung e einen konstanten Wert, der gleich Null sein, aber auch von Null abweichen kann. 



   Wenn die Schaltung in der Praxis angewendet wird, kann z. B. dafür gesorgt werden, dass die Spannung e den Generator für den Wechselstrom B (mit der Frequenz fB) in einer in der Regeltechnik bekann- 
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 vervielfacher dar. Der Grad p, in dem die Teilung oder Vervielfachung der Frequenz durchgeführt wird, lässt sich kontinuierlich dadurch regeln, dass das Verhältnis VA/VB, z. B. durch Verstellen des Spannungsteilers, oder aber das Verhältnis   CA/CB   verändert wird. 
 EMI4.7 
 vorganges kann es natürlich vorkommen, dass eine zeitweilige Abweichung des Frequenzverhältnisses vom Wert p absichtlich hervorgerufen oder zugelassen wird.

   Wenn nämlich das Frequenzverhältnis vorher eine Zeitspanne kleiner bzw. grösser war als p, so muss hiefür dadurch ein Ausgleich geschaffen werden, dass danach dieses Verhältnis während einer gewissen Zeitspanne grösser bzw. kleiner als p gehalten wird, um die integrierte Abweichung auf Null zurückzuführen. Da das Ziel darin besteht, einen über die Zeit gemittelten konstanten Wert von p zu gewährleisten, müssen während der Regelungsperiode zeitweilige Abweichungen-vom Sollwert p stattfinden. 



   Es wird vielfach vorgezogen, die Regelung so durchzuführen, dass der Wert e ständig gleich Null oder annähernd Null ist. 
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  Der Betrag der jedesmal von CA oder CB   an Cv   abgegebenen Ladung soll im allgemeinen klein im Vergleich mit der vom Speicherkondensator maximal aufnehmbaren Ladungsmenge sein. Diese maximale Ladungsmenge wird durch die maximale Spannung begrenzt, die an den Kondensator angelegt werden darf, und diese Spannung hängt ihrerseits im allgemeinen von der an den Speicherkondensator angeschlossenen Einrichtung, insbesondere von den beim Betrieb dieser Einrichtung auftretenden Antriebsproblemen ab, wenn das gesamte System möglichst gut ausgenutzt werden soll. Ferner kann die Kapazität von Cv nicht auf einen beliebig grossen Wert erhöht werden, weil sich sonst eine zu geringe Empfindlichkeit der Schaltung ergeben würde. 



   Für die Praxis ergibt sich aus den vorstehenden Ausführungen, dass ein hoher Wert von Cv tatsächlich möglich ist, jedoch nicht ein Wert, der im Vergleich zu CA bzw. CB sehr gross ist. Dementsprechend wird auch die gewählte Spannung VA im Vergleich zu e nur eine mässige Grösse haben. 



   Die beschriebene Schaltung lässt sich nicht nur zum Vergleichen, Teilen oder Vervielfachen von Frequenzen, sondern auch zu andern Zwecken verwenden. Wenn die Spannung e konstant bleibt, gilt die Be- 
 EMI5.1 
 = fBVB oder die Kapazitäten CA und CB verglichen oder in ihrer Beziehung geregelt werden. 



   Ferner ist es möglich, den Wert von   CA, CB   und/oder von VA. VB von Grössen abhängig zu machen, die nicht in unmittelbarer Beziehung zu den Frequenzen der periodischen Vorgänge stehen,   z. B.   von der Temperatur und/oder dem Druck. Wie später noch erläutert wird, kann auf diese Weise ein Temperaturund/oder Druckausgleich erzielt werden. 



   Fig. 2 veranschaulicht schematisch eine erfindungsgemässe Einrichtung mit Kompensationsschaltung. 



  Diese Einrichtung ist ähnlich jener nach Fig. 1, nur dass in den Kreis, der durch den Speicherkondensator Cv und die Schaltelemente   CA,     rA, CB und rB   gebildet wird, eine Spannungsquelle eingeschaltet ist, die eine Spannung liefert, welche ständig gleich oder annähernd gleich der Spannung e des Speicherkondensators Cy ist, jedoch im erwähnten Kreis in der entgegengesetzten Richtung wirkt. Zu diesem Zweck wird   die Spannung des Speicherkondensators Cv   dem Eingang eines Verstärkers    T,   mit einem Verstärkungsfaktor von +1   zugeführt ;   die Klemmen, zwischen denen die Ausgangsspannung e dieses Verstärkers auftritt, sind mit 3 und 4 bezeichnet. Für praktische Zwecke reicht es aus, wenn der Verstärkungsfaktor annähernd gleich +1 ist, wie dies   z.

   B.   bei Verstärkern in Kathodenfolgeschaltung der Fall ist. Hiedurch wird gewährleistet, dass die Hilfskondensatoren CA und CB vollständig entladen werden, da die Beläge beider Kondensatoren während des Entladungsvorganges auf das gleiche oder im wesentlichen gleiche Potential gebracht werden. 
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   Die bei der Ladestellung an den Kondensator CA angelegte Spannung wird nicht unmittelbar der
Spannungsquelle E und dem Spannungsteiler S entnommen, sondern mittelbar über zwei in Reihe ge- schaltete Widerstände   Rti   und Ri. Die am Widerstand Ri auftretende Spannung wird dem Hilfskondensator
CA zugeführt. In ähnlicher Weise sind in der andern Hälfte der Schaltung die Widerstände   Re2   und Ru reihengeschaltet. Bei den Widerständen   RU und Re : !   handelt es sich um Widerstandsthermometer, die sich auf der Temperatur    tl   bzw. t2 der Flüssigkeiten in den beiden Leitungen befinden. Die Widerstände
R und R sind im Vergleich mit den Widerständen der Thermometer gross.

   Auf diese Weise können die Volumenmessungen der beiden Durchflussmesser im Hinblick auf Temperaturunterschiede korrigiert wer- den. 



   Die gewünschte Korrektur kann natürlich auch dadurch erzielt werden, dass die Kapazitäten der Kon- densatoren CA und CB entsprechend den gemessenen Temperaturen variiert werden ; ferner ist es zum glei- chen Zweck möglich, die Einstellung des Potentiometers S, insbesondere   z. B.   die Einstellung des mittleren Abgriffes, von den Temperaturen    tl   und   t   abhängig zu machen. 



   Da der Verstärker   T   ein Gleichstromverstärker ist, kann auch ein in bekannter Weise ausgebildetes Abwanderungs-Berichtigungsgerät D zwischen den Klemmen 7,8   und Erde vorgesehen werden, das ge-   währleistet, dass die richtige Einstellung des Verstärkers aufrechterhalten bleibt. Das Abwanderungs-Berichtigungsgerät erzeugt in bekannter Weise eine Abwanderungs-Ausgleichsspannung, die am Eingang des Verstärkers Tz zwischen der Klemme 8 und Erde erscheint. Diese   Abwanderungs-Ausgleichsspannung   gewährleistet, dass bei sehr niedrigen Frequenzen von weniger als 1/60 Hz ein Eingangssignal von 0 Volt einem Ausgangssignal von 0 Volt entspricht. 



   Die Spannung zwischen den Klemmen 5 und 6, die gleich der Spannung e des Speicherkondensators   C., dieser   jedoch entgegengesetzt ist, dient zum Regeln von    Q   und wird zu diesem Zweck einem Regler P zugeführt, der ein Regelventil K in der Leitung   L steuert.   Der Regler P kann so ausgebildet sein, dass er gleichzeitig proportional und integrierend wirkt. Das Ventil K kann z. B. pneumatisch betätigt werden. Da der Regler P und die Arbeitsweise des Ventils K in der Regeltechnik bekannt sind, erübrigt sich eine nähere Beschreibung. 



   Aus   denvorstehendenAusführungen   ist ersichtlich, dass der Strom in der Leitung   L   so geregelt werden kann, dass die von einem bestimmten Augenblick an zugeführte Gesamtmenge    Q   der Flüssigkeit in einem   bestimmten Verhältnis   zur Gesamtmenge   Q   der ändern Flüssigkeit steht, die vom gleichen Augenblick an und während der gleichen Zeitspanne die Leitung LI durchströmt. 



   Der Vorteil der erfindungsgemässen Regeleinrichtung besteht darin, dass dieses Verhältnis durch Verstellen des Spannungsteilers S auf äusserst einfache Weise unmittelbar und ausserdem kontinuierlich eingestellt werden kann. In der Praxis hängt die Genauigkeit des gesamten Regelvorganges von der Arbeitsgenauigkeit der Messgeräte ml und    m   ab,   d. h.   unter günstigen Bedingungen kann ein Genauigkeitsgrad von   0,     erreicht   werden. Da die Einrichtung für vollelektrischen Betrieb ausgebildet werden kann, brauchen keine mechanischen Verbindungen von den Durchflussmessern zu den Schaltelementen der Regeleinrichtung vorgesehen zu werden, wodurch weitere Schwierigkeiten wegfallen.

   Die Einrichtung arbeitet nach Inbetriebnahme sofort in der richtigen Weise und es brauchen keine Betriebsversuche durchgeführt zu werden. Dies bedeutet, dass von einer Regelung von Flüssigkeiten einer Art auf die Regelung von Flüssigkeiten anderer Art oder von   einem Verhältnis Q,/Q. auf   ein anderes übergegangen werden kann, ohne dass dabei Zeit- und Produktionsverluste auftreten. 



   In einem Anwendungsfall wurde eine im wesentlichen gemäss Fig. 4 ausgebildete Einrichtung benutzt,   um mit Kerosin gemischtes asphaltisches Bitumen abzugeben. Das Kerosin wurde über die. Leitung Li mit einer Temperatur von etwa 150C zugeführt, während das asphaltische Bitumen (Eindringzahl 80 ; Tem-   peratur annähernd 150 C) über die Leitung L, zugeführt wurde. Diese Flüssigkeitsströme wurden in der Leitung gemischt ; das Gemisch in Form eines flüssigen Bitumens (S.S.F. 30 - 80) konnte unmittelbar in einer Menge von etwa 33 Tonnen in der Stunde abgegeben werden. Das Gemisch enthielt 21   Vol.-%   Kerosin und 79   Vol, -Ufo   asphaltisches Bitumen, wobei die Genauigkeit der Zusammensetzung 0, 1% betrug. 



   Die tatsächlich angewendete Einrichtung unterschied sich von der in Fig. 4 gezeigten insoferne, als   der Durchflussmesser m,   jenseits der Vereinigungsstelle der beiden Leitungen angeordnet war, so dass dieser   Durchflussmesser   die Gesamtmenge des Gemisches mass. Eine Temperaturkorrektur wurde nicht vorgenommen. 



   Bei den Messgeräten    m      und m2 handelt   es sich um volumetrische Durchflussmesser der Bauart Brodie. 



  Der Durchflussmesser    m   arbeitete mit einer Drehzahl von etwa 1 Umdr/sec und gab an das Relais RA ein Signal von 9 Hz ab. In der Praxis liegt die Signalfrequenz dieser Messgeräte allgemein zwischen 1 und 

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 10 Hz. Die beiden Relais RA und   l1J   waren als polarisierte mechanische Relais ausgebildet. Die Spannungsquelle E lieferte eine Spannung von 150 Volt ; der Spannungsteiler S war auf VA = 75 und VB = 60 Volt eingestellt. In den Zeichnungen ist die Spannungsquelle E als Akkumulator dargestellt, doch kann in der Praxis auch eine gleichgerichtete und gegebenenfalls stabilisierte Wechselspannung verwendet werden. 



   Die Hilfskondensatoren CA und CB waren Polystyrol-Kondensatoren von 0, 03 u F. Zu jedem dieser Kondensatoren war ein Begrenzungswiderstand von 150 000 Ohm in Reihe geschaltet. Der Speicherkonden- 
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 brückender Schalter vorgesehen, der es ermöglichte, diesen Kondensator zeitweilig kurzzuschliessen. 



   Bei dem beschriebenen Anwendungsbeispiel wurde asphaltisches Bitumen mit Kerosin gemischt; die Einrichtung lässt sich jedoch auch bei sämtlichen Arten anderer Gemische anwenden, z. B. bei der Herstellung von Schmierölen, Benzin oder Gasöl aus zwei oder mehr Bestandteilen. In der chemischen Industrie ermöglicht es die erfindungsgemässe Einrichtung,   z. B.   das Verhältnis verschiedener Ströme zu messen und/oder zu regeln, die einem Reaktionsgefäss zugeführt werden. 



   Ferner kann der Strom eines bestimmten Mediums in zwei oder mehr Teilströme aufgeteilt werden, bei denen die Durchsatzgeschwindigkeiten in einem festen Verhältnis zueinander stehen. Diese Aufgabe   kann z. B.   dann gestellt sein, wenn mehrere Aggregate, z. B. Reaktoren, Mischer, Separatoren, Destillationskolonnen oder Extraktionskolonnen parallelgeschaltet sind und von einer einzigen Quelle aus gespeist werden sollen. 



   Die Erfindung ermöglicht es auch, die Gesamtmenge eines Materials,   z. B.   einer   Flüssigkeit oder   eines Gases, zu messen, die innerhalb einer bestimmten Zeitspanne durch eine Leitung gefördert wird. 



  Fig. 5 zeigt die zu einer solchen Messung benutzte Einrichtung, die insgesamt als integrierender Durchflussmesser arbeitet. 



   Durch eine Leitung L1 strömt eine Flüssigkeit mit einer Dichte   cl ; es   soll die gesamte, während einer bestimmten Zeit durch die Leitung gtförderte Flüssigkeitsmenge gemessen und erforderlichenfalls registriert werden. Wenn das die Leitung in der Zeiteinheit durchströmende Flüssigkeitsvolumen mit V bezeichnet wird, so ist die Masse X, die je Zeiteinheit gefördert wird, gleich d. V. Die gesamte Masse wird dadurch erhalten, dass X als Funktion der Zeit integriert wird. 



   In die Leitung L1 ist ein Messgerät M1 eingeschaltet, dessen Ausgangssignal aus elektrischen Impulsen besteht, deren Frequenz fA der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und damit auch der Grösse V proportional ist. 



   Die Dichte der Flüssigkeit wird mit Hilfe eines Messgerätes Ms kontinuierlich gemessen ; dieses Gerät erzeugt als   Ausgangssignal eine variierende Gleichspannung E < , die   der Dichte d proportional ist. 



   Die Einrichtung nach Fig. 5 ist im übrigen im wesentlichen ähnlich der Schaltung nach Fig. 4. In Fig. 5 ist mit EB eine konstante Gleichspannung bezeichnet und ferner ist ein Generator H vorgesehen, der elektrische Impulse mit einer Frequenz fB liefert, die von der Spannung zwischen den Klemmen 5 und 6,   d. h.   von der Spannung e des Speicherkondensators, abhängt. 



   Wenn e konstant ist, so gilt die folgende Beziehung : 
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 (Hierin ist    c,   eine Konstante.)   Die Frequenz fg   ist somit   ein Mass   für den die Leitung in der Zeiteinheit durchsetzenden Massenstrom. 



  Ein Zählgerät TM, das durch Impulse mit der Frequenz   fB   betätigt wird, zeigt dann den über die Zeit integrierten Massenstrom durch die Leitung    L   an. 



   Die Spannung e wirkt als Steuerspannung auf die Frequenz fB des Generators H ; diese Steuerung ge- 
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 angegebene Beziehung tatsächlich erfüllt. Der Generator H kann   z. B.   als Multivibrator ausgebildet sein. 



   Wenn die Zahl der Impulse mit der Frequenz fA ebenfalls mit Hilfe eines Zählgerätes gemessen wird, so ergibt sich zusätzlich eine Anzeige des gesamten innerhalb einer bestimmten Zeitspanne abgegebenen Flüssigkeitsvolumens. 

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   Durch eine geringfügige Abänderung der Einrichtung nach Fig. 5 kann diese in ein Regelgerät verwandelt werden, das an Stelle einer Frequenz eine Spannung liefert, die ein Mass für den Augenblickswert des Massenstromes durch die Leitung    L1   ist. Mit Hilfe dieser Spannung kann z. B. ein Vorgang gesteuert werden, bei dem die durch die Leitung strömende Flüssigkeit eine Rolle spielt ; diese Steuerung hängt somit vom Augenblickswert der Grösse X = d. V ab. 



