DE1598259A1 - Galvanometrische Messvorrichtung - Google Patents

Description

Galvanometrische Meßvorrichtung

Es sind verschiedene Arten von Explosivitätsntessern bekannt, bei denen der Gehalt einer Atmosphäre an brennbarem Gas durch katalytische Verbrennung an einem Platinfaden gemessen wird. Diese Verbrennung bewirkt eine Erwärmung und damit eine Widerstandsänderung, die dazu verwendet wird, eine von einer Gleichstromquelle gespeiste Wheatstone-Brücke, in der der Faden eingefügt ist, in einen Zustand des Ungleichgewichts zu versetzen, der schließlich gemessen wird.

Es wurde festgestellt, daß bestimmte Wheatstone-Brücken für einen über einer bestimmten Schwelle liegenden Gehalt an brennbarem Gas grundsätzlich eine Ungleichgewichts-Spannung liefern, deren Polarität entgegengesetzt zu der Spannung ist, die von der gleichen Brücke dann geliefert wird, wenn der Gehalt an brennbarem Gas unterhalb dieser Schwelle liegt.

ORIGINAL INSPECTED

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Im Fall der Messung des Gehaltes an Methan erfolgt die umkehrung der Polarität des Ungleichgewichtssignals bei einem über 8% liegenden Gehalt, d.h. bei einem Methangehalt, der eindeutig oberhalb der gebräuchlichen Meßgabeln liegt, die 5% nicht überschreiