DE1573315C - Verfahren zur Überwachung des Bruches von Thermoelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Bruches von Thermoelementen, die an einen Meßverstärker angeschlossen sind, der mit einer Einstellvorrichtung für den Nullpunkt und einer elektrischen Schaltung zur Meßbereichunterdrückung ausgerüstet ist. Ein Beispiel für einen solchen bekannten Meßverstärker zeigt die Fig. I der Zeichnung. Die von dem Thermoelement 1 über die Zuleitungen 2 abgegebene kleine Meßspannung e_M wird mit Hilfe eines seriengegengekoppelten elektrischen Verstärkers 5 (Gegenkopplungsspannung e_K am Widerstand R_K) in ein proportionales Ausgangssignal, z. H. den Strom i_A, umgewandelt. Mit diesem Ausgangssignal von genügend hohem Lcistiingsniveau können nachgeschaltete McB- und Regelgeräte betrieben werden. Zur Verschiebung des Meßanfangs (Bereiciuuitcrdrückung oder -anhebung) enthält der Meßumformer eingangsseitig noch ein Widerstandsnetzwerk 3 (ζ. IJ. eine Brückenschaltung mit den ZweigwiderstUnilen R₁... R₁, der Speisediagonatc A, H und der Ausgangsdiagonale C, I)), das von dem Spannungskonstanthalter ·1 gespeist wird und die in Reihe mit der Meßspanuung geschaltete Verschiebimgsspaunung C₁, liefert. Ferner ist im Verstärker ein Nullsteller 6 /um Einstellen des Nullpunktes vorgesehen.

In Verbindung mit einem solchen Meßverstäiker sind zur Thermoeleinentbruchüberwachung Anordnungen bekannt, bei denen eine Hilfsspannungstjiielle 8 über einen hochohmigen Vorwiderstand R_v mit d^n Eiinnangsklemmen des Meßverstärkers verbunden ist.'Bei geschlossener Meßschleife bleibt die Steuerwirkung der Hilfsspaiiniing C₁₁ auf den Verstärker 5 wegen der Spannungsteilung zwischen dem relativ niederohmigeu Zuleitungs -und Quelleuwiderstand der Theriuoeleiueiit-Meßschlcife einerseits und dem hocliolunigen Vorwiderstand R_v andererseits vernachlässigbar. ÖlFnet sich dagegen die Meßschleife, ζ. Β. durch Bruch des Thermoelementes, dann entfällt die Spannungsteilung, und die — hinreichend groß vorausgesetzte — Hilfsspannung e_tl steuert je nach der gewählten Polarität den Ausgangsstrom /1 des Meßverstärkers auf einen Wert oberhalb oder unterhalb des normalen Betriebsbereiches. Dieses Kriterium kann im einfachsten Fall direkt dazu dienen, das Stellglied eines angeschlossenen Reglers 7 auf Grund der vorgetäuschten Sollwertlstwert-Abweichung automatisch in eine obere oder untere Extremstellung zu bewe^-u. bei der die Regelanlage geschützt ist. Darüber hinaus ist es auch möglich, den genannten Maximal- oder Minimalwert des Meßumformer-Ausgangsstromes über ein stromabhängiges Steuerglied in Alarm- und Schaltsignale umzusetzen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einem Meßverstärker der anfangs genannten Art eine Thermoelementbruchüberwaclitiim ohne zusätzlichen Aufwand an elektrischen Bauelementen zu verwirklichen. Dies wird gemäß der Eilindung dadurch erreicht, daß die Einstellvorrichtung für den Nullpunkt (Nullpunktsteller) so eingestellt wird, daß bei I her moelementbruch, d. h. bei fehlender [·ιηι»<ιηι·ν.}ΐ tiinuiig des Meßverstärkers dessen Ausgang mit einen Wert ausgesteuert wird, der zum Ansprechen der Thermoelementbruch-Signalisicrung oder de ι nach geschalteten Reglers ausreicht, und daß die Schaltung für die Meßbereiclumtcrdrückuiig so verstellt wird, daß im normalen Betrieb die Nullpunktverstellung für den Meßverstärker wieder aufgehoben wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 2. Hier liegt im Gegensatz zu Fig. I zu den Eingangsklemmen des Meßverstärkers lediglich die Thermoelement-Meßschleife parallel, die Hilfsspannungsquellc 8 dagegen entfällt. Je nach dem gewünschten Regelsinn bei Thermoelcnientbruch wird am Nullpunktsteller 6 des Meßverstärkers eine geringe

ίο positive oder negative Nullpunktverstellung vorgenommen und durch eine entsprechende gegensinnige Verstimmung der Eingangsbrückcnschalümg 3 so korrigiert, daß beim Anfangswert des Meßbereiches der Meßverstärker-Ausgangsstrom / _v wieder genau den Wert Null (oder den ursprünglichen vorgeschriebenen Wert) hat. In Fig. 2 ist eine /..B. positive Nullpunktverstellung und dementsprechend eine negative Potentialverschiebimg des Ausgangsdiagonalpunktes Ii der Brückenschaltung angenommen

ao worden. Dies geschieht durch den Widerstand R₁, parallel zum Widerstand Zi₁; beide Widerstände kön nen auch zu einem einzigen Widerstand vereinigt sein. ÖlFnet sich nun der Meßkreis infolge 'Ihermoelementbruches, so können weder die Ausgangs-

^5 diagonalspannung i',,' der Brückenschaltung noch die Gegenkoppluiigsspannung c_K (Serien-Gegenkopplung) auf den Verstärkereingang vviikeu, sondern lediglich die vorher eingestellte — im normalen Betrieb wieder aufgehobene —- Nullpunkiverschiebimg,

jo deren Einfluß sich gegenüber dein Normalbetrieb proportional mit dem Gegcnkopplungsgrad erhöht hat. Der Ausgangsstrom i _t des Meßverstärkers wird daher bei dein beispielsweise gewählten positiven Vorzeichen der Nullpunktverschiebung auf einen Wert oberhalb des. normalen Betriebsbereiches gesteuert. Wie oben ausgeführt, kann man diesen Maximalwert (oder Minimalwert) des Meßverstärker-Ausgangsstromes dazu benutzen, das Stellglied des angeschlossenen Reglers 7 in eine Sicherheitsstellung zu bringen und außerdem Alarm- und Seliutzsignale auszulösen.

Bei dem neuen Verfahren zur Ί hermoelementbruchüberwachung reichen die normalen Einrichtungen zur Nullpunkteinstellung und zur Verschiebung des Meßanfangs aus, und es ist keine zusätzliche Hilfsspannungsquelle im Eingangskreis des Meßverstärkers erforderlich.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Überwachung des Bruches von Thermoelementen, die an einen Meßverstärker angeschlossen sind, der mit einer Einstellvorrichtung für den Nullpunkt und einer elektrischen Schaltung zur Meßbereichunterdrückung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung für den Nullpunkt so eingestellt wird, daß bei Thermoelementbruch, d. h. bei fehlender Eingangsspannung des Meßverstärkers (5) dessen AussMim auf einen Wert ausgesteuert wird, der /um Ansprechen, der Thermoelementbruch-Signalisierung oder des nachgeschalteten Reglers ausreicht, und daß tue Schaltung für die Meßbereiclumteidi tickung so verstellt wird, daß im normalen Bottich die NuIlpiiiiktverstdlung für don Meßveistärker wieder aufgehoben wird.