DE1011169B

DE1011169B - Device for displaying certain temperature combinations of two media

Info

Publication number: DE1011169B
Application number: DEK19312A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walther Koeniger; Dipl-Ing Karl Wessel
Original assignee: KARL WESSEL DIPL ING
Current assignee: KARL WESSEL DIPL ING
Priority date: 1953-08-26
Filing date: 1953-08-26
Publication date: 1957-06-27

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige bestimmter Temperaturkombinationen zweier Medien mittels zweier Thermometer, die eine aus Blenden bestehende und die Temperaturkombination ermittelnde Steuervorrichtung beeinflussen und bei der die Steuervorrichtung einen auf eine lichtelektrische Zelle gerichteten Lichtstrahl so steuert, daß eine Signalanlage ausgelöst wird.The invention relates to a device for displaying certain temperature combinations of two Media by means of two thermometers, one consisting of apertures and the temperature combination influence determining control device and in which the control device has a photoelectric Cell-directed light beam controls so that a signal system is triggered.

Eine solche Vorrichtung ist in Verbindung mit einem Gerät bekanntgeworden, welches Glatteis auf Straßen anzeigen sollte. Es wurden hierbei elektrische Widerstandsthermometer in Vorschlag gebracht, die eine durch einen Motor angetriebene Steuervorrichtung beeinflußten, durch welche die Signalanlage jeweils in Betrieb gesetzt wurde. Dabei wurde der Temperaturmeßstrom in periodischen Abständen für eine kurze Zeit eingeschaltet und innerhalb dieser Zeit die Lichtquelle kurzzeitig zum Aufleuchten gebracht. Die angegebene elektrische Steuerung ist aber insbesondere dann ungeeignet, wenn die Vorrichtung unter allen Witterungseinflüssen im Freien arbeiten muß. Sie enthält eine Anzahl elektrischer Kontakte, die hiergegen außerordentlich störungsanfällig sind, besonders wenn ein Gerät sehr tiefen Temperaturen ausgesetzt werden muß. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit eines solchen Gerätes stark in Frage gestellt. Dazu kommt, daß ein Gerät, welches zwecks Anzeige von Glatteis auf Straßen hergestellt werden soll, in größeren Mengen zu fertigen ist, so daß es im Herstellungspreis nicht teuer sein darf. Die Erfindung hat sich demgemäß die Aufgabe gestellt, ein einerseits billiges und anderseits zuverlässiges Gerät zu schaffen, welches Witterungseinflüssen auch bei tiefen Temperaturen ausgesetzt sein kann und welches insbesondere die Anzeige von Glatteisbildung auf Straßen bewirken kann, ohne allerdings auf diese Anwendung beschränkt zu sein.Such a device has become known in connection with a device which black ice on Should show streets. Here electrical resistance thermometers were proposed that influenced by a motor-driven control device, through which the signal system in each case was put into operation. The temperature measurement current was measured at periodic intervals for switched on for a short time and during this time the light source is briefly illuminated. The specified electrical control is particularly unsuitable when the device must work outdoors under all weather conditions. It contains a number of electrical contacts which, on the other hand, are extremely susceptible to failure, especially when a device is at very low temperatures must be exposed. As a result, the reliability of such a device is seriously called into question. In addition, there is a device that is manufactured for the purpose of displaying black ice on roads is to be manufactured in larger quantities, so that it must not be expensive in the manufacturing price. The invention has therefore set itself the task of creating a device that is both cheap and reliable, which weather influences can be exposed even at low temperatures and which in particular can cause the display of black ice on roads, but is not limited to this application to be.

Erfindungsgemäß sind die beiden Thermometer der Vorrichtung als Metallfederthermometer ausgebildet, auf deren federnden Wellen mit sich kreuzenden Schlitzen versehene Scheiben sitzen. Im Lichtstrahl der Vorrichtung ist eine feststehende Platte vorgesehen, welche eine Aussparung trägt, die dem Diagramm der anzuzeigenden Temperaturkombinationen in den Polarkoordinaten entspricht. .According to the invention, the two thermometers of the device are designed as metal spring thermometers, on the resilient shafts provided with intersecting slits sit disks. In the light beam of the device a fixed plate is provided, which carries a recess that corresponds to the diagram of the to be displayed Corresponds to temperature combinations in the polar coordinates. .

