DE1566768A1 - UEberwachungsvorrichtung fuer technische Einflussgrossen - Google Patents

Description

Unser Zeichen: C 2^69

Überwachungsvorrichtung für technische Einflußgroßen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungsvorrichtung für technische Einflußgrößen nach Umwandlung in ihnen proportionale Gleichspannungen.

Um den guten Betriebszustand einer aus einer Maschinengruppe für einen bestimmten industriellen Betriebsgang bestehenden Anlage zu gewährleisten, ist es erforderlich, eine große Anzahl von Meßstellen für technische Einflußgrößen zu überwachen. Es kann sich dabei um elektrische Größen oder um andere Größen handeln,

Ot/r

beispielsweise

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beispielsweise Temperatur, Druck, Fliissigkeitsmenge usw., die in proportionale Gleichspannungen umgewandelt werden bzw. sind.

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, welche die Überwachung einer sehr großen Anzahl technischer Einflußgrößen gestatten und welche einen Schalter, der die periodische und rasche Abtastung verschiedener Meßkreise ermöglicht, sowie einen Verstärker mit hoher Eingangs impedanz umfassen. Diese beiden Einrich·*· tungen sind für jede Meßstelle mit einer stabilisierten Bezugs-Gleichspannungsqüelle, welche den Sollwert darstellt, mit einem Spannungsdifferenzanzeiger und mit einer Alarm-Leuchteinrichtung verbunden. Infolge der hohen Eingangsimpedanz des Verstärkers ist es bei diesen Vorrichtungen möglich, einen Schreiber zwischen den Verstärker und eine Anzahl von Meßelementen anzuschließen, wenn man den Wert der Größen zu kennen wünscht, auf die sie ansprechen. Diese Vorrichtungen haben jedoch den folgenden Nachteil. Wegen des in verschiedenen umgeschalteten Meßkreisen niedrigen Spannungspegels stören die durch den Schaltvorgang hervorgerufenen Störungen vielfach die Betriebsbereitschaft der Alarmeinrichtung. Man kann den Umschalter

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beseitigen, doch ist es in diesem Falle notwendig, für jeden Meßkreis einen Verstärker zu verwenden, der an einen geeigneten Ausgangskreis angeschlossen isti welcher einen Spännungsdifferenzanzeiger, einen Zeitgeber sowie eine Alairmeinrichtung aufweist. Diese Lösung ist daher sehr aufwendig, zumal die Herstellungskosten eines Verstärkers mit hoher Innenimpedanz hoch sind und so viele Verstärker eingesetzt werden müssen, wie zn tiberwachende Größen vorhanden s ind.

Die Verwendung eines Verstärkers mit niedriger Inneninipedanz, dessen Herstellungskosten beträchtlich geringer sind, ist andererseits mit dem folgenden Nachteil verknüpft. Wenn die von dem Meßelement, das an den Meßkreis angeschlossen ist, gemessene Spannung von der stabilisierten Bezugsspanriung verschieden ist, fließt in diesem Kreis ein Kreisstrom, so daß in dem Meßfcreis ein Spännun^säbfall entsteht ■, Nun ist anzumerken, daß dieser Kreisstrom die Funktionstüchtigkeit der Überwachungsvorrichtung nicht beeinträchtigt. Wenn nämlich die an einer Meßstelle gemessene Spannung von der Sollspannung hinreichend verschieden ist, gibt

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Alarmeinrichtung trotz des Spannungsabfalls im Meßkreis stets eindeutig eine ihrer beiden Anzeigen "Alarm" oder "Normal". Wird hingegen der Unterschied zwischen der Meßspannung und der Sollspannung sehr gering, so wird der dieser Spannungsdifferenz proportionale Kreisstrom sehr klein, so daß der Spannungsabfall im Meßkreia praktisch vernachläeaigbar wird und die Alarmeinrichtung noch richtig funktioniert. Wenn aber ein Schreiber zwischen ein Meßelement und den entsprechenden Verstärker angeschlossen wird, zeigt der Schreiber falsche Werte an, falle die Meßspannung von der Sollspannung merklich abweicht, und zwar wegen des Spannungeabfalls im Meßkreis,

Es ist ein Ziel der Erfindung, die verschiedenen Nachteile des Aufbaues bzw. der Arbeitsweise der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Überwachungsvorrichtung für mehrere technische Einflußgrößen, gegebenenfalls nach Umwandlung in ihnen proportionale

Giei c hspannqngen

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Gleichspannungen, wobei kein Umschalter vorhanden ist, sondern so viele Verstärker mit niedriger Innenimpedanz, wie Meßstellen in der zu überwachenden Anlage vorhanden sind, sowie wenigstens ein aufeinanderfolgende Punkte registrierender Potentiometerschreiber mit mehreren Meßstrecken vorgesehen sind, welche an die Eingangsklemmen der Verstärker anschließbar sind, die willkürlich ausgewählten Meßstellen entsprechen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter des.Potentiometerschreibers, welcher die verschiedenen Meßstrecken periodisch abtastet, einen zusätzlichen beweglichen Kontakt aufweist, dank dem der Transistor des Modulationskreises des Verstärkers während der Dauer jeder der aufeinanderfolgenden Messungen durch den Potentiometerschreiber gegen von den Meßgeräten gewisser Meßstellen der Anlage abgegebene Gleichspannungen gesperrt ist»

