CH402452A - Messgerät zur Messung und zur optischen zahlenmässigen Anzeige hoher Temperaturen - Google Patents

Description

  
 



  Messgerät zur Messung und zur optischen zahlenmässigen Anzeige hoher Temperaturen
Die Erfindung betrifft ein Messgerät zur Messung und zur optischen zahlenmässigen Anzeige hoher Temperaturen, mittels eines Energiewandlers, welches eine Messbrücke mit einem mittels' eines Motors selbstabgleichenden Potentiometer aufweist.



   Es sind Messgeräte zur Messung und zur optischen zahlenmässigen Anzeige elektrischer Spannungen und anderer, mit elektrischen Spannungen in linearem Zusammenhang   stehender    Grössen bekannt. Diese bekannten, digital arbeitenden Geräte sind jedoch nicht ohne weiteres in der Lage, nichtlineare Funktionen, insbesondere die nichtlinearen Temperatur Thermospannungsverläufe von zur Temperaturmessung allgemein verwendeten Thermoelementen und Pyrometern, zu verarbeiten. Die digital arbeitenden Messgeräte benötigen zu dem genannten Zweck einen grossen zusätzlichen apparativen Aufwand, der höchstens dann gerechtfertigt ist, wenn das digitale Resultat in Rechenmaschinen oder Druckwerken weiter verarbeitet werden soll.

   Sehr oft wird aber nur die optische zahlenmässige Anzeige des Messwertes gewünscht, welche gegenüber der gebräuchlichen Anzeige mittels   Zeigerinstrumienten    den Vorteil der leichten und fehlerlosen Ablesbarkeit besitzt, infolge des Wegfallens von Interpolationen zwischen Skalenstrichen. Diese Vorteile bringt das erfindungsgemässe Messgerät.

   Dieses Messgerät ist gekennzeichnet durch einen auf der Welle des Motors drehbar angeordneten Zeichenträger, auf welchem die zu messenden Temperaturen in Zahlen eingetragen sind und durch ein optisches   Projektionssystem,    welches die der gemessenen Temperatur entsprechende Zahl auf einen Schirm projiziert, wobei dem nichtlinearen Zusammenhang zwischen den gemessenen Temperaturen und den vom   Energiewandler    gelieferten Spannungen durch eine nichtlineare Teilung auf dem genannten Zeichenträger Rechnung getragen ist.



   In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes   dlarge-    stellt.



   Fig. 1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel mit einer Projektionsscheibe als Potentiometer ausgeführt.



   Fig. 2 zeigt den Antrieb der Projektionsscheibe und das optische   Projektionssystem    des Messgerätes gemäss Fig. 1.



   Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Projektionsscheibe entlang der Linie III-III der Fig. 1.



   Fig. 4 zeigt die Projektionsscheibe und den Projektionsschirm, gesehen in der Richtung des Pfeiles A der Fig. 2.



   Fig. 5 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel mit einem Abgleichpotentiometer und einem Projektionsband, und
Fig. 6 zeigt das Projektionsband und   dlas    Projektionssystem, gesehen in der Richtung des Pfeiles B der Fig. 5.



   In den Fig. 1 bis 4 ist mit 1 ein Thermoelement bezeichnet. 2 ist eine stabilisierte Gleichspannungsquelle, 3 ist eine Plexiglasscheibe, welche am Umfang mit den entsprechend der Eichung eingravierten Zahlen versehen ist. Diese Scheibe wurde mittels eines im Umfang eingelassenen Widerstandsdrahtes 4 zu einem Potentiometer ausgebaut, welcher einen Schieber 5 aufweist. Mit 6 sind zwei flexible Verbindungsdrähte bezeichnet. 7 ist ein   Eichwider, stand    und 8 ein Widerstand zur Unterbrückung des Nullpunktes.



  Die Elemente 1 bis 8 bilden eine Kompensationsschaltung nach Poggendorf, welche die zu messende EMK mit einer bekannten vergleicht und kompensiert. Ein Ende des Thermoelementes 1, welches dem   Plus-Potential    entspricht, ist mit dem Widerstand 8 und dem flexiblen Draht 6 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 8 ist an den Plus-Pol der   Quelle 2 angeschlossen, während der   Minus ; Pol    dieser Quelle mit dem Eichwiderstand 7 verbunden ist.



  Der Schieber des Eichwiderstandes 7 ist direkt an den anderen flexiblen Draht 6 angeschlossen. Das andere Ende des Thermoelementes 1, welches dem Minus-Potential entspricht, und der Schieber 5 sind an den Eingang eines Zerhackers 9 angeschlossen, welcher die Messspannung in eine 50-Hz-Spannung umwandelt. Der Zerhacker speist einen Verstärker 19, dessen Ausgang mit einer Phase eines Zweiphasenmotors 10 verbunden ist. Die zweite Phase des Motors 10 ist ans Netz angeschlossen. Der Motor 10 treibt mittels der Welle 11 die Projektionsscheibe 3, wie in Fig. 2 gezeigt, über ein Getriebe 12 und eine Rutschkupplung 13 an.



