CH379139A - Method and device for comparing two periodic processes and using the method for regulating - Google Patents

Method and device for comparing two periodic processes and using the method for regulating

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CH379139A
CH379139A CH6694358A CH6694358A CH379139A CH 379139 A CH379139 A CH 379139A CH 6694358 A CH6694358 A CH 6694358A CH 6694358 A CH6694358 A CH 6694358A CH 379139 A CH379139 A CH 379139A
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CH
Switzerland
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voltage
capacitor
storage capacitor
periodic
circuit
Prior art date
Application number
CH6694358A
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German (de)
Inventor
Hanso Schotanus Henricus
Idzerda Steringa
Ensing Lukas
Original Assignee
Bataafsche Petroleum
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D11/00Control of flow ratio
    • G05D11/02Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material
    • G05D11/13Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means
    • G05D11/131Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means by measuring the values related to the quantity of the individual components

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

  

  Verfahren und Einrichtung zum Vergleichen zweier periodischer Vorgänge  und Anwendung des Verfahrens zum Regeln    Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum  Vergleichen zweier je von einer periodischen oder  nicht periodischen     Messgrösse    abgeleiteter periodischer  Vorgänge, bei dem für jeden periodischen Vorgang  unter Anwendung eines Hilfskondensators ein Gleich  strom erzeugt wird, dessen zeitlicher Mittelwert von  der Frequenz des     betreffenden    Vorgangs abhängt,  wobei diese beiden Ströme in entgegengesetzter  Richtung einem als Vergleichsorgan wirkenden Kon  densator zugeführt werden.

   Das erfindungsgemässe  Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder  Hilfskondensator mit Hilfe einer Gleichspannung auf  geladen und danach in einem anderen Stromkreis, in  dem sich der Vergleichskondensator befindet, entladen  wird, wobei jeder der periodischen Vorgänge mittels  eines Relais die Umschaltung Laden-Entladen des  zugehörigen Hilfskondensators bewirkt, und dass mit  dem Vergleichskondensator eine Spannungsquelle in  Serie geschaltet ist, deren Spannung ständig mindestens  annähernd ebenso gross ist wie die Spannung des  Vergleichskondensators, letzterer jedoch entgegen  gesetzt ist.  



  Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Ein  richtung zur Durchführung dieses Verfahrens, welche  gekennzeichnet ist durch einen Stromkreis, in dem der  Speicherkondensator und die Parallelschaltung von  zwei Zweigen in Reihe geschaltet sind, bei dem jeder  dieser Zweige die Reihenschaltung eines der Hilfs  kondensatoren und eines Kontaktes eines zugehörigen  Auflade- und     Entladerelais    umfasst, welches Relais  in seiner     Aufladestellung    eine     Gleichspannungsquelle     mit dem     betreffenden    Hilfskondensator in Verbindung  bringt und in seiner     Entladestellung    den diesen Hilfs  kondensator umfassenden, genannten Zweig schliesst,  ferner gekennzeichnet durch Mittel,

   um die Umschal  tung des einen Relais mit der Frequenz eines der    periodischen Vorgänge und des anderen Relais mit  der anderen Frequenz zu bewirken und durch die in  dem erwähnten Stromkreis in Reihe geschaltete  Spannungsquelle, deren Spannung ständig mindestens  annähernd ebenso gross ist wie die Spannung des  Speicherkondensators, letzterer jedoch entgegengesetzt  ist.    Die Erfindungen werden im folgenden an Hand  schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungs  beispielen der Vergleichs- bzw.

   Regeleinrichtung näher  erläutert.     Fig.    1 zeigt in schematischer Darstellung eine  Schaltung zum Vergleichen der Frequenzen     fA    und     fs     von zwei periodischen Vorgängen<I>A</I> und<I>B.</I> Auf die  besondere Natur dieser Vorgänge kommt es bei der  Behandlung des Grundgedankens der Erfindung nicht  an; um einen Anhaltspunkt zu bieten, kann an  genommen werden, dass es sich bei den Vorgängen A  und B um Wechselströme handelt.    Diese Wechselströme dienen zum Betätigen von  zwei Relais RA und RB; erforderlichenfalls werden die  Wechselströme vorher in elektrische Impulse ver  wandelt, die z.

   B. die gleiche Frequenz haben; zu  diesem Zweck kann man mit einer     Frequenzverviel-          fachung    oder     -teilung    arbeiten, doch wird diese  Möglichkeit aus Gründen der Einfachheit hier nicht  behandelt; die so gewonnenen Impulse werden den  Relais zugeführt. Auf diese Weise werden die Relais,  von denen jedes zwei verschiedene Stellungen, nämlich  die Stellung 1 bzw. die Ladestellung und die Stellung 2  bzw. die     Entladestellung,    einnehmen kann, mit den  Frequenzen     fA    bzw.     f$    umgeschaltet.

   Der Kontakt des  Relais RA liegt zusammen mit einem als Hilfskonden  sator wirkenden Kondensator CA in einem von zwei  einseitig parallel geschalteten Zweigen, während der  andere dieser Zweige den Kontakt des Relais     RB         und einen als Hilfskondensator wirkenden Konden  sator     C$    umfasst.  



  Diese Zweige sind je in Reihenschaltung mit einem  als Speicherkondensator wirkenden Kondensator     Cv     verbunden, dessen Spannung mit e bezeichnet wird.  



  Die Schaltung wird durch eine mit ihr parallel  geschaltete Quelle für eine konstante Gleichspannung  E und einen Spannungsteiler S vervollständigt. Die  Kontakte 1 der beiden Relais sind je an eine Klemme  des Spannungsteilers S angeschlossen und die Ver  bindungsstelle der beiden Kondensatoren CA und     C$     liegt an dem verstellbaren Mittelkontakt des     Span-          nungsteilers.     



  Wenn sich die Relais in der Stellung 1 befinden,  wird der Hilfskondensator CA auf die Spannung VA  aufgeladen, während der Hilfskondensator     C$    auf die  Spannung VB aufgeladen wird. Wenn sich die Relais  in der Stellung 2 befinden, entladen sich die beiden  Hilfskondensatoren über den Speicherkondensator       Cv;    der Kondensator CA liefert einen Gleichstrom     iA,     während der Hilfskondensator     C$    einen Gleichstrom       i$    abgibt; die Grösse dieser Ströme ergibt sich als  zeitlicher Mittelwert aus der folgenden Beziehung:

           iA   <I>=</I>     fA#        CA#VA    und     !B    =     f$-        CB#VB       Diese Ströme werden dem Kondensator     Cv    in  entgegengesetzter Phase zugeführt. Die obigen For  meln gelten genau, da mit     Cv    eine Spannungsquelle<I>SB</I>  in Reihe geschaltet ist, die eine Spannung aufweist,  welche ständig gleich oder annähernd gleich der  Spannung e des Speicherkondensators, letzterer jedoch  entgegengesetzt, ist. Die strichpunktierte Linie stellt die  Steuerleitung dar, durch welche die Steuerspannung e  der Spannungsquelle<I>SB</I> zugeführt wird.

   Die Wirkung  der von der Spannungsquelle<I>SB</I> erzeugten Kompen  sation wird unten an Hand von     Fig.    2 und 3 näher  beschrieben.  



  In dem Entladungskreis der beiden Hilfskonden  satoren liegen im allgemeinen mehrere Widerstände,  die die     Entladeströme    auf einen zulässigen Wert  begrenzen. Diese Widerstände sind in die Schaltbilder  nicht eingezeichnet. Das Produkt aus der Kapazität  von CA und dem Wert des Begrenzungswiderstandes  soll genügend klein sein, um eine vollständige oder im  wesentlichen vollständige Entladung des Kondensators  CA zu gewährleisten, wenn man die Kontaktzeit des  Relais RA berücksichtigt. Das gleiche gilt entsprechend  für den Kondensator     C$.     



  Die Spannung e des Speicherkondensators     Cv    ist  durch nachstehende Formel gegeben:  
EMI0002.0023     
    Diese Spannung oder eine aus ihr z. B. im Wege  der Verstärkung, Integration und/oder     Differentiation     abgeleitete Grösse ist ein Mass für das Verhältnis oder  den Unterschied zwischen den Frequenzen     f@    und     f$.     Die Spannung e kann gemessen, registriert oder zum  Regeln der Frequenzen in bezug zueinander benutzt  werden.

      Wenn das Verhältnis der Frequenzen     fA/fB    von  selbst im Bereich eines spezifischen Wertes p verbleibt  oder wenn mit einer solchen Regelung gearbeitet wird,  dass sich das Verhältnis dieser Frequenzen diesem Wert  wenigstens annähert, gibt man den Grössen CA, VA,       C$    und VB     zweckmässigerweise    solche Werte, dass sich  die nachstehende Beziehung ergibt:         CA-VAI        CB@VB   <I>= 1/p</I>    Dies bedeutet, dass     i &     =     i$,    wenn das     Verhältnis.fA/fB     tatsächlich den Wert p hat.

   Wenn dies der Fall ist,  besitzt die Spannung e in stationärem Zustand einen  konstanten Wert, der gleich Null sein oder von Null  abweichen kann.  



  Wenn die Schaltung in der Praxis angewendet wird,  kann man z. B. dafür sorgen, dass die Spannung e den  Generator für den Wechselstrom der Frequenz     f$    in  einer in der Regeltechnik bekannten Art     beeinflusst,     und zwar im vorliegenden Falle über einen     Propor-          tionalregler    oder einen integrierenden Regler oder  über ein Regelgerät mit proportionaler und inte  grierender Wirkung, so dass das Verhältnis     .fA/fB     konstant ist. Dieser konstante Wert kann gleich 1 sein,  doch kann er auch einen von 1 abweichenden Wert p  besitzen. Im letzteren Falle sieht man eine Schaltung  für eine     Frequenzteilung    oder     -vervielfachung    vor.

   Der  Grad p, in dem die Teilung oder Vervielfachung durch  geführt wird, lässt sich kontinuierlich dadurch regeln,  dass man das Verhältnis     VA/VB        z.B.    durch Verstellen  des Spannungsteilers oder aber das Verhältnis     CA/CB     verändert.  



  Wenn man einen Regler mit integrierender Wir  kung oder aber einen schneller arbeitenden Regler mit  proportionaler und integrierender Wirkung verwendet,  wird die über die Regelperiode integrierte Abweichung  von dem gewünschten     Frequenzverhältnis        .f@/        f$   <I>= p</I>  nahezu auf Null reduziert. Während dieses Regelungs  vorgangs kann es natürlich vorkommen, dass eine  zeitweilige Abweichung des     Frequenzverhältnisses    von  dem Wert p absichtlich hervorgerufen oder zugelassen  wird.

   Wenn nämlich das     Frequenzverhältnis    vorher  eine Zeitlang kleiner bzw. grösser war als p, so muss  hierfür dadurch ein Ausgleich     geschaffen    werden, dass  man danach dieses Verhältnis während einer gewissen  Zeitspanne grösser bzw. kleiner als p hält, 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 Abweichun  gen vom Sollwert p stattfinden.  



  Es wird vielfach vorgezogen, die Regelung so  durchzuführen, dass der Wert e ständig gleich Null  oder annähernd Null ist.  



  Wenn die Frequenzen verhältnismässig niedrig sind,  verwendet man mechanische Relais; bei höheren  Frequenzen kann man mit elektronischen Relais  arbeiten. Die Kontaktzeiten für die mechanischen  Relais sollen natürlich derart sein, dass eine aus  reichende Zeit für das Aufladen und Entladen der  Kondensatoren zur Verfügung steht.      Bezüglich des Speicherkondensators sei folgendes  bemerkt: Die Zeitkonstante dieses Kondensators, d. h.

    das Produkt aus der Kapazität und dem gesamten  Parallelwiderstand, welch letzterer durch den Ab  leitungswiderstand des Kondensators und den Wider  stand des mit dem Kondensator parallel geschalteten  Kreises gebildet wird, besitzt gewöhnlich einen hohen  Wert; wenn man einen geeigneten Kondensator vor  sieht, insbesondere wenn das     Dielektrikum    in geeig  neter Weise gewählt ist     (Epoxyharze,    Polystyrol, Poly  ester, Polyäthylen), kann diese Zeitkonstante ohne  weiteres einige Stunden betragen. Diese Zeitkonstante  bildet nach Lage der Dinge den Informationsspeicher  der Schaltung; wenn die Schaltung zur Regelung mit  integrierender Wirkung benutzt wird, wird es vor  gezogen, als Informationsspeicher eine Zeitspanne von  einigen Stunden vorzusehen.  



  Bezüglich der Bestimmung der Grösse von     Cv    gelten  ausserdem die folgenden Betrachtungen: Die Grösse  der jedesmal von CA oder     C$    an     Cv    abgegebenen  Ladung soll im allgemeinen im Vergleich mit der von  dem Speicherkondensator maximal     aufnehmbaren     Ladung klein sein. Diese maximale Ladungsmenge  wird durch die maximale Spannung begrenzt, die man  an den Kondensator anlegen kann, und diese Span  nung richtet sich wiederum im allgemeinen nach der  an den Speicherkondensatoren angeschlossenen Ein  richtung, insbesondere nach den beim Betrieb dieses  Systems auftretenden Antriebsproblemen, wenn man  das System bis zur Grenze seines Antriebsbereichs  ausnutzt.

   Jedoch kann man die Kapazität von     Cv     nicht auf einen beliebig grossen Wert erhöhen, denn  andernfalls würde sich eine zu geringe Empfindlichkeit  der Schaltung ergeben.  



  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.     C$    sehr gross ist. Entsprechend wird auch  die benutzte Spannung VA nicht     allzugross    im Ver  gleich zu e sein.  



  Es ist möglich, die Grösse von CA,     C$    und/oder  <I>VA,</I>     VB    von Grössen abhängig zu machen, die nicht  in unmittelbarer Beziehung zu den Frequenzen der  periodischen Vorgänge stehen, z. B. von der Tem  peratur und/oder dem Druck. Wie weiter unten er  läutert, kann man auf diese Weise einen     Temperatur-          und/oder    Druckausgleich erzielen.  



       Fig.    2 veranschaulicht schematisch ein weiteres  Beispiel der oben erwähnten Kompensationsschaltung.  Diese Schaltung ähnelt derjenigen nach     Fig.    1, wobei  eine Spannungsquelle zwischen den Punkten 3 und 4  in Reihe in den Kreis eingeschaltet ist, der durch den  Speicherkondensator     Cv    und die Parallelschaltung mit  CA, RA,     C$    und     RB    gebildet wird, welche eine Span  nung     liefert,    die ständig gleich oder annähernd gleich  der Spannung e des Speicherkondensators ist, jedoch  in dem erwähnten Kreis in der entgegengesetzten  Richtung wirkt.

   Zu diesem Zweck wird die Spannung  des Speicherkondensators dem Eingang eines Ver  stärkers     T,    mit einem Verstärkungsfaktor von     -f-1       zugeführt; die     Klemmen,    zwischen denen die Aus  gangsspannung e dieses Verstärkers auftritt, sind mit  3 und 4 bezeichnet. Für die Zwecke der Praxis reicht  es aus, wenn der Verstärkungsfaktor annähernd gleich       -j-1    ist, wie es z. B. bei Verstärkern der Kathoden  folgeschaltungsbauart der Fall ist.  



  Hierdurch wird gewährleistet, dass die Hilfs  kondensatoren CA und     C$    vollständig entladen wer  den, da die Belege beider Kondensatoren während des  Entladungsvorgangs auf das gleiche oder im wesent  lichen gleiche Potential gebracht werden.  



  Die Spannung e zwischen den Punkten 3 und 4  kann vorteilhaft zum Registrieren, Messen oder  gegebenenfalls zum unmittelbaren oder mittelbaren  Regeln der Frequenzen der periodischen Vorgänge       benutzt    werden.  



  Bei der in     Fig.    3 gezeigten Schaltung wird das  gleiche Ergebnis mit     Hilfe    eines Verstärkers     T2    erzielt,  der eine sehr hohe negative Stromverstärkung besitzt.  Ein Verstärker dieser Bauart kann z. B. als drei  stufiger Gleichstromverstärker mit einer Verstärkung  von annähernd 1000 ausgebildet sein.

   Die zwischen  den Punkten 5 und 6 erscheinende Ausgangsspannung  dieses Verstärkers liegt in Reihe mit dem Speicher  kondensator     Cv    und dem Parallelkreis RA, CA,     RB     und     C$.    Der Verstärker     T2    gewährleistet, dass die  Spannung zwischen 5 und 6 im wesentlichen gleich  der Spannung e an dem Speicherkondensator, dieser  Spannung jedoch entgegengesetzt ist; die Gesamtheit  dieser Spannungen liegt praktisch an den Eingangs  klemmen 7 und 8 des Verstärkers, so dass eine Kompen  sation automatisch in der Weise erfolgt, dass praktisch  keine Potentialdifferenz an den     Klemmen    7 und 8  auftritt. Die Spannung zwischen den Punkten 5 und 6  kann gemessen, registriert oder geregelt werden.  



       Fig.    4 zeigt eine' Schaltung für die Regelung von  zwei nichtperiodischen Vorgängen, und zwar im vor  liegenden Falle für die Regelung des Verhältnisses der  durch zwei Leitungen Z, und     Z2    geförderten Flüssig  keitsströme     Q,.    und     Q2.    In jeder Leitung liegt ein Mess  gerät     M,_    bzw.     M2,    und die Ausgangssignale dieser  Messgeräte stellen jeweils einen periodischen Vorgang  dar, dessen Frequenz ein Mass für die Strömungs  geschwindigkeit der betreffenden Flüssigkeit ist.

   Vor  zugsweise verwendet man     volumetrische        Durchfluss-          messer,    da diese sehr genaue Messungen ermöglichen.  



  Das Ausgangssignal des Messgeräts     Ml    besteht aus  elektrischen Impulsen mit einer Frequenz     fA,    die der  Strömungsgeschwindigkeit in der Leitung     L,.    pro  portional ist. Es kommt jedoch nicht darauf an, dass  diese Frequenz gleich der Zahl der Umdrehungen des  benutzten     Durchflussmessers    ist. Das Gleiche gilt für  das Messgerät     M2,    das Impulse mit einer Frequenz     f$     liefert.  



  Die Impulsfrequenzen     fA    und     f$    betätigen die  Relais RA und     RB,    die in einer Schaltung liegen,  welche im wesentlichen derjenigen nach     Fig.    3 ähnelt.  Das Schaltbild in     Fig.    4 zeigt jedoch gegenüber der  Schaltung nach     Fig.    3 zwei Verbesserungen.

        Die bei der Ladestellung an den Kondensator CA  angelegte Spannung ist nicht unmittelbar der Span  nungsquelle E und dem Spannungsteiler S ent  nommen,     sondern    mittelbar über zwei in Reihe ge  schaltete Widerstände     Rt,    und     R,..    Die an dem Wider  stand     Rl    liegende Spannung wird dem Hilfskonden  sator CA zugeführt.

   In ähnlicher Weise sind in der  anderen Hälfte der Schaltung die Widerstände     Rta     und     R2        hintereinandergeschaltet.    Bei den Widerständen       Rt,    und     Rt2    handelt es sich um Widerstandsthermo  meter, die sich auf der Temperatur     t1    bzw.     t2    der  Flüssigkeiten in den beiden Leitungen befinden. Die  Widerstände     R,.    und     R2    sind im Vergleich zu den  Widerständen der Thermometer gross. Auf diese Weise  kann man die Volumenmessungen der beiden Durch  flussmesser im Hinblick auf Temperaturunterschiede  korrigieren.  



  Die gewünschte Korrektur kann natürlich auch  dadurch erzielt werden, dass man die Grösse der  Kapazitäten der Kondensatoren CA und     C$    ent  sprechend den gemessenen Temperaturen variiert;  ferner ist es möglich, die Einstellung des     Potentio-          meters    S, insbesondere     z.B.    die Einstellung des  mittleren Kontaktes, von den Temperaturen     t1    und     t2     abhängig zu machen.  



  Da der Verstärker     T2    ein Gleichstromverstärker  ist, kann man auch ein in bekannter Weise aus  gebildetes     Abwanderungsberichtigungsgerät    zwischen  den Klemmen 7, 8 und Erde vorsehen, das gewähr  leistet, dass die richtige Einstellung des Verstärkers  aufrechterhalten bleibt.  



  Das     Abwanderungsberichtigungsgerät    erzeugt in  bekannter Weise eine     Abwanderungsausgleichsspan-          nung,    die am Eingang des Verstärkers     T2    zwischen der  Klemme 8 und Erde erscheint. Diese     Abwanderungs-          ausgleichsspannung    gewährleistet, dass bei sehr nied  rigen Frequenzen von weniger als 1/60 Hz ein Ein  gangssignal von 0 Volt einem Ausgangssignal von  0 Volt entspricht.  



  Die Spannung zwischen den Klemmen 5 und 6,  die glich der Spannung e des Speicherkondensators       Cv,    dieser jedoch entgegengesetzt ist, dient zum  Regeln von     Q2    und wird zu diesem Zweck einem  Regler P zugeführt, der ein Regelventil K in der  Leitung     L2    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 Kin der Regeltechnik bekannt sind, dürfte sich  eine nähere Beschreibung erübrigen.  



  Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersicht  lich, dass der Strom in der Leitung L2 so geregelt werden  kann, dass die von einem bestimmten Augenblick an  zugeführte Gesamtmenge     Q2    der Flüssigkeit in einem  bestimmten Verhältnis zur gesamten Menge     Q1    der  anderen Flüssigkeit steht, die vom gleichen Augen  blick an und während der gleichen Zeitspanne zu  geführt wird.    Der Vorteil dieses Regelungsverfahrens besteht  darin, dass dieses Verhältnis durch Verstellen des  Spannungsteilers S auf äusserst einfache Weise un  mittelbar und ausserdem kontinuierlich eingestellt  werden kann.

   In der Praxis richtet sich die Genauigkeit  des gesamten Verfahrens nach der Arbeitsgenauigkeit  der Messgeräte Ml und     M2,    d. h. unter günstigen Be  dingungen kann man einen Genauigkeitsgrad von  0,15% erreichen. Da das Gerät für vollelektrischen  Betrieb ausgebildet werden kann, braucht man keine  mechanischen Verbindungen von den     Durchfluss-          messern    zu den Schaltgeräten und der Regelungs  einrichtung vorzusehen, wodurch weitere Schwierig  keiten wegfallen. Das Gerät arbeitet sofort in der  richtigen Weise, und es brauchen keine Betriebs  versuche durchgeführt zu werden.

   Dies bedeutet, dass  man von Flüssigkeiten einer Art auf Flüssigkeiten  anderer Art oder von einem Verhältnis     QllQ2   <I>zu</I>  einem anderen übergehen kann, ohne dass Zeit- und  Produktionsverluste eintreten.  



  <I>Beispiel I</I>  Eine im wesentlichen gemäss     Fig.    4 ausgebildete  Schaltung wurde benutzt, um mit Kerosin gemischtes       asphaltisches    Bitumen abzugeben.  



  Das Kerosin wurde über die Leitung     L1    mit einer  Temperatur von etwa 15 C zugeführt, während das       asphaltische    Bitumen     (Eindringzahl    80; Temperatur  annähernd 150 C) über die Leitung     L2    zugeführt  wurde. Diese Flüssigkeitsströme wurden in der Leitung  gemischt, und das Gemisch in Form eines flüssigen  Bitumens konnte unmittelbar in einer Menge von etwa  33 Tonnen in der Stunde abgegeben werden. Das  Gemisch enthielt 21     Vol. ,o    Kerosin und 79     Vol. ö          asphaltisches    Bitumen.  



  Die tatsächlich angewandte Schaltung unterschied  sich von der in     Fig.    4 gezeigten insofern, als der       Durchflussmesser        Ml    jenseits der Vereinigungsstelle  der beiden Leitungen angeordnet war, so dass dieser       Durchflussmesser    die Gesamtmenge des Gemisches  mass. Eine Temperaturkorrektur wurde nicht vor  genommen.  



  Bei den Messgeräten     Ml    und     M2    handelte es sich  um     volumetrische        Durchflussmesser    der Bauart     Brodie.     Der     Durchflussmesser        Ml    arbeitete mit einer Drehzahl  von etwa 1 Umdrehung in der Minute und gab an das  Relais RA ein Signal von 9 Hz ab. In der Praxis liegt  die Signalfrequenz dieser Messgeräte allgemein zwi  schen 1 und 10 Hz. Die beiden Relais RA und RB  waren als mechanische Relais der polarisierten Bauart  ausgebildet. Die Spannungsquelle E lieferte eine  Spannung von 150 Volt; der Spannungsteiler S war so  eingestellt, dass VA 75 und     VB    etwa 60 Volt betrug.

   In  den Zeichnungen ist die Spannungsquelle E durch  einen Akkumulator wiedergegeben, doch kann man  in der Praxis eine gleichgerichtete und gegebenenfalls  stabilisierte Wechselspannung verwenden.  



  Bei den Kondensatoren CA und     C$    handelte es sich  um     Polystyrolkondensatoren    von 0,03 Mikrofarad.  Mit jedem dieser Kondensatoren war ein Begrenzungs-      widerstand von 150000 Ohm (nicht dargestellt) in  Reihe geschaltet.  



  Bei dem Kondensator     Cv    handelte es sich um  einen     Polystyrolkondensator    von 3,3 Mikrofarad. Die  Zeitkonstante dieses Kondensators betrug etwa 20000  Sekunden; die     RC-Zeit    dieses Kondensators zusammen  mit dem damit parallel geschalteten Kreis betrug an  nähernd 12 000 Sekunden. Bei der Schaltung war ein  weiterer, den Kondensator     Cv    überbrückender Schal  ter vorgesehen, der es ermöglichte, diesen Konden  sator zeitweilig kurzzuschliessen. Insgesamt wurden  in der oben beschriebenen Weise 800 Tonnen des  Erzeugnisses abgegeben, wobei die Genauigkeit der  Zusammensetzung des Gemisches etwa 0,1     ö    betrug.

    Das beschriebene Gerät eignet sich insbesondere für  das unmittelbare Abgeben des Erzeugnisses, d. h. es  ist nicht erforderlich, für das fertige Produkt Lager  behälter bereitzustellen. Wenn das Mischungsverhält  nis geändert werden oder auf ein vollständig anderes  Erzeugnis übergegangen werden soll, so kann dies  nahezu unmittelbar und praktisch ohne Zeit- und  Produktionsverluste geschehen.  



  Bei dem vorstehenden Beispiel wurde das     asphal-          tische    Bitumen mit Kerosin gemischt; das Verfahren  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 ist es möglich, z. B.  das Verhältnis verschiedener Ströme zu messen  und/oder zu regeln, die einem Reaktionsgefäss zu  geführt werden.  



  Ferner kann man den Strom eines bestimmten  Mediums in zwei oder mehr Teilströme aufteilen, 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,        Destillationskolon-          nen    oder Extraktionskolonnen, parallel geschaltet sind  und von einer einzigen Quelle aus gespeist werden  sollen.  



  <I>Beispiel</I>     1I     Die Erfindung ermöglicht es auch, die Gesamt  menge eines Materials, z. B. einer Flüssigkeit oder  eines Gases, zu messen, das innerhalb einer bestimmten  Zeitspanne durch eine Leitung gefördert wird.     Fig.    5  zeigt die bei einer solchen Messung benutzte Schaltung  sowie weitere Geräte; diese Anordnung arbeitet als  integrierender     Durchflussmesser.     



  Durch eine Leitung     L1    strömt eine Flüssigkeit mit  einer Dichte d; es soll die gesamte während einer  bestimmten Zeit durch die Leitung geförderte Flüssig  keitsmenge gemessen und erforderlichenfalls registriert  werden. Wenn man das die Leitung in der Zeiteinheit  durchströmende Flüssigkeitsvolumen mit F bezeichnet,  ist die Gewichtsmenge X, die je Zeiteinheit gefördert  wird, gleich     d.F.    Man erhält die gesamte Menge  dadurch, dass man X als Funktion der Zeit integriert.  



  In die Leitung     L1    ist ein Messgerät     Ml    eingeschaltet,  dessen Ausgangssignal aus elektrischen Impulsen    besteht, deren Frequenz     fA    der Strömungsgeschwindig  keit der Flüssigkeit und damit auch der Grösse F  proportional ist.  



  Die Dichte der Flüssigkeit wird mit Hilfe eines       Messgerätes        M3    kontinuierlich gemessen; dieses Gerät  erzeugt als Ausgangssignal eine variierende Gleich  spannung     EA,    die der Dichte d proportional ist.  



  Die Schaltung nach     Fig.    5 ähnelt im übrigen im  wesentlichen derjenigen nach     Fig.    4. Es sei jedoch  bemerkt, dass in     Fig.    5 das Zeichen     EB    eine konstante  Gleichspannung bezeichnet, und dass bei H ein  Generator vorgesehen ist, der elektrische Impulse mit  einer Frequenz     fB    liefert, deren Wert sich nach der  Spannung zwischen den Klemmen 5 und 6, d. h. der  Spannung e des Speicherkondensators, richtet.  



  Wenn e konstant ist, gilt die folgende Beziehung:         EA'        CA'fA    =     EB'        CB'fB       Wenn die Kapazitäten CA und     CB    gleich gross sind,  so ist     EA-fA   <I>=</I>     EB-fB.    Im Hinblick auf das weiter  oben Gesagte kann man diese Beziehung auch wie  folgt beschreiben:     d.F.   <I>=</I>     C,        -fB.    Hierin ist Cl eine  Konstante.  



  Die Frequenz     fB    ist somit ein Mass für den die  Leitung in der Zeiteinheit durchsetzenden Mengen  strom. Ein Zählgerät     TM,    das durch Impulse mit der       Frequenz        fB    betätigt wird, zeigt dann den über die  Zeit integrierten Strom durch die Leitung 4 an.  



  Die Spannung e wirkt als Steuerspannung auf die  Frequenz     fB    des Generators H; diese Steuerung ge  währleistet, dass die Spannung e mindestens annähernd  konstant bleibt; infolgedessen wird die oben erwähnte  Beziehung tatsächlich erfüllt.  



  Bei dem Generator H kann es sich z. B. um einen       Multivibrator    handeln.  



  Wenn die Zahl der Impulse mit der Frequenz     fA     ebenfalls mit Hilfe eines Zählgerätes gemessen wird,  erhält man zusätzlich eine Anzeige des gesamten inner  halb einer bestimmten Zeitspanne abgegebenen Flüs  sigkeitsvolumens.  



  Durch eine (nicht dargestellte) geringfügige Ab  änderung der Anordnung nach     Fig.    5 kann man diese  in ein Regelgerät verwandeln, bei welchem das Gerät       Ml,    das anstelle einer Frequenz eine Spannung liefert,  die ein Mass für den Augenblickswert des Stromes  durch die Leitung 4 ist. Mit Hilfe dieser eine Steuer  spannung darstellenden Spannung kann man z. B.  einen Vorgang steuern, bei dem die durch die Leitung  strömende Flüssigkeit eine Rolle spielt; diese Steuerung  richtet sich somit nach dem Augenblickswert der  Grösse<I>X =</I>     d.F.     



  Zu diesem Zweck werden die folgenden Änderun  gen vorgenommen: Das Relais RB wird jetzt durch  Impulse mit einer konstanten Frequenz betätigt, wobei  diese Frequenz z. B. von der Netzfrequenz abgeleitet  oder ihr gleich ist; ferner wird der Generator H durch  einen Verstärker ersetzt, und zwar vorzugsweise in  Kombination mit einer Integrationsschaltung. Das  Ausgangssignal dieses Verstärkers der genannten  Kombination tritt an die Stelle der konstanten      Spannung     E$.    Dieses Signal bildet gleichzeitig die       gewünschte    Steuergrösse. Die Ausbildung der Schaltung  gewährleistet, dass die Spannung e einen konstanten  Wert beibehält, der gleich Null ist, wenn der Verstärker  in Kombination mit einer Integrationsschaltung be  nutzt wird.

   In diesem Falle gilt folgende Beziehung:       EA-fA   <I>=</I>     EB-fB.    Hieraus folgt, dass     E$   <I>=</I>     C2-F.d.     



  Hierin ist     C2    eine Konstante. Somit ist in diesem  Falle     E$    dem     Wert        d.F.,    d. h. dem Augenblickswert  des Mengenstromes, proportional.



  Method and device for comparing two periodic processes and application of the method for regulating The invention relates to a method for comparing two periodic processes, each derived from a periodic or non-periodic measured variable, in which a direct current is generated for each periodic process using an auxiliary capacitor is, whose time average depends on the frequency of the process in question, these two currents being fed in opposite directions to a capacitor acting as a comparator Kon.

   The method according to the invention is characterized in that each auxiliary capacitor is charged with the help of a direct voltage and then discharged in a different circuit in which the comparison capacitor is located, each of the periodic processes switching the associated auxiliary capacitor from charging to discharging by means of a relay , and that a voltage source is connected in series with the comparison capacitor, the voltage of which is always at least approximately as large as the voltage of the comparison capacitor, but the latter is opposite.



  The invention also relates to a device for carrying out this method, which is characterized by a circuit in which the storage capacitor and the parallel connection of two branches are connected in series, in which each of these branches the series connection of one of the auxiliary capacitors and a contact an associated charging and discharging relay, which relay, in its charging position, connects a DC voltage source with the relevant auxiliary capacitor and, in its discharging position, closes the branch that includes this auxiliary capacitor, further characterized by means,

   in order to switch one relay with the frequency of one of the periodic processes and the other relay with the other frequency and through the voltage source connected in series in the mentioned circuit, the voltage of which is always at least approximately as large as the voltage of the storage capacitor, the latter, however, is opposite. The inventions are illustrated below with reference to schematic drawings of several execution examples of the comparative or

   Control device explained in more detail. 1 shows a schematic representation of a circuit for comparing the frequencies fA and fs of two periodic processes <I> A </I> and <I> B. </I> The special nature of these processes is important when dealing with the Basic idea of the invention does not apply; To provide an indication, it can be assumed that processes A and B are alternating currents. These alternating currents are used to operate two relays RA and RB; If necessary, the alternating currents are previously converted into electrical pulses that z.

   B. have the same frequency; frequency multiplication or division can be used for this purpose, but this option is not dealt with here for the sake of simplicity; the impulses obtained in this way are fed to the relay. In this way, the relays, each of which can assume two different positions, namely position 1 or the loading position and position 2 or the unloading position, are switched with the frequencies fA and f $.

   The contact of the relay RA lies together with a capacitor CA acting as an auxiliary capacitor in one of two branches connected in parallel on one side, while the other of these branches comprises the contact of the relay RB and a capacitor C $ acting as an auxiliary capacitor.



  These branches are each connected in series with a capacitor Cv which acts as a storage capacitor and whose voltage is denoted by e.



  The circuit is completed by a source for a constant direct voltage E and a voltage divider S connected in parallel with it. The contacts 1 of the two relays are each connected to a terminal of the voltage divider S and the connection point of the two capacitors CA and C $ is on the adjustable center contact of the voltage divider.



  When the relays are in position 1, the auxiliary capacitor CA is charged to the voltage VA, while the auxiliary capacitor C $ is charged to the voltage VB. When the relays are in position 2, the two auxiliary capacitors are discharged via the storage capacitor Cv; the capacitor CA supplies a direct current iA, while the auxiliary capacitor C $ supplies a direct current i $; the magnitude of these currents results as a time average from the following relationship:

           iA <I> = </I> fA # CA # VA and! B = f $ - CB # VB These currents are fed to the capacitor Cv in opposite phase. The above formulas apply precisely because a voltage source <I> SB </I> is connected in series with Cv, which has a voltage which is constantly equal to or approximately equal to the voltage e of the storage capacitor, but the latter is opposite. The dash-dotted line represents the control line through which the control voltage e is fed to the voltage source <I> SB </I>.

   The effect of the compensation generated by the voltage source <I> SB </I> is described in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3.



  In the discharge circuit of the two auxiliary capacitors there are generally several resistors that limit the discharge currents to a permissible value. These resistors are not shown in the circuit diagrams. The product of the capacitance of CA and the value of the limiting resistance should be sufficiently small to ensure a complete or essentially complete discharge of the capacitor CA, taking into account the contact time of the relay RA. The same applies accordingly to the capacitor C $.



  The voltage e of the storage capacitor Cv is given by the following formula:
EMI0002.0023
    This tension or one of it z. B. by way of amplification, integration and / or differentiation derived variable is a measure of the ratio or the difference between the frequencies f @ and f $. The voltage e can be measured, registered or used to regulate the frequencies in relation to one another.

      If the ratio of the frequencies fA / fB by itself remains in the range of a specific value p or if such a control system is used that the ratio of these frequencies at least approximates this value, the quantities CA, VA, C $ and VB are expediently given such values that the following relationship results: CA-VAI CB @ VB <I> = 1 / p </I> This means that i & = i $ if the ratio fA / fB actually has the value p.

   If this is the case, the steady-state voltage e has a constant value which can be equal to or deviate from zero.



  If the circuit is used in practice, one can e.g. B. ensure that the voltage e influences the generator for the alternating current of frequency f $ in a manner known in control technology, namely in the present case via a proportional controller or an integrating controller or a control device with proportional and integrating Effect so that the ratio .fA / fB is constant. This constant value can be equal to 1, but it can also have a value p other than 1. In the latter case, a circuit for frequency division or multiplication is provided.

   The degree p at which the division or multiplication is carried out can be continuously regulated by the ratio VA / VB e.g. by adjusting the voltage divider or by changing the ratio CA / CB.



  If you use a controller with an integrating effect or a faster operating controller with a proportional and integrating effect, the integrated deviation from the desired frequency ratio .f @ / f $ <I> = p </I> over the control period becomes almost zero reduced. During this control process it can of course happen that a temporary deviation of the frequency ratio from the value p is intentionally caused or allowed.

   If the frequency ratio was previously smaller or larger than p for a while, a compensation must be created for this by keeping this ratio larger or smaller than p for a certain period of time in order to reduce the integrated deviation to zero. Since the goal is to ensure a constant value of p averaged over time, temporary deviations from the setpoint p must take place during the control period.



  It is often preferred to carry out the regulation in such a way that the value e is constantly equal to zero or almost zero.



  If the frequencies are relatively low, mechanical relays are used; electronic relays can be used at higher frequencies. The contact times for the mechanical relays should of course be such that sufficient time is available for charging and discharging the capacitors. With regard to the storage capacitor, the following should be noted: The time constant of this capacitor, i. H.

    the product of the capacitance and the total parallel resistance, which the latter was formed by the conduction resistance of the capacitor and the resistance of the circuit connected in parallel with the capacitor, usually has a high value; if a suitable capacitor is provided, especially if the dielectric is chosen in a suitable manner (epoxy resins, polystyrene, poly ester, polyethylene), this time constant can easily be a few hours. As things stand, this time constant forms the information memory of the circuit; if the circuit is used for regulation with an integrating effect, it is preferred to provide a period of a few hours as the information memory.



  With regard to the determination of the size of Cv, the following considerations also apply: The size of the charge delivered each time from CA or C $ to Cv should generally be small in comparison with the maximum charge that can be absorbed by the storage capacitor. This maximum amount of charge is limited by the maximum voltage that can be applied to the capacitor, and this voltage is in turn generally based on the device connected to the storage capacitors, in particular on the drive problems that occur during the operation of this system when the system is operated exploited to the limit of its drive range.

   However, the capacitance of Cv cannot be increased to an arbitrarily large value, because otherwise the sensitivity of the circuit would be too low.



  In practice, it follows from the above explanations that a high value for Cv is actually possible, but not a value which is very large compared to CA or C $. Correspondingly, the voltage VA used will not be too great in comparison to e.



  It is possible to make the size of CA, C $ and / or <I> VA, </I> VB dependent on variables that are not directly related to the frequencies of the periodic processes, e.g. B. from the tem perature and / or the pressure. As he explains further below, you can achieve temperature and / or pressure compensation in this way.



       Fig. 2 schematically illustrates another example of the above-mentioned compensation circuit. This circuit is similar to that of FIG. 1, with a voltage source connected between points 3 and 4 in series in the circuit which is formed by the storage capacitor Cv and the parallel circuit with CA, RA, C $ and RB, which produces a voltage supplies, which is always equal to or approximately equal to the voltage e of the storage capacitor, but acts in the mentioned circle in the opposite direction.

   For this purpose, the voltage of the storage capacitor is fed to the input of an amplifier T, with a gain factor of -f-1; the terminals between which the output voltage e occurs from this amplifier are denoted by 3 and 4. For the purposes of practice, it is sufficient if the gain factor is approximately equal to -j-1, as is e.g. B. is the case with amplifiers of the cathode sequence circuit design.



  This ensures that the auxiliary capacitors CA and C $ are completely discharged, since the voids of both capacitors are brought to the same or essentially the same potential during the discharge process.



  The voltage e between points 3 and 4 can advantageously be used for recording, measuring or, if necessary, for direct or indirect regulation of the frequencies of the periodic processes.



  In the circuit shown in FIG. 3, the same result is achieved with the aid of an amplifier T2 which has a very high negative current gain. An amplifier of this type can, for. B. be designed as a three-stage DC amplifier with a gain of approximately 1000.

   The output voltage of this amplifier appearing between points 5 and 6 is in series with the storage capacitor Cv and the parallel circuit RA, CA, RB and C $. The amplifier T2 ensures that the voltage between 5 and 6 is essentially equal to the voltage e on the storage capacitor, but this voltage is opposite; All of these voltages are practically applied to the input terminals 7 and 8 of the amplifier, so that compensation is automatically carried out in such a way that practically no potential difference occurs at terminals 7 and 8. The voltage between points 5 and 6 can be measured, registered or regulated.



       Fig. 4 shows a 'circuit for the control of two non-periodic processes, namely in the case before for the control of the ratio of the liquid keitsströme Q conveyed through two lines Z and Z2. and Q2. In each line there is a measuring device M, _ or M2, and the output signals of these measuring devices each represent a periodic process, the frequency of which is a measure of the flow rate of the liquid in question.

   Volumetric flow meters are preferably used, as these enable very precise measurements.



  The output signal of the measuring device Ml consists of electrical impulses with a frequency fA, which corresponds to the flow velocity in the line L. is proportional. However, it does not matter that this frequency is equal to the number of revolutions of the flow meter used. The same applies to the measuring device M2, which supplies pulses with a frequency f $.



  The pulse frequencies fA and f $ operate the relays RA and RB, which are in a circuit which is essentially similar to that of FIG. However, the circuit diagram in FIG. 4 shows two improvements over the circuit according to FIG.

        The voltage applied to the capacitor CA in the charging position is not taken directly from the voltage source E and the voltage divider S, but indirectly via two series-connected resistors Rt, and R, .. The voltage across the resistor Rl is the Auxiliary condenser CA supplied.

   Similarly, in the other half of the circuit, the resistors Rta and R2 are connected in series. The resistors Rt and Rt2 are resistance thermometers which are at the temperature t1 and t2 of the liquids in the two lines. The resistors R ,. and R2 are large compared to the resistances of the thermometers. In this way one can correct the volume measurements of the two flow meters with regard to temperature differences.



  The desired correction can of course also be achieved by varying the size of the capacitances of the capacitors CA and C $ according to the measured temperatures; It is also possible to adjust the setting of the potentiometer S, in particular e.g. to make the setting of the middle contact dependent on the temperatures t1 and t2.



  Since the amplifier T2 is a DC amplifier, one can also provide a drift correcting device formed in a known manner between the terminals 7, 8 and ground, which ensures that the correct setting of the amplifier is maintained.



  The drift correction device generates, in a known manner, a drift compensation voltage which appears at the input of amplifier T2 between terminal 8 and earth. This drift compensation voltage ensures that at very low frequencies of less than 1/60 Hz an input signal of 0 volts corresponds to an output signal of 0 volts.



  The voltage between terminals 5 and 6, which was the same as the voltage e of the storage capacitor Cv, but which is opposite, is used to regulate Q2 and for this purpose is fed to a regulator P which controls a regulating valve K in line L2. The controller P can be designed so that it acts proportionally and integrating at the same time. The valve K can, for. B. be pneumatically operated. Since the controller P and the mode of operation of the valve Kin are known to the control technology, a more detailed description is not necessary.



  From the above it is evident that the flow in the line L2 can be regulated so that the total amount Q2 of the liquid supplied from a certain moment on is in a certain proportion to the total amount Q1 of the other liquid at the same moment on and during the same period of time. The advantage of this control method is that this ratio can be set directly and also continuously by adjusting the voltage divider S in an extremely simple manner.

   In practice, the accuracy of the entire method depends on the working accuracy of the measuring devices Ml and M2, i. H. under favorable conditions, an accuracy level of 0.15% can be achieved. Since the device can be designed for fully electric operation, there is no need to provide mechanical connections from the flow meters to the switching devices and the control device, which eliminates further difficulties. The device works immediately in the correct manner and no operational attempts need to be made.

   This means that you can switch from liquids of one type to liquids of another type or from a ratio of QllQ2 <I> to </I> without any loss of time and production.



  <I> Example I </I> A circuit constructed essentially as shown in FIG. 4 was used to dispense asphaltic bitumen mixed with kerosene.



  The kerosene was fed in via line L1 at a temperature of around 15 C, while the asphaltic bitumen (penetration number 80; temperature approximately 150 C) was fed in via line L2. These liquid streams were mixed in the line, and the mixture in the form of a liquid bitumen could immediately be dispensed in an amount of about 33 tons per hour. The mixture contained 21 vol. O kerosene and 79 vol. O asphaltic bitumen.



  The circuit actually used differed from that shown in FIG. 4 in that the flow meter Ml was arranged beyond the junction of the two lines, so that this flow meter measured the total amount of the mixture. A temperature correction was not made.



  The measuring devices Ml and M2 were volumetric flow meters of the Brodie type. The flow meter Ml worked at a speed of about 1 revolution per minute and sent a signal of 9 Hz to the relay RA. In practice, the signal frequency of these measuring devices is generally between 1 and 10 Hz. The two relays RA and RB were designed as mechanical relays of the polarized type. The voltage source E delivered a voltage of 150 volts; the voltage divider S was set so that VA was 75 and VB was about 60 volts.

   In the drawings, the voltage source E is shown as an accumulator, but in practice a rectified and possibly stabilized alternating voltage can be used.



  The capacitors CA and C $ were polystyrene capacitors of 0.03 microfarads. A limiting resistor of 150,000 ohms (not shown) was connected in series with each of these capacitors.



  The capacitor Cv was a 3.3 microfarad polystyrene capacitor. The time constant of this capacitor was about 20,000 seconds; the RC time of this capacitor together with the circuit connected in parallel with it was approximately 12,000 seconds. In the circuit, another scarf bridging the capacitor Cv was provided, which made it possible to temporarily short-circuit this capacitor. A total of 800 tons of the product were delivered in the manner described above, the accuracy of the composition of the mixture being about 0.1 δ.

    The device described is particularly suitable for the immediate dispensing of the product, i. H. it is not necessary to provide storage containers for the finished product. If the mixing ratio is to be changed or a completely different product is to be used, this can be done almost immediately and with practically no loss of time or production.



  In the example above, the asphalt bitumen was mixed with kerosene; however, the method can also be used with all types of other mixtures, e.g. B. in the production of lubricating oils, gasoline or gas oil from two or more components.



  In the chemical industry it is possible, for. B. to measure and / or regulate the ratio of different currents that are fed to a reaction vessel.



  Furthermore, the flow of a certain medium can be divided into two or more partial flows in which the throughput speeds are in a fixed ratio to one another. This task can e.g. B. be placed when several units, z. B. reactors, mixers, separators, distillation columns or extraction columns are connected in parallel and are to be fed from a single source.



  <I> Example </I> 1I The invention also enables the total amount of a material, e.g. B. a liquid or a gas, which is conveyed through a line within a certain period of time. Fig. 5 shows the circuit used in such a measurement and other devices; this arrangement works as an integrating flow meter.



  A liquid with a density d flows through a line L1; the total amount of liquid conveyed through the line during a certain time should be measured and, if necessary, registered. If the volume of liquid flowing through the line in the unit of time is denoted by F, the amount by weight X which is conveyed per unit of time is equal to d.F. The total amount is obtained by integrating X as a function of time.



  A measuring device Ml is switched into the line L1, the output signal of which consists of electrical pulses, the frequency fA of which is proportional to the flow velocity of the liquid and thus also to the variable F.



  The density of the liquid is measured continuously with the aid of a measuring device M3; This device generates a varying DC voltage EA as an output signal, which is proportional to the density d.



  The circuit according to FIG. 5 is otherwise essentially similar to that according to FIG. 4. It should be noted, however, that in FIG. 5 the symbol EB denotes a constant direct voltage, and that at H a generator is provided which produces electrical pulses with a frequency fB supplies the value of which depends on the voltage between terminals 5 and 6, i.e. H. the voltage e of the storage capacitor, directs.



  If e is constant, the following relationship applies: EA 'CA'fA = EB' CB'fB If the capacities CA and CB are equal, EA-fA <I> = </I> EB-fB. In view of what has been said above, this relationship can also be described as follows: d.F. <I> = </I> C, -fB. Herein, Cl is a constant.



  The frequency fB is thus a measure of the amount of flow passing through the line in the unit of time. A counter TM, which is actuated by pulses with the frequency fB, then displays the current through the line 4 integrated over time.



  The voltage e acts as a control voltage on the frequency fB of the generator H; this control ensures that the voltage e remains at least approximately constant; as a result, the above-mentioned relationship is actually satisfied.



  The generator H can be, for. B. be a multivibrator.



  If the number of pulses with the frequency fA is also measured with the help of a counter, you also get a display of the entire fluid volume dispensed within a certain period of time.



  By a (not shown) slight change from the arrangement of FIG. 5, this can be transformed into a control device in which the device Ml, which instead of a frequency supplies a voltage that is a measure of the instantaneous value of the current through the line 4 . With the help of this voltage representing a control voltage you can z. B. control a process in which the liquid flowing through the line plays a role; this control is based on the instantaneous value of the variable <I> X = </I> d.F.



  For this purpose, the following changes are made conditions: The relay RB is now operated by pulses at a constant frequency, this frequency z. B. derived from the network frequency or equal to it; the generator H is also replaced by an amplifier, preferably in combination with an integration circuit. The output signal of this amplifier of the combination mentioned takes the place of the constant voltage E $. This signal also forms the desired control variable. The design of the circuit ensures that the voltage e maintains a constant value which is equal to zero when the amplifier is used in combination with an integration circuit.

   In this case the following relationship applies: EA-fA <I> = </I> EB-fB. From this it follows that E $ <I> = </I> C2-F.d.



  Herein C2 is a constant. Thus, in this case, E $ equals the value d.F., i.e. H. the instantaneous value of the mass flow, proportional.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH I</B> Verfahren zum Vergleichen zweier je von einer periodischen oder nicht periodischen Messgrösse ab geleiteter periodischer Vorgänge, bei dem für jeden periodischen Vorgang unter Anwendung eines Hilfs- kondensators (CA, C$) ein Gleichstrom (iA, i$) erzeugt wird, dessen zeitlicher Mittelwert von der Frequenz des betreffenden Vorgangs abhängt, wobei diese beiden Ströme in entgegengesetzter Richtung einem als Ver gleichsorgan wirkenden Kondensator (Cv) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hilfs kondensator mit Hilfe einer Gleichspannung (VA, VB) <B> PATENT CLAIM I </B> Method for comparing two periodic processes, each derived from a periodic or non-periodic measured variable, in which a direct current (iA, iA) is used for each periodic process using an auxiliary capacitor (CA, C $) $) is generated, the time average of which depends on the frequency of the process in question, these two currents being fed in opposite directions to a capacitor (Cv) acting as a comparator, characterized in that each auxiliary capacitor is supplied with a direct voltage (VA, VB ) aufgeladen und danach in einem anderen Stromkreis, in dem sich der Vergleichskondensator (Cv) befindet, entladen wird, wobei jeder der periodischen Vorgänge mittels eines Relais (RA, RB) die Umschaltung Laden- Entladen (1, 2) des zugehörigen Hilfskondensators (CA, C$) bewirkt, und dass mit dem Vergleichs kondensator (Cv) eine Spannungsquelle<I>(SB)</I> in Serie geschaltet ist, deren Spannung ständig mindestens annähernd ebenso gross ist wie die Spannung des Vergleichskondensators, letzterer jedoch entgegen gesetzt ist. charged and then discharged in another circuit, in which the comparison capacitor (Cv) is located, each of the periodic processes switching between charge and discharge (1, 2) of the associated auxiliary capacitor (CA, C $), and that a voltage source <I> (SB) </I> is connected in series with the comparison capacitor (Cv), the voltage of which is constantly at least approximately as large as the voltage of the comparison capacitor, but the latter is opposite . PATENTANSPRUCH II Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen Stromkreis, in dem der Speicherkondensator (Cv) und die Parallelschaltung von zwei Zweigen in Reihe ge schaltet sind, bei dem jeder dieser Zweige die Reihen schaltung eines der Hilfskondensatoren (CA, C$) und eines Kontaktes eines zugehörigen Auflade- und Entladerelais (RA, RB) umfasst, welches Relais in seiner Aufladestellung (1) eine Gleichspannungsquelle (VA, VB) PATENT CLAIM II Device for performing the method according to claim I, characterized by a circuit in which the storage capacitor (Cv) and the parallel connection of two branches are connected in series, in which each of these branches the series connection of one of the auxiliary capacitors (CA, C $) and a contact of an associated charging and discharging relay (RA, RB), which relay in its charging position (1) a DC voltage source (VA, VB) mit dem betreffenden Hilfskondensator in Ver bindung bringt und in seiner Entladestellung (2) den diesen Hilfskondensator umfassenden, genannten Zweig schliesst, ferner gekennzeichnet durch Mittel, um die Umschaltung des einen Relais mit der Frequenz eines der periodischen Vorgänge und des anderen Relais mit der anderen Frequenz zu bewirken und durch die in dem erwähnten Stromkreis in Reihe ge schaltete Spannungsquelle<I>(SB),</I> deren Spannung ständig mindestens annähernd ebenso gross ist wie die Spannung (e) des Speicherkondensators, letzterer jedoch entgegengesetzt ist. UNTERANSPRÜCHE 1. with the relevant auxiliary capacitor in connection and in its discharge position (2) closes the said branch comprising this auxiliary capacitor, further characterized by means to switch the one relay with the frequency of one of the periodic processes and the other relay with the other frequency to effect and through the voltage source <I> (SB) </I> connected in series in the mentioned circuit, </I> whose voltage is constantly at least approximately as large as the voltage (e) of the storage capacitor, but the latter is opposite. SUBCLAIMS 1. Einrichtung nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Speicherkondensator ein Gleichstromverstärker (T1) parallel geschaltet ist, der einen Verstärkungsfaktor aufweist, der wenigstens annähernd den Wert 1 besitzt, und dessen Ausgangs spannung (3, 4) in dem erwähnten Kreis in zu der Spannung des Speicherkondensators entgegengesetzter Phase in Serie geschaltet ist. 2. Einrichtung nach Patentanspruch 1I, gekenn zeichnet durch einen Gleichstromverstärker (T2) mit einer sehr hohen Stromverstärkung, dessen Ausgangs spannung (5, 6) in dem erwähnten Kreis in Reihe ge schaltet ist und dessen Eingangsspannung (7, 8) durch diese Ausgangsspannung abzüglich der Spannung des Speicherkondensators gebildet wird. Device according to patent claim 11, characterized in that a direct current amplifier (T1) is connected in parallel with the storage capacitor, which has a gain factor which has at least approximately the value 1, and its output voltage (3, 4) in the mentioned circuit in to the Voltage of the storage capacitor of opposite phase is connected in series. 2. Device according to claim 1I, marked is characterized by a direct current amplifier (T2) with a very high current gain, the output voltage (5, 6) in the mentioned circuit is connected in series and the input voltage (7, 8) minus this output voltage the voltage of the storage capacitor is formed. PATENTANSPRUCH 111 Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch I zum Regeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Span nung (e) des Speicherkondensators oder eine von dieser abgeleitete Grösse benützt wird, um mindestens einen der zu vergleichenden Vorgänge oder eine der zu ver gleichenden Messgrössen zu regeln. UNTERANSPRUCH 3. PATENT CLAIM 111 Application of the method according to claim I for regulating, characterized in that the voltage (s) of the storage capacitor or a quantity derived from it is used to regulate at least one of the processes to be compared or one of the measured quantities to be compared. CLAIM 3. Anwendung nach Patentanspruch<B>111,</B> zum Regeln des Verhältnisses zwischen den Mengen von durch zwei Leitungen (L1, L2) strömenden Medien, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder dieser Leitungen ein Durchflussmesser (Ml, M2), vorzugsweise ein volumetrischer Durchflussmesser, vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal ein periodischer Vorgang ist, dessen Frequenz der Durchflussgeschwindigkeit des betreffen den Mediums proportional ist, Application according to patent claim 111, for regulating the ratio between the quantities of media flowing through two lines (L1, L2), characterized in that in each of these lines a flow meter (Ml, M2), preferably a volumetric Flow meter, is provided whose output signal is a periodic process, the frequency of which is proportional to the flow rate of the medium in question dass diese Ausgangs signale in der genannten Weise verglichen werden und dass die Spannung des Speicherkondensators oder eine von dieser Spannung abgeleitete Grösse benutzt wird, um die Strömungsgeschwindigkeit in mindestens einer der Leitungen zu regeln. that these output signals are compared in the manner mentioned and that the voltage of the storage capacitor or a quantity derived from this voltage is used to regulate the flow rate in at least one of the lines.
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