   Zu diesem Zweck werden die folgenden Änderungen vorgenommen : Das Relais RB wird durch Impulse mit einer konstanten Frequenz betätigt, wobei diese Frequenz z. B. vpn der Netzfrequenz abgeleitet oder ihr gleich ist ; ferner wird der Generator H durch einen Verstärker ersetzt, u. zw. vorzugsweise in Kombination mit einer Integrationsschaltung. Das Ausgangssignal dieses Verstärkers der genannten Kombination tritt an die Stelle der konstanten Spannung EB. Dieses Signal bildet gleichzeitig die gewünschte Steuergrösse. Diese Ausbildung der Einrichtung gewährleistet, dass die Spannung e einen konstanten Wert beibehält, der gleich Null ist, wenn der Verstärker in Kombination mit einer Integrationsschaltung be- 
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 Hierin ist c2 eine Konstante. Somit ist in diesem Falle Eg dem Wert   d. V., d. h.   dem Augenblickswert des Massenstromes, proportional. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Einrichtung zum Vergleichen, insbesondere zum Regeln, von zwei an sich periodischen oder von nichtperiodischen Vorgängen abgeleiteten periodischen Vorgängen, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden periodischen Vorgang ein Umformer   (RA, CA ; Rc, CB)   vorgesehen ist, der den betreffenden periodischen Vorgang, wie an sich bekannt, durch einen entsprechenden Gleichstrom   (iA, in)   abbildet, dessen Stärke mindestens im Durchschnitt von der Frequenz (fA, fB) des betreffenden periodischen Vorganges abhängt, und dass diese Umformer gegensinnig an einen als Speicher wirkenden Kondensator   (Cv)   angeschlossen sind, so dass die beiden erhaltenen Gleichströme den Kondensator in entgegengesetzter Richtung beaufschlagen, wobei die an diesem   Kondensator (Cv)

     auftretende Spannung oder eine davon abgeleitete Grösse als Messergebnis, insbesondere für die Durchführung der Regelung, dient.

Claims (1)