   Das in Fig. 2 dargestellte optische Projektionssystem besteht aus einer Lampe 14, zwei Linsen 15, 17, einer Blende 16 und einem Projektionsschirm 18.



   Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels ge mäss Fig. 1 bis 4 ist wie folgt: ZUerst wird die Kompensationsschaltung 1 bis 8 mittels des Eichwiderstandes 7 fest eingestellt je nach Thermoelement 1 und Messbereich. Der Motor 10 regelt   den    Widerstand des Potentiometers 3, 4, 5 so lange ein, bis die Eingangsspannung des Verstärkers 9 null wird. Die der gemessenen Temperatur entsprechende Zahl wird vom optischen Projektionssystem 14 bis 17 auf den Schirm 18 projiziert, wobei das nichtlineare Verhältnis zwischen den gemessenen Temperaturen und den vom Thermoelement 1 gelieferten Spannungen durch die nichtlineare Teilung auf der Zahlenscheibe überbrückt wird.



   Die in den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 1 bis 4 und Fig. 5 und 6 sich entsprechenden Elemente haben gleiche Bezugszeichen. In den Fig. 5 und 6 ist 20 ein Potentiometer, dessen Schieber mit dem Eingang   dles    Verstärkers 9 verbunden ist. Mit 21 sind zwei Wickelspulen bezeichnet. 22 ist ein Filmband.



  Die elektrische Schaltung dieses Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie diejenige nach Fig. 1. Desgleichen sind die Wirkungsweisen der beiden Ausführungsbeispiele gleich.



   Das Filmband kann z. B. durch ein Metallband ersetzt werden, in das die Messwerte eingefräst oder eingeätzt sind.



   Die beiden Ausführungsbeispiele haben ihre spezifischen Vorteile. Die Verwendung eines aufwickelbaren Zeichenträgers ermöglicht die platzsparende Speicherung sehr vieler Messwerte. Sie wird mit Vorteil dann gewählt, wenn der Messbereich gross oder die Unterteilung der Messwerte sehr fein sein soll. In der Serienfertigung ist auch die leichte Kopierbarkeit des Filmbandes ein Vorteil.



   Die Ausführungsform mit Projektionsscheibe besitzt demgegenüber den Vorteil mechanischer Einfachheit. Die Zahlenscheibe ist robust und keinem Verschleiss unterworfen und ermöglicht die erfindungsgemässe Kombination mit einem Potentiometer.



   Eine Zwischenstellung nimmt die Variante mit einem endlosen, d. h. in sich   geschlosseIuen    Filmband ein.



   Bei den beiden Ausführungsbeispielen muss der   Potentiometerabgriff    in beiden Richtungen verstellbar sein. Die Phase der vom Verstärker 14 gelieferten Spannung ist von der Polarität des Eingangssignals abhängig. Diese Polarität hängt von der Stellung des Potentiometers ab.



   Es ist ferner möglich, an Stelle des Zweiphasenmotors einen Gleichstrommotor mit Fremderregung zu verwenden. In diesem Fall muss ein Verstärker für Gleichstrom vorgesehen werden.



   Das Thermoelement 1 kann durch ein optisches Pyrometer oder durch ein   Oberflächenpyrometer    ersetzt werden.



   Das erfindungsgemässe Messgerät eignet sich im Prinzip für jeden Messbereich, lässt sich aber sehr leicht mit unterdrücktem Nullpunkt ausführen, z. B. für die Messung von Temperaturen von 900 bis 16000 C.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Messgerät zur Messung und zur optischen zahlenmässigen Anzeige hoher Temperaturen, mittels eines Energiewandlers, welcher eine Messbrücke mit einem mittels eines Motors selbstabgleichenden Potentiometer aufweist, gekennzeichnet durch einen auf der Welle des Motors drehbar angeordneten Zeichenträger, auf welchem die zu messenden Temperaturen in Zahlen eingetragen sind, und durch ein optisches Projektionssystem, welches die der gemessenen Temperatur entsprechende Zahl auf einen Schirm projiziert, wobei dem nichtlinearen Zusammenhang zwischen den gemessenen Temperaturen und den vom Energiewandler gelieferten Spannungen durch eine nichtlineare Teilung auf dem genannten Zeichenträger Rechnung getragen isb.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeichenträger aus einer Pro jektiorisscheibe besteht, welche mit den entsprechend der Eichung eingravierten Zahlen versehen ist.

   2. Messgerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsscheibe zu einem Potentiometer ausgebaut ist.

   3. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeichenträger aus einem Filmband besteht.

   4. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeichenträger aus einem Bronzeband besteht, in das die Messwerte eingefräst oder eingeätzt sind.