DE1081048B - Elektronischer Grenzwertschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Grenzwertschalter, der z. B. dazu dienen soll, einen Kernreaktor abzuschalten, wenn der Neutronenfluß im Reaktor einen bestimmten Grenzwert erreicht. Der Grenzwertschalter kann aber auch für andere Aufgaben von großem Nutzen sein. Im angeführten Beispiel wird die Größe des Neutronenflusses durch die Ausgangsspannung eines Verstärkers abgebildet. Die Eingangsgröße des Verstärkers liefert eine Neutronenmeßkammer. Der Grenzwert, bei dem der Grenzwertschalter ansprechen soll, im Beispiel also diejenige Größe des Neutronenflusses, bei der der Reaktor abgeschaltet werden soll, liegt nicht ein für allemal fest, sondern soll in einem gewissen Bereich einstellbar sein.

Der vorteilhaften Lösung dieser Aufgabe dient ein elektronischer Grenzwertschalter, welcher erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß ein an sich bekannter Kippverstärker mit seinen Eingangsklemmen in einem an sich bekannten Kompensationskreis liegt, der aus einem in dem Bereich der für eine Meßspannung festgesetzten Grenzwerte einstellbaren Spannungsteiler und einer Meßspannungsquelle besteht und daß der Kippverstärker im Kompensationsfall anspricht.

Durch die Kombination eines Kippverstärkers mit einem Kompensationskreis ergeben sich einige, für die Anwendung bedeutsame Vorteile. So braucht der Kippverstärker nur für einen kritischen Eingangswert ausgelegt zu werden. Die Einstellung des Grenzwertes wird allein im Kompensationskreis vorgenommen. Sie geschieht einfach durch Verstellen eines Potentiometers für die Kompensationsspannung. Beim Komp ens ations verfahr en wird die zu kompensierende Spannungsquelle nicht belastet, der im Anwendungsbeispiel vorgesehene Verstärker braucht also kein Leistungsverstärker zu sein. Weiter ergibt sich eine hohe Genauigkeit des Spannungsvergleiches.

Der Kippverstärker kann aus Schalttransistoren aufgebaut sein. Zum Beispiel kann er aus einer monostabilen Transistorkippstufe mit anschließender Leistungsstufe bestehen.

Die Speisespannung für den Spannungsteiler, an dessen Abgriff die Kompensationsspannung abgenommen wird, kann durch eine Zenerdiode stabilisiert sein.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung mit drei Figuren näher erläutert.

Fig. 1 stellt eine schematische Schaltskizze des Grenzwertschalters dar;

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des .Kippverstärkers; in

Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Grenzwertschalters dargestellt.

Elektronischer Grenzwertschalter

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Jobst v. Haxsdorf, Karlsruhe (Bad.),
ist als Erfinder genannt worden

In Fig. 1 stellt Teil 1 eine Meßspannungsquelle dar. Ihr ist die an einem Teilwiderstand 2 abfallende Spannung entgegengeschaltet. In dieser Kompensationsmasche liegt ein Kippverstärker 3, dessen Ausgang ein Relais 4 speist. Der Teilwiderstand 2 liegt in Serie mit einem Widerstand 5. Beide Widerstände bilden zusammen einen Spannungsteiler, welcher an einer Speisespannungsquelle 6 angeschlossen ist. Die Speisespannungsquelle 6 ist zweckmäßig stabilisiert. In praktischen Ausführungen sind die Widerstände 2 und 5 ein Potentiometer, dessen Abgriff die Kompensationsspannung entnommen wird. Die Meßspannungsquelle 1 ist im Ausführungsbeispiel der Ausgang eines Verstärkers für den Ionisationsstrom einer Neutronenkammer. Das Relais 4 kann ein normales elektromagnetisches Relais oder ein Schutzrohrrelais sein.

Fig. 2 zeigt einen aus drei Schalttransistoren aufgebauten Kippverstärker. Zur Kompensation des Basispotentials eines Eingangstransistors 7 der Kippstufe ist ein Potentiometers zur Kippstufe parallel geschaltet. Dieses Potentiometer ist so abgeglichen, daß bei kurzgeschlossenen Eingangsklemmen 9 die Stufe gerade kippt. Wird eine Spannung bzw. ein eingeprägter Strom an die Eingangsklemmen gelegt, so ist der Eingangstransistor 7 der Kippstufe gesperrt, solange diese Spannung bzw. der Strom größer ist als Null. Sowie die angelegte Spannung Null ist bzw. kein Strom mehr eingeprägt wird, kippt die erste Stufe. Im Beispiel ist es dann der Fall, wenn die Spannungen im Kompensationskreis sich gegenseitig aufheben, also die Meßspannung den durch die einstellbare Kompensationsspannung vorgegebenen Grenzwert erreicht hat. Einem weiteren Schalttransistor 10 in der Kippstufe folgt ein Leistungstransistor 11 in einer Endstufe des Kippverstärkers. Der Kollektorstrom des Transistors 11 erregt ein Relais

009 S0&/263

12. Mit Kontakten dieses Relais kann auf geeignete Weise der Reaktor abgeschaltet werden. Eingangstransistor und Leistungstransistor des Kippverstärkers haben stets den gleichen Schaltzustand,

Fig. 3 ist eine Schaltskizze eines Ausführungsbei-Spieles der Erfindung. 13., 14 und 15 sind Gleichrichter zur Spannungsversorgung eines Kompensations-Potentiometers 16 bzw. der Kippstufen 17 und der Leistungsstufe 18 des Kippverstärkers. Die Gleichrichter 13, 14 und 15 werden von Sekundärwicklungen eines Netztransformators 19 gespeist. Die am Kompensations-Potentiometer 16 anliegende Spannung ist durch eine Zenerdiode20 stabilisiert. Auch die Versorgungsspannung der Kippstufen ist stabilisiert durch eine Zenerdiode 21. An zwei Klemmen 22 wird der Ausgang eines Meßverstärkers für den Meßwert des Neutronenflusses angeschlossen. Eine Diode 23 dient dazu, bei umgekehrter Polarität der zu messenden Meßspannung, diese Spannung kurzzuschließen. An einem Potentiometer 24 wird der Arbeitspunkt ao der Eingangskippstufe eingestellt. Ein Widerstand mit negativem Temperatur-Koeffizienten 25 im Eingangskreis der Kippstufen gleicht den normalen posi

tiven Temperatur-Koeffizienten der übrigen Schaltelemente aus. Im Kollektorstromkreis der Endstufe 18 liegt ein T-Relais 26., dessen Kontakte zur Betätigung einer Abschalteinrichtung für den Reaktor dienen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Grenzwertschalter, dadurch gekennzeichnet, daß ein, an sich bekannter Kippverstärker mit seinen Eingangsklemmen in einem an sich bekannten Kompensationskreis liegt, der aus einem in dem Bereich der für eine Meßspannung festgesetzten Grenzwerte einstellbaren Spannungsteiler und einer Meßspannungsquelle besteht und daß der Kippverstärker im Kompensationsfall anspricht.

2. Elektronischer Grenzwertschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippverstärker aus Schalttransistoren aufgebaut ist.

3. Elektronischer Grenzwertschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung des Spannungsteilers durch eine Zenerdiode stabilisiert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

0095C&/263 4.60