Diese Anordnung gestattet es, Verstärker mit niedriger Innenimpedanz zu verwenden, die geringe Herstellungskosten haben, weil es nun möglich ist, ihre Innen

impedanz

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impedanz während jeder Messung der von einzelnen Meßstellen der Anlage abgegebenen Gleichspannungen zu erhöhen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt die Anlage einerseits gleichartige Überwachungseinheiten, welche jeweils mit einer Meßstelle verbunden sind und einen Verstärker mit niedriger Innenimpedanz aufweisen, der eineÖ^:' transistorisierten Modulationskreis enthält, ferner eine Einrichtung mit stabilisierter Spannung, die eine Sollspannung liefert, einen Spannungsdifferenzanzeiger zwischen der Meßstellenspannung und der Sollspannung, ein Zeitgeber sowie eine Alarmeinrichtung, und daß andererseits eine Anzahl von Potentiometer-Schreibern der genannten Art vorhanden ist, welche

* an die Eingangskiemmen gewisser wählbarer Überwachungs-

einheiten anschließbar sind.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergehen sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Die Zeichnung zeigt schematisiert eine Ausführungs-

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form einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hierbei
sind nur zwei Meßstellen P₁ und P„ gezeigt. Die
überwachten technischen Einflußgrößen sind Temperaturen, die mit Hilfe von Thermoelementen T₁ und Tp gemessen werden, welche an ihren Enden Meßspannungen U₁ basw. U₂ abgeben· Zwei Überwachungseinheiten S und S₂ von gleichartigem Aufbau sind mit den
Thermoelementen T₁ bzw, T_? verbunden. Ein Potentiometers ehreiber E steht in weiter ,unten näher erläuterter Weise mit den beiden Überwachungseinheiten
S , S in Verbindung, Es ist hervorzuheben, daß die Anzahl der Meßstellen und der Überwachungseinheiten beliebig sein kann, wenngleich jede Meßstelle stets mit einer ihr zugeordneten Überwachungseinheit verbunden ist. Die Anzahl der Potentiometerschroiber
ist gleichfalls beliebig und im allgemeinen kleiner als die Anzahl der Meßstellen und der Überwachungseinhoiteni da diege Schreiber zur Erfassung der Werte von Größen an gewissen Meßstellen dienen. Diese Information kann für das Verhalten bzw. die Betriebsweise der Anlage von Bedeutung sein.

Jede Überwachungseinheit S₁, S₀ umfaßt drei Klemmen

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A, B, C, von denen zwei, und zwar die Klemmen A Uftd B, über Leiter L, L¹ von bestimmter Länge fliit den elementen T₁ bzw* T₀ verbunden sind. Mn Vöfütäffcer F mit niedriger Innenimpedanz enthält eitlen transistorisierten Modulationskreis, wie das bei Gleichipannungsverstärkern bekannt ist« Eine der Eingangski emiäen de· Verstärkers F let über die Klemme B mit dem Leiter L verbunden« Die andere Eingangskiamme des Verstärkers F ist an den beweglichen Kontakt G, eines Potentiometers G angeschlossen. Di· Klemme C liegt an der Basis des Transistors des Modulationskrelses des Verstärkers F. Die beiden Enden des Potentiometers G sind mit einer stabilisierten Gleichspannungequelle H verbunden. Site Ende G des Potentiometers G ist über die Klemme A an den Leiter L¹ angeschlossen. V bezeichnet die stabilisierte Bezugs spannung. Die Spannungen U ' , Ü ' atl dett Klemmen der Potentiometer G. bzw. Gg in jeder Üb erwa chungs einheit S₁, S« sind Bezugs-GleichspafiUiürigen, die jeweils den Meßspannungen U₁ bzw* U^ entgegengesetzt sind. Ein SpanJiungsdiffereniSansBeiiei* D, der von beliebiger bekannter Art sein kauft, tfüflftt die Phase der am Ausgang des Verstärkers F auftraten*· den modulierten Spannung und gibt ein Ülgftai ato» w©nH die Meßspannung U₁ bzw* Ug die Bezugs spannung U\. ' bzw«

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U ' erreicht oder überschreitet.

Das vom Spannungsdifferenzanzeiger D ausgehende Signal wird an einen Zeitgeber K geleitet, dessen Funktion weiter unten erläutert wird und der mit einer Alarmanzeige-Leucht-Eiririchtung ¥ verbunden ist.