  1. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine unmittelbare oder mittelbare Regelung der Frequenz mindestens eines der periodischen Vorgänge mitHilfe der Spannung (e) des Speicherkondensators (Cv) oder einer von dieser Spannung (e) abgeleiteten Grösse in der Weise erfolgt, dass die Spannung (e) des Speicherkondensators (Cv) einen konstanten oder im wesentlichen konstanten Wert annimmt.
    3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung in der Weise erfolgt, dass die Spannung (e) des Speicherkondensators (Cv) einen vorbestimmten Wert annimmt, u. zw. insbesondere denjenigen Wert, den diese Spannung (e) am Beginn des Regelvorganges hat.
    4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung in der Weise erfolgt, dass die Spannung (e) des Speicherkondensators (Cv) den Wert Null annimmt.
    5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Gleichströme (i, ig) mit Hilfe eines als Hilfskondensator arbeitenden Kondensators (CA, CB) erzeugt wird, der mit der Frequenz (fA, fB) des betreffenden periodischen Vorganges mit einer konstanten und erforderlichenfalls verstellbaren und bzw. oder regelbaren Gleichspannung (VA, VB) aufgeladen und danach mit der gleichen Frequenz (fA. fB) über den Speicherkondensator (Cv) entladen wird.
    6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherkondensator (Cv) in Reihe zu zwei zueinander parallelen Zweigen liegt, von denen jeder eine Reihenschaltung eines Hilfskondensa- EMI8.2 <Desc/Clms Page number 9>
    8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Speicherkondensator (Cy) ein Gleichstromverstärker (T) parallelgeschaltet ist, der einen Verstärkungsfaktor mit dem Wert 1 oder an- nähernd 1 hat und dessen Ausgangsspannung (3,4) mit dem vom Speicherkondensator (Cv) und den par- allelen Zweigen gebildeten Kreis in zu der Spannung (e) des Speicherkondensators (Cv) entgegengesetzter Richtung in Reihe geschaltet ist.
    9. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Gleichstromverstärker (T,) mit einem sehr hohen negativen Verstärkungsfaktor. dessen Ausgangsspannung (5,6) mit dem vom Speicherkonden- sator (Cv) und den parallelen Zweigen gebildeten Kreis in Reihe geschaltet ist und dessen Eingangsspannung (7,8) durch diese Ausgangsspannung (5, 6) zuzüglich der Spannung (e) des Speicherkondensators gebildet wird.
    10. Einrichtung nach Anspruch 1 zum Regeln des Verhältnisses zwischen den Mengen verschiedener Medien, z. B. von Flüssigkeiten, die durch zwei Leitungen strömen, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Leitung (Lip L2) ein Durchflussmesser (m., m ) vorzugsweise ein volumetrischer Durchflussmesser, vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal mit einem periodischen Verlauf liefert, dessen Frequenz der Strömungsgeschwindigkeit des betreffenden Mediums proportional ist, dass die so erhaltenen Frequenzen auf eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 9 wirken und dass die Spannung des Speicherkondensators (Cv) oder eine von dieser Spannung abgeleitete Grösse dazu verwendet ist, die Strömungsgeschwindigkeit in mindestens einer der Leitungen (L , LJ zu regeln.
    11. Einrichtung nach Anspruch 1 zum Messen des Massenstromes eines durch eine Leitung strömenden Mediums, z. B. einer Flüssigkeit oder eines Gases, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (li) ein Durchflussmesser (M), vorzugsweise ein volumetrischer Durchflussmesser, vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal mit einem periodischen Verlauf liefert, dessen Frequenz (fA) der Strömungsgeschwindigkeit des betreffenden Mediums proportional ist, dass ferner ein Generator (H) vorgesehen ist, der elektrische Impulse mit veränderbarer Folgefrequenz (fB) liefert, dass die so erhaltenen Frequenzen einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9 zugeführt werden, bei der die Grösse der Gleichspannung (E) für einen der beiden Hilfskondensatoren (CA, CB)
    in Abhängigkeit von der momentanen Dichte des Mediums gere- gelt wird, während der Generator (H) von der Spannung des Speicherkondensators gesteuert wird, so dass die Impulsfolgefrequenz (fg) des Generators von dieser Spannung abhängt, und dass diese Folgefrequenz (fB) und/oder der z. B. mittels eines Zählgerätes über die Zeit integrierte Wert dieser Frequenz (fB) gemessen wird.
    12. Einrichtung nach Anspruch 1 zum Messen und bzw. oder Regeln des Massenstromes eines durch eine Leitung strömenden Mediums, z. B. einer Flüssigkeit oder eines Gases, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (L1) ein Durchflussmesser (M), vorzugsweise ein volumetrischer Durchflussmesser, vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal mit einem periodischen Verlauf liefert, dessen Frequenz (fA) der Strömungsgeschwindigkeit des betreffenden Mediums proportional ist, dass weiter ein Generator vorgesehen ist, der elektrische Impulse mit einer konstanten Folgefrequenz (fg ; z.
    B. Netzfrequenz) liefert, dass die so erhaltenen Frequenzen auf eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9 wirken, bei der die Grösse der Gleichspannung (EA) für den einen Hilfskondensator in Abhängigkeit von der momentanen Dichte des Mediums geregelt wird, während die Gleichspannung (Eg) für den andern Hilfskondensator einem Verstärker, vorzugsweise kombiniert mit einer Integrationsschaltung, entnommen wird, dessen Eingangssignal mittelbar oder unmittelbar vom Speicherkondensator geliefert wird, und dass die dem Verstärker entnom- mene Spannung (Eg) oder eine von dieser Spannung abgeleitete Grösse gemessen und/oder für die Regelung des Massenstromes verwendet ist.
AT842458A 1957-12-06 1958-12-04 Einrichtung zum Vergleichen, insbesondere zum Regeln, von zwei periodischen Vorgängen AT223708B (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
NL223708X 1957-12-06

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Publication Number Publication Date
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