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Einrichtung zur Messung und Fernlibertragung von physikalischen oder chemischen
Grössen.
Einrichtungen zur Messung verschiedener physikalischer Grössen mit Hilfe einer elektrischen Kraft, die mittels e : ner durch elektrische Kontakte geschalteten elektrischen Hilfsenergie verändelt wird, sind bekannt. Diese Einrichtungen sind sehr unvollkommen, da einerseits die elektrische Kontakteinrichtung bei fernen Kontakten sehr unsicher ist und anderseits eine solche Einrichtung nur mit e : ner einzigen verhältnismässig geringen Geschwindigkeit wirkt. Ferner sind Ausführungen bekannt, bei denen durch Regelung der elektrischen Energie ein bestimmter Temperaturunterschied aufrecht erhalten wird. wobei die Energie als Mass der Strömung eines gasförmigen Mittels dient (Thomasmeter).
Die Erfindung bezieht sich auf selbsttätige Einrichtungen zur Messung und Fernübertragung von beliebigen physikalischen oder chemischen Grössen mit Hilfe einer veränderlichen elektrischen Kraft, wobei zwei oder mehrere empfindliche Systeme verwendet werden, auf deren eines die ursprüngliche Grösse wirkt, die sich entweder als Kraft oder als Bewegung eines entsprechenden Teiles äussert. Das zweite System, auf das die erwähnte elektrische Hilfsgrösse wirkt, kompensiert die Äusserung des erst- genannten Systems. Die Anordnung wird in der Regel so getroffen, dass im Falle der Kompensation der beiden Systeme ein bestimmter auf die Steuerung einwirkender Teil eine bestimmte Lage einnimmt. die er verlässt, wenn die Kompensation gestört wird.
Die Erfindung besteht nun in der Einschaltung einer periodisch wirkenden Hilfskraft, welche entsprechend der jeweiligen Stellung eines bei einer Störung des Ausgleiches wirksam werdenden Hilfsorganes die Steuerung des die elektrische Kraft regelnden Servomotors derart beeinflusst, dass diese Steuerung bei einer Störung des Ausgleichs zwecks deren Be- seitigung das Anlaufen des Servomotors veranlasst.
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der Fig. 1.
In einer Leitung 1 ist eine Düse 2 angeordnet, die eine mit der Strömung in der Leitung 1 sich ändernde Druckdifferenz hervorruft. Diese Druckdifferenz wird durch Leitungen 3, 4 auf eine in einem Gehäuse. 5 angeordnete Membran 6 überführt. Dem Druck auf die Membran 6 wirkt ein nach Art der Kelvinschen Wage zusammengestelltes elektrisches System entgegen, das aus zwei festen Spulen 9, 10 und einer beweglichen Spule 8 besteht ; alle drei Spulen 9, 8, 10 sind hintereinander geschaltet.
Die Spule 8 hängt mittels einer Stange 8a zwischen Federn 11a und 11b, von welchen die obere Feder 11b an eine Stellschraube angeschlossen ist, während die untere Feder lla sich an einen mit der Stange 7 der Membran 6 verbundenen Arm 7a anschliesst. Die Stange 7 liegt zwischen Federn 11 und 12, deren Kraft durch in Lagern 13, 14 gehaltene Stellschrauben feinreguliert wird. Durch die Federn 11, 12, lla und 11b wird das ganze System ausbalanziert.
Die Bewegung der Teile 6, 7, 8 wird auf einen in einem ortsfesten Punkt 16 drehbar gelagerten Hebel 15 übertragen, der an seinem Ende eine flache Feder 17 und am Ende derselben eine Schneide 18
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der Kolbenstange. 37 ein Schleifkontakt 32 eines Widerstandes 33,34 verstellt wird. Ein von der Stange 3/ getragener, mit ihr fest verbundener Zylinder 38 S enthält einen Kolben 39 mit. einer Stange 40 und wirkt
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als Rüeksteuerung. E. ne Batterie, Dynamo od. dgl. 35 liefert einen durch den Widerstand 33, 34 geregelten und durch Apparate 36, 37 gemessenen Strom.
An die Leitung 4 ist durch ein Rohr 55 ein Zylinder 56 angeschlossen, in welchem durch den durch die Leitungen 4, 55 zugeführten Druck ein Kolben 57 entgegen der Wirkung einer Feder. 59 verschoben wird. Die Kolbenstange-58 trägt einen Schleifkontakt 60, welcher zusammen mit einem Widerstand 61 den Strom der Stromquelle 36 vor den Spulen S, ss. 70 überbrückt. Der Schleifkontakt 60 hat einen dehnbaren Anschluss 62, welcher seine Bewegung nicht hindert.
Über dem Prisma 18 der Feder 17 befindet sich am unteren Ende einer in einer Führung 47 auf und ab gehenden Stange 46 ein Teil 45 (Fig. 2), welcher durch eine Feder 48 entlastet ist. Die Bewegung des Teiles 45 erfolgt periodisch durch eine Hilfskraft, z. B. ein Uhrwerk, eine Transmission oder ähnliches. Wenn sich bei dieser periodischen Auf-und Abbewegung des Teiles 46 das Prisma 18 in neutraler Lage befindet, so wird es durch den Teil 45 auf beide Hebel 19, : 20 in der dargestellten Lage gleichzeitig auf-
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und bei der nächsten Senkbewegung des Teiles 45 trifft das Prisma 18 zuerst bloss auf den Hebel 19 auf und nimmt ihn mit, wobei sich infolge der zwangläufigen Verbindung der Hebel 20 in. entgegengesetzter
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Durch eine Leitung 42 fliesst das Arbeitsmittel ab. Die Hebelarme 19, 20 sind derart gekrümmt, dass die Grösse der Verstellung der Steuerung 26 und daher auch die Geschwindigkeit der Änderung des Widerstandes 3. 3,. 34 von der Grösse des Ausschlages des Prismas 18 nach einem bestimmten wählbaren Gesetze abhängt, z. B. um in den Apparaten die Skalen von bestimmter Einteilung zu erhalten, was insbesondere zum Vergleich mit den Messungen von andern Grössen, wie dies beispielsweise bei ökonomischen Feuerungs- anlagen erforderlich ist, wichtig ist.
Die Flüssigkeitsdämpfung 38 mit dem Kolben. 39 und der Stange 40 wirkt dabei auf den Hebel 15 und die mit ihm verbundenen Teile derart ein, dass bei einer Bewegung der Servomotor 30,.'31 bestrebt ist, den Hebel 15 in die ursprüngliche Nullage zurückzubringen. Damit wird ein Pendeln bzw. eine Überregelung verhindert und eine vielraschere Messung erzielt. Der Kolben 39 schwebt frei in der Flüssigkeit im Zylinder 38.
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Einrichtung erzielt werden kann.
Die beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt :
Einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit in der Leitung 1 entspricht eine bestimmte Differenz der zu beiden Seiten der Drosselstelle 2 bestehenden Drücke des strömenden Mittels und folglich auch eine bestimmte Belastung der Membran 6, die durch die Kraft des Systems 8, 9, 10 kompensiert ist.
Es entspricht daher auch jeder Strömungsgeschwindigkeit in der Leitung 7 ein bestimmter Wert der
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Steuerung 26, 2'1 verstellt und der sich nunmehr bewegende Kolben 30 des Servomotors verstellt den Widerstand 33, 34 so lange, bis die im System 8, 9, 10 wirkende elektrische Hilfskraft die neue Druckdifferenz auf der Membran 6 kompensiert und der Hebel 75 wieder iu seine Nullage zurückkehrt ; in der Einrichtung tritt das Gleichgewicht wieder ein. Der durch den Widerstand 3. 3,. 34 einregulierte, neue Wert der elektrischen Hilfskraft. 35 entspricht daher dem neuen Wert der Strömung des Mittels in der Leitung 1.
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Apparate. 36,. 37 werden durch den Widerstand 61 unter Berücksichtigung des Druckes in der Leitung 7 korrigiert.
Anstatt durch Druckänderungen kann aber der Widerstand 67 auch durch den Einfluss einer anderen Grösse des in der Leitung 1 strömenden Mittels, z. B. durch Temperaturänderungen, verstellt werden.
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schwache Feder 11a bewirkt, dass nur ein Bruchteil der durch die Einwirkung der elektrischen Grösse entstandenen Kraft zur Kompensierung der auf die Membran 6 wirkenden Druckdifferenzen herangezogen wird, so dass die Membran auf sehr feine Druckunterschiede ansprechen kann.
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