-
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für Meßgeräte mit
einem Meßkörper, insbesondere Schwebekörper, einem längs einer Skala bewegbaren
Zeiger, einem mit dem Meßkörper verbundenen Führungsmagneten und einem den Zeiger
über ein Obersetzungsgestänge steuernden, von dem Führungsmagneten bewegbaren Folgemagneten.
-
Muß die jeweilige Höhenlage des Meßkörpers genau an der Skala angegeben
und genau überwacht werden, so kann man eine Üb ersetzung einschalten, durch welche
der Weg des Zeigers der Anzeigevorrichtung gegenüber dem Weg des Meßkörpers vergrößert
wird. Dies kann etwa durch Hebelwirkung erreicht werden.
-
Wenn der Hub des Meßkörpers beträchtlich ist, so wird der Weg des
Zeigers um die Übersetzung größer, beträgt also- beispielsweise bei einer Ubersetzung
1 : 4 das Vierfache des Hubes. Oft sind so große Zeigerwege und entsprechende Skalen
aber wegen der Raumbeanspruchung störend und es können sich auch Ungenauigkeiten
ergeben, sofern man nicht sehr lange, dann aber ebenfalls recht raumbeanspruchte
und außerdem mit erheblicher und damit störender Masse belastete Hebel verwenden
will.
-
Will man andererseits das Ausmaß der Anzeigeskala auf die Größenordnung
des Meßkörperhubes beschränken, so genügt oft die Genauigkeit der Anzeige nicht.
-
Die Erfindung weist einen Ausweg aus dieser Schwierigkeit.
-
Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Übersetzungsgestänge
sowie eine zugehörige Feinskala nur für einen Bruchteil des Gesamtmeßbereiches ausgeführt
sind und samt Folgemagnet und Zeiger eine als Ganzes längs der Bahn des Meßkörpers
verstellbare Anzeigeeinheit bilden.
-
Soll bei einer solchen Gestaltung der Anzeigevorrichtung eine bestimmte
Betriebslage des Meßkörpers genau überwacht werden, so wird die Anzeigeeinheit auf
die Mittellage des Meßkörpers eingestellt. Diese Mittellage kann an einer besonderen
Grobskala abgelesen werden. Jede kleine Änderung der Höhenlage des Meßkörpers erscheint
an der Feinskala der Anzeige einheit durch die Übersetzung mehrfach vergrößert,
kann also sofort und bequem wahrgenommen und gegebenenfalls durch Einleitung von
Gegenmaßnahmen korrigiert werden. Dabei braucht die Länge der Feinskala nur einen
Teil des Hubweges des Meßkörpers zu betragen. Die Anzeigeeinheit wird also verhältnismäßig
klein.
-
Gerät durch eine Betriebsänderung der Meßkörper in eine andere Höhenlage,
die nunmehr zu überwachen ist, so wird die Anzeigeeinheit nachgeführt, z. B. umgesetzt
oder, was meist zweckmäßiger sein wird, verschoben und gibt nun in der neuen Lage
wiederum sehr genau und deutlich erkennbar etwaige Abweichungen des Meßkörpers von
seiner Sollstellung an.
-
Durch Verwendung eines für Schalter bekannten Doppelhebelsystems
läßt sich erreichen, daß der Zeiger an der Feinskala der Anzeigeeinheit in derselben
Richtung aus schlägt, in der der Meßkörper von seiner Mittellage abweicht.
-
Wenn der Meßraum durch eine undurchsichtige Umkleidung umschlossen
wird oder die Meßflüssigkeit undurchsichtig ist, so würde beim Heraustreten des
Meßkörpers aus dem Meßbereich derAnzeigeein-
heit nicht festzustellen sein, ob sich
der Meßkörper oberhalb oder unterhalb der Meßeinheit befindet.
-
Um auch dies ersichtlich zu machen und gegebenenfalls Korrekturbewegungen
oder Gegenmaßnahmen in der richtigen Richtung einleiten zu können, wird an der Anzeigeeinheit,
z. B. am Hebelsystem, ein Mittel, z. B. ein Gewicht in labiler Lage oder eine Schnappfeder
wie sie von Schnappschaltern her bekannt sind, angebracht, welche das Hebelsystem
in derjenigen äußersten Lage hält, in welcher der Meßkörper aus dem Meßbereich der
Anzeigeeinheit herausgetreten ist. Statt dessen kann man auch elektrische, optische
oder sonstige Anzeigemittel in den Extremlagen des Zeigers vorsehen, welche den
Eintritt in diese Extremlage melden und dadurch Korrekturvorgänge oder die Einschaltung
eines Nachführungsantriebes bewirken.
-
Bei einem bekannten Strömungsmengenmesser ist in einem Schwebekörper
ein Führungsmagnet eingebaut, der als magnetischer Kontaktgeber auf einen Folgemagneten
mit einem durch Gegengewichte ausgewuchteten Schaltsegment einwirkt. Dieses Schaltsegment
betätigt über eine Rolle den Schalthebel.
-
Ein solcher Folgemagnet mit Schaltsegment dient jeweils als Maximalschalter,
der andere als Minimalschalter. Um den Maximalwert und den Minimalwert einstellen
zu können, sind Folgemagnet und Schaltsegment längs des Hubes des Schwebekörpers
gemeinsam verstellbar.
-
Bekannt sind Geräte, die in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz
vor und hinter einer Stauscheibe arbeiten und beispielsweise ein Ventil für den
Durchlaß des Meßstoffes betätigen, wobei ein Schwimmer von einer Quecksilbersäule
getragen wird und mit einem Magnetanker versehen ist.
-
Dieser Anker wirkt bei Abweichung aus der Wechselstellung auf ein
Magnetsystem ein, das auf einem in Schneiden gelagerten Kipphebel sitzt. Dieser
Hebel betätigt bei der Abweichung aus der Soll-Stellung in der einen Richtung einen
Minimalkontakt, in der anderen Richtung den Maximalkontakt. Durch Höhenverstellung
des Magnetsystems gegenüber Anker und Schwimmer kann das Magnetsystem jedem einzuregelnden
Sollwert der Druckdifferenz angepaßt werden.
-
Für die Betätigung der Schalter von einem Folgemagneten aus ist die
Verwendung von Doppelhebelsystemen bekannt, ebenso die Verwendung von Schlitzscheiben,
in deren Schlitze ein Mitnahmestift eingreift, ferner sind quergepolte Ringmagneten
als Folgemagneten und Gegengewichte bekannt, welche ein Schaltelement bei Überschreiten
des Scheitelpunktes in die eine oder andere Außenlage ziehen.
-
Schließlich sind auch Nachlaufeinrichtungen bekannt, bei denen eine
Meßeinrichtung dem jeweiligen Meßgeber selbsttätig bei der Abweichung aus dessen
Mittellage nachgeführt wird. Die in den Unteransprüchen unter Schutz gestellten
Gegenstände betreffen daher lediglich Weiterbildungen der Erfindung nach dem Hauptanspruch.
-
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
-
F i g. 1 und 2 zeigen in Seitenansicht und Draufsicht das Anzeigesystem;
F i g. 3 gibt eine Variante für die Anzeige der Extremlage wieder; Fig.4 zeigt eine
Schaltung für einen Nachführungsantrieb;
F i g. 5 und 6 geben die
Anordnung der Anzeigeeinheit und des Nachführungsantriebes an dem Meßgerät wieder;
F i g. 7 und 8 zeigen eine vereinfachte Ausführung.
-
Nach F i g. 1 und 2 ist als Folgemagnet ein quergepolter Ringmagnet
1 zwischen zwei Lagerplatten leicht drehbar angeordnet. An ihm sitzt eine Scheibe
2 mit Schlitz 6. In diesen greift ein Führungsstift 3 am rückwärtigen Ende 4 a des
Zeigers 4 ein, der in Spitzen möglichst spielfrei zwischen den Lagerplatten gehalten
ist.
-
Der Ringmagnet 1 wird von einem mit dem Meßkörper 9 (F i g. 6) verbundenen
Führungsmagnet 5 durch magnetische Kopplung mitgenommen, wenn der Meßkörper 9 seine
Lage verändert. Der Ringmagnet 1 führt dann eine Drehbewegung aus, die über die
Schlitzscheibe 2 auf den Führungsstift 3 und damit auf den Zeiger 4 übertragen wird.
Der Zeiger 4 bewegt sich in der gleichen Richtung wie der Meßkörper 9 und der Führungsmagnet
5.
-
Die Schlitzscheibe 2 ist mit einem kleinen Geweicht 7 versehen, welches
sich in der Mittellage in seiner höchsten Stellung befindet. Tritt der Meßkörper
9 und damit auch der Zeiger 4 aus seiner Mittellage heraus, so versucht das Gewicht
7 mit einer geringen Kraft den Zeiger 4 in die entsprechende Außenstellung zu ziehen.
Wird das Ausmaß der Bewegung des Meßkörpers 9 so groß, daß die magnetische Kopplung
abreißt, er also den Meßbereich der Anzeigevorrichtung verläßt, so zeigt die durch
das Gewicht 7 festgehaltene Extremstellung des Zeigers 4 die Richtung an, in welcher
der Meßkörper 9 den Meßbereich verlassen hat.
-
Die Teile 1 bis 7 mit Einschluß der Feinskala 24 bilden eine Anzeigeeinheit,
die als Ganzes auch nachträglich an dem Meßgerät 8 angebracht werden kann.
-
Besonders zweckmäßig ist es, die genannten Teile in einem Gehäuse
10 unterzubringen, wie dies aus Fig. 5 und 6 ersichtlich ist. Diese Anzeigeeinheit
kann als Ganzes durch einen Motor 20 und ein Triebwerk, z. B. eine Spindel 21, mit
Muttergewinde am Gehäuse 10 längs des Hubweges des Meßkörpers 9 verstellt werden.
-
Nach Fig.3 und 4 geschieht dies mit Hilfe von induktiv wirkenden
Abtastköpfen 14, 15, in welche eine Fahne 13 am Zeiger 4 um so mehr eintritt, als
sich der Zeiger 4 einer der Außenstellungen nähert.
-
Dadurch wird die Schwingung der den induktiven Abtastköpfen zugeordneten
Oszillatoren 16, 17 unterbrochen und ein Signal erzeugt.
-
Dieses Signal kann zum Steuern des Nachführungsmotors 20 benutzt
werden, wobei Leistungs- oder Rel aisverstärker 18, 19 zwischengeschaltet werden.
-
Die Einrichtung arbeitet sehr genau und schnell und zeigt in jeder
Höhe des Meßkörpers auch kleine Abweichungen vom jeweiligen Sollstand an, auch wenn
der Meßkörper nicht sichtbar ist.
-
Kommen die Anderungen der Betriebslage nicht häufig vor, sondern
nur in größeren Zeitabständen, so genügt es, das Gehäuse 10 durch Rohrschellen 11,
Klemmen oder sonst leicht lösbare Befestigungsmittel an dem Meßgerät 8 anzubringen
(F i g. 7 und 8).
-
Eine Grobskala 12 am Meßgerät orientiert über die jeweilige Betriebsstellung
des Meßkörpers.
-
Statt der mechanischen Hebelübersetzung kann auch ein Zahnradgetriebe
od. dgl. benutzt werden; selbst eine optische Übersetzung durch einen vom
Drehspiegel
auf der Folgemagnetachse reflektierten und auf eine Skala geworfenen Lichtstrahl
kann verwendet werden.