E bezeichnet einen aufeinanderfolgende Punkte registrierenden Vielfach-Potentiometerschreiber mit sechs unabhängigen Meßstrecken, von denen die beiden ersten an die Überwachungseinheiten S₁, S angeschlossen sind. Dieser Potentiometerschreiber E umfaßt einen dreipoligen Umschalter, dessen drei bewegliche Kontakte M₁, M₂, M_ sind. Diesen beweglichen Kontakten entsprechen drei Gruppen von je sechs Festkontakten

A., bis Ay.. B, bis B^, C., bis C^. Wie man aus der ι οι ο ι ο

Zeichnung ersieht, sind die Festkontakte A., B₁, C₁ mit den Klemmen A, B, C der Überwachungseinheit S₁ verbunden, während die Festkontakte A-, B₂, C„ an die Klemmen A, B, C der Überwachungseinheit S_ angeschlossen sind. Die übrigen Festkontakte können in gleicher Weise an die anderen, nicht dargestellten Überwachungseinheiten angeschlossen sein· Die beweglichen Kontakte M₁, M₂, M„ schließen infolge einer bekannten,

nicht

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nicht dargestellten Vorrichtung in regelmäßiger Folge jeweils gleichzeitig den Kontakt mit einem der entsprechenden Festkontakte. Im übrigen werden diese Gruppen von Festkontakten A₁, B , C₁; A^, B„, C usw. periodisch nacheinander abgetastet. Der bewegliche Kontakt M₁ einerseits und die über eine Verbindung N miteinander verbundenen beweglichen Kontakte M , M_ andererseits liegen an den Eingangsklemmen Q₁ bzw. Q_p der Meßschaltung EP des Potentiometerschreibers E, welche an sich bekannt und deshalb hier nicht näher beschrieben ist.

Wenn die beweglichen Kontakte M₁, M₂, M„ des dreipoligen Umschalters gleichzeitig ihre Kontakte schließen, beispielsweise mit den Festkontakte A₁, B₁, C₁, die jeweils an die Klemmen A, B, C der Uberwachungseinheit S₁ angeschlossen sind, werden die Klemmen B und C dieser Überwachungseinheit kurzgeschlossen, da die beweglichen Kontakte M₂, M_ über die Verbindung N miteinander verbunden sind. Unter diesen Umständen wird die Erregung des Transistors im Modulationskreis des Verstärkers F unterdrückt, so daß der Transistor gesperrt ist. Die Impedanz des Verstärkers F an den Klemmen A und B ist dann sehr hoch. Die Messung der

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Spannung U₁ mit dem Potentiometerschreiber E ist korrekt, da - wie oben bereits erwähnt - infolge der höhen Impedanz des Verstärkers F während der Meßdauer der Spannung U. kein Kreisstrom in den Leitern L, L¹ fließt und infolgedessen an diesen Leitern kein Spannungsabfall auftritt.

Der Zeitgeber K verhindert Jeden zur Unzeit erfolgenden Zustandewechsel der.Alärmanzeigeeinrichtung ¥ während der Sperrdauer des Transistors im Modulationskreis des Verstärkers F_t d. h. während der Dauer der einzelnen Messung mittels des Potentiometerschreibers £ der Gleichspannungen, die von den Meßgeräten der verschiedenen Meßstellen den Klemmen A, B der verschiedenen Überwachungseinheiten zugeführt werden.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung einschließlich konstruktiver Einzelheiten und Verfahrensschritte können auch in beliebigen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Patentansprüche

Claims (2)

Patentansprüche

1. Überwachungsvorrichtung für mehrere technische Einflußgrößen, gegebenenfalls nach Umwandlung in ihnen proportionale Gleichspannungen, bestehend aus so vielen Verstärkern mit niedriger Innenimpedanz, wie Meßstellen in der zu überwachenden Anlage vorhanden sind, sowie aus wenigstens einem aufeinanderfolgende Punkte registrierenden Potentiometerschreiber mit mehreren Meßstrecken, welche an die Eingangsklemmen der Verstärker anschließbar sind, die willkürlich ausgewählten Meßstellen entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter des Potentiometerschreibers, welcher die verschiedenen Meßstrecken periodisch abtastet, einen beweglichen Kontakt aufweist, dank dem der Transistor im Modulationskreis des Verstärkers während der Dauer jeder der aufeinanderfolgenden Messungen durch den Potentiometerschreiber gegen von den Meßgeräten gewisser Meßstellen der Anlage abgegebene Gleichspannungen gesperrt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einerseits gleichartige Überwachungs-

·,>,·.- einheiten

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einheiten umfaßt, welche jeweils mit einer Meßstelle verbunden sind und einen Verstärker mit niedriger Innenimpedanz aufweisen, der einen transistorisierten Modulationskreis enthält, ferner eine Einrichtung mit stabilisierter Spannung, die eine .Sollspannung liefert, einen Spannun^.sdifferenzanzeiger zwischen der MeßsfceUenspannung und der Sollspannung, einen Zeitgeber sowie eine Alarmeinrichtung, und daß andererseits eine Anzahl von Potentiometerschreibern der genannten Art vorhanden ist, welche an die Eingangsklemmen gewisser wählbarer Überwachungseinheiten anschließbar sind.

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