Ein derartig ausgebildetes Gerät ist wetterunempfindlich, denn die Herstellung von Metallfederthermometern zur Messung von Temperaturen im Freien ist erprobt. Die Einrichtung erfordert keino empfindliche elektrische Steuereinrichtung mit störungsanfälligen Kontakten und wirkt daher bei allen Temperaturen zuverlässig. Da Metallfederthermometer bedeutend billiger sind als elektrische Thermometer und da im übrigen auch kein Elektromotor Vorrichtung zur Anzeige bestimmter Temperaturkombinationen zweier MedienA device designed in this way is insensitive to the weather, because the manufacture of metal spring thermometers for measuring temperatures outdoors has been tried and tested. Setup does not require any sensitive electrical control device with fault-prone contacts and therefore contributes reliable in all temperatures. Since metal spring thermometers are significantly cheaper than electric thermometers and since there is also no electric motor device for displaying certain Temperature combinations of two media

Anmelder:Applicant:

Dr.-Ing. Walther Koeniger,Dr.-Ing. Walther Koeniger,

Berlin-Wilmersdorf, Landhausstr. 44,Berlin-Wilmersdorf, Landhausstr. 44,

und Dipl.-Ing. Karl Wessel,and Dipl.-Ing. Karl Wessel,

Frankfurt/M., Arndtstr. 24Frankfurt / M., Arndtstr. 24

Dr.-Ing. Walther Koeniger, Berlin-Wilmersdorf, und Dipl.-Ing. Karl Wessel, Frankfurt/M.,Dr.-Ing. Walther Koeniger, Berlin-Wilmersdorf, and Dipl.-Ing. Karl Wessel, Frankfurt / M.,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

zur Erzielung einer Bewegungsenergie für die Steuerung der Anlage notwendig ist, ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung bedeutend billiger als eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik.to achieve a kinetic energy for the control of the system is necessary, the device according to the invention significantly cheaper than a device according to the prior art.

Es können erfindungsgemäß auch Thermometer mit Bourdonfeder zweckmäßig angewendet werden, sofern eine der Temperaturen nicht unmittelbar am Orte des Gerätes gemessen werden soll. Bei diesen Thermomeiern ist der Wärmefühler mit der Bourdonfeder über eine mit Flüssigkeit gefüllte Kapillare verbunden. According to the invention, thermometers with a Bourdon tube can also be used appropriately, provided that one of the temperatures should not be measured directly at the location of the device. With these thermo eggs the heat sensor is connected to the Bourdon tube via a liquid-filled capillary.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die mehrere Ausführungsbeispiele darstellt. In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows several exemplary embodiments represents. In the drawing shows

Fig. 1 das Diagramm zwischen Luft- und Bodentemperatur, in dessen Fläche die Glatteisbildung auftritt, Fig. 1 shows the diagram between air and soil temperature, in the surface of which the black ice formation occurs,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine ·■ Vorrichtung zur Anzeige von Glatteis auf einer Straßendecke,2 shows a schematic cross section through a device for displaying black ice on a Road surface,

Fig. 3 eine Vorderansicht der Steuerscheiben zweier Thermometer zur Anzeige von Luft- und Bodentemperatur.Fig. 3 is a front view of the control disks of two thermometers for displaying air and Soil temperature.

Durch Versuche ist festgestellt worden, daß sich auf einer Straßendecke Glatteis bildet, wenn die Lufttemperatur über 0° C und die Bodentemperatur unter 0° C liegen. Fig. 1 zeigt die Diagrammfläche, innerhalb der sich das Glatteis bildet. Die Fläche ist schraffiert. Nach dieser Figur tritt eine Glatteisbildung auf bei Bodentemperaturen von — 1 bis —4,5° und bei Lufttemperaturen von +0,5 bis etwa +5,6°. Dabei ist die Eigenart vorhanden, daß die höchste Lufttemperatur, bei der eine Glatteisbildung eintritt,Experiments have shown that black ice forms on a road surface when the air temperature above 0 ° C and the floor temperature below 0 ° C. Fig. 1 shows the diagram area, within which forms the black ice. The area is hatched. After this figure, black ice forms at ground temperatures from -1 to -4.5 ° and at air temperatures from +0.5 to about + 5.6 °. There is the peculiarity that the highest air temperature at which black ice formation occurs,

709 550/191709 550/191

1 Oil 1691 Oil 169

bei absinkender Bodentemperatur eine Parabelkurve beschreibt, wodurch die eigenartige Form der Umrisse des dargestellten Lufttemperatur-Bodentemperatur-Schaubildes zustande kommt.Describes a parabolic curve when the ground temperature drops, which creates the peculiar shape of the outlines of the air temperature-soil temperature diagram shown comes about.

Das Gerät in Fig. 2 und 3 ist dazu bestimmt, sämtliche Temperaturkombinationen innerhalb der in Fig. 1 umrissenen Fläche derart zur Anzeige zu bringen, daß ein irgendwie geartetes Signalgerät eingeschaltet wird, sobald irgendeine der innerhalb der Diagramm angegebenen Lufttemperaturen von 0 bis etwa +6° befindet. Der Schlitz 17 des Thermometers 12 befindet sich bei Bodentemperaturen zwischen 0 und —5° dem Schlitz 18 gegenüber. Neben dem Schlitz 17 der Scheibe 13 ist eine elektrische Fotozelle 22 vorgesehen. Liegt nun der Kreuzungspunkt der beiden Schlitze 17 und 18 derart, daß ein Lichtstrahl einerseits durch die beiden Schlitze und gleichzeitig durch die öffnung 20 hindurchtreten kann, so trifftThe device in Fig. 2 and 3 is designed to handle all temperature combinations within the in Fig. 1 outlined area to be displayed in such a way that some kind of signal device is switched on as soon as any of the air temperatures specified within the diagram from 0 to about + 6 °. The slot 17 of the thermometer 12 is between at ground temperatures 0 and -5 ° opposite the slot 18. Next to the slot 17 of the disc 13 is an electric photocell 22 provided. If the point of intersection of the two slots 17 and 18 is such that a light beam on the one hand can pass through the two slots and at the same time through the opening 20, so hits

Fläche liegenden Temperaturkombinationen zwischen io dieser Lichtstrahl auf die Fotozelle 22, wodurch dieseArea lying temperature combinations between io this light beam on the photocell 22, whereby this

stromleitend wird. Der Strom für die Fotozelle wird einer Zuleitung Z von 220 Volt über einen Transformator 23 entnommen, der die Spannung auf eine für die Fotozelle geeignete Spannung von etwa 6 Volt zeichnet z. B. eine Betonplatte einer Straße, wie z. B. 15 reduziert. Durch den infolge der Widerstandsvermin-becomes conductive. The current for the photocell is a feed line Z of 220 volts via a transformer 23, which adjusts the voltage to a voltage of about 6 volts suitable for the photocell draws z. B. a concrete slab of a road, such. B. 15 reduced. Due to the reduction in resistance

Luft und Boden eintritt.Air and soil enter.

Das Gerät gemäß Fig. 2 und 3 besteht im wesentlichen aus zwei Thermometern, und zwar einem Luftthermometer und einem Bodenthermometer. 10 be-The device according to FIGS. 2 and 3 consists essentially of two thermometers, namely an air thermometer and a floor thermometer. 10 loading

einer Autobahn. In dieser Platte sitzt dicht unter der Oberfläche ein Wärmefühler 11, der über ein biegsames Kapillarrohr mit einem Thermometer 12 verbunden ist. Das Thermometer kann als Flüssigkeitsthermometer ausgebildet sein oder auch als söge- 20 nanntes Tensionsthermometer, welches mit Dampfdruck arbeitet. Bei diesen Thermometern wirkt sich die Ausdehnung der Flüssigkeit oder des Dampfes auf eine federnde Röhre aus, durch die eine Welle bewegt wird. Auf der Welle sitzt eine Scheibe 13, die ent- 25 sprechend der jeweiligen Temperaturänderung um einen bestimmten Winkel verdreht wird. Gleichachsig zu dem Thermometer 12 ist ein ebenfalls als wetterfestes Flüssigkeits- oder Tensionsthermometer ausgebildetes Thermometer 15 mit einem Wärmefühler 30 neben der Meßstelle aufgestellt wird. Gegebenenfalls 14 angeordnet. Der Wärmefühler 14 erstreckt sich iri lassen sich die Anzeigen des Luft- und Bodenthermo-a highway. In this plate sits just below the Surface a heat sensor 11, which is connected to a thermometer 12 via a flexible capillary tube is. The thermometer can be designed as a liquid thermometer or as a so-called 20 called a tension thermometer, which works with steam pressure. With these thermometers the expansion of the liquid or vapor onto a resilient tube through which a shaft moves will. A disk 13 is seated on the shaft, which changes according to the respective temperature change is rotated a certain angle. Coaxial with the thermometer 12 is also a weatherproof one Liquid or expansion thermometer formed thermometer 15 is set up with a heat sensor 30 next to the measuring point. Possibly 14 arranged. The heat sensor 14 extends iri the displays of the air and floor thermo-

derung der Fotozelle fließenden Strom wird ein Relais betätigt, durch welches ein Strom für die Signalleitung ,S" von 220 Volt eingeschaltet wird. An die Signalleitung angeschlossen ist z. B. ein auf der Straße aufgestelltes Leuchtschild mit der Aufschrift -iEis-Gefahr«, welches durch Einschalten des Stromes zum Aufleuchten gebracht wird. Es kann aber auch gleichzeitig eine Signalleitung bis zur nächsten Straßenmeisterei geführt werden, so daß auch^; die Straßenmeisterei aufgefordert wird, die gefährdete Straße zu streuen. Hier können z. B. optische Signale, gegebenenfalls auch ein Klingelzeichen, ausgelöst werden. Die Einrichtung ist in einem wetterfesten Kasten untergebracht, der unmittelbar an der StraßeWhen the current flowing through the photocell is switched on, a relay is activated, by means of which a current for the signal line "S" of 220 volts is switched on. which is caused by turning on the power to light however, it may also be a signal line be guided to the nearest road maintenance at the same time, so ^that;.. the road maintenance is prompted to scatter the vulnerable road here can, for example optical signals, optionally also. The device is housed in a weatherproof box directly on the street

die freie Luft, und das Thermometer 15 spricht auf Lufttemperaturänderungen an. Es trägt eine Scheibe 16, die sich demgemäß entsprechend einer Lufttemperaturänderung dreht. An Stelle des Flüssigkeits- oder Tensionsthermometers kann für die Lufttemperatur z. B. auch ein Bimetallthermometer verwendet werden. Die beiden Scheiben 13 und 16 besitzen, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, zwei schräg zur radialen Richtung verlaufende, kreuzweise verlaufende Schlitze 17 und 18. Zwischen den beiden Scheiben 13 und 16 ist entweder auf den beiden Thermometerwellen sitzend oder unmittelbar am Gestell der Vorrichtung befestigt eine Scheibe 19. Diese Scheibe 19 hat eine Aussparung 20, die der Glatteiskurvenfläche gemäß Fig. 1 entspricht, übertragen auf das Koordinantensystem, nach dem sich die beiden Schlitze 17 und 18 gegeneinanderbewegen. Der eine Schlitz 17 entspricht hierbei der Abszisse B des Diagramms nach Fig. 1, also der Bodentemperatur, während der Schlitz 18 der Ordinate L entspricht, also der Lufttemperatur. Für jeden Kreuzungspunkt der beiden Schlitze ist demgemäß eine bestimmte Boden- und Lufttemperatur festgelegt. Die Öffnung 20 weist denjenigen Umriß auf, der sich aus der Lage des Kreuzungspunktes der beiden Schlitze 17 und 18 in der Umrißlinie der Glatteisfläche gemäß Fig. 1 ergibt.the free air, and the thermometer 15 is responsive to changes in air temperature. It carries a disk 16 which accordingly rotates in accordance with a change in air temperature. Instead of the liquid or tension thermometer, for the air temperature z. B. a bimetal thermometer can also be used. The two disks 13 and 16 have, as can be seen from Fig. 3, two oblique to the radial direction, cross slits 17 and 18. Between the two disks 13 and 16 is either seated on the two thermometer shafts or directly on the frame of the device fastened a disk 19. This disk 19 has a recess 20 which corresponds to the smooth ice curve surface according to FIG. 1, transferred to the coordinate system according to which the two slots 17 and 18 move against each other. One slot 17 here corresponds to the abscissa B of the diagram according to FIG. 1, that is to say the floor temperature, while the slot 18 corresponds to the ordinate L , that is to say the air temperature. For each point of intersection of the two slots, a certain soil and air temperature is determined accordingly. The opening 20 has that outline which results from the position of the intersection point of the two slots 17 and 18 in the outline of the black ice surface according to FIG.

21 bezeichnet nun eine elektrische Glühbirne, die z. B. von einer 220-Volt-Zuleitung aus gespeist wird. Diese Glühbirne ist so angeordnet, daß sie einen Lichtschein gegen die Scheibe 16, insbesondere an die Stelle wirft, in der sich der Schlitz 18 bei den in dem meters in bekannter Weise elektrisch bis zur Straßenmeisterei übertragen, so daß die eigentliche Signalanlage hier aufgestellt werden kann.21 now designates an electric light bulb which z. B. is fed from a 220-volt supply line. This light bulb is arranged so that it shines a light against the disc 16, in particular to the Place throws in which the slot 18 in the meter in a known manner electrically to the road maintenance depot transmitted so that the actual signal system can be set up here.

Claims

Patent claims:

1. Device for displaying certain temperature combinations of two media by means of two Thermometers that determine a combination of diaphragms and the temperature Influence control device and in which the control device has a photoelectric Cell-directed light beam controls so that a signal system is triggered, characterized in that that the two thermometers are designed as metal spring thermometers, on their resilient shafts with intersecting slots (17, 18) provided disks (13, 16) sit, and that a fixed plate (19) is provided in the light beam, which has a recess (20), the diagram of the temperature combinations to be displayed in the polar coordinates of Slots (17, 18) corresponds.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the thermometer Bourdon tube thermometer are.

Considered publications: German Patent No. 694 116; Lieneweg: "Temperaturmeßring", 1950, pp to 16.

1 sheet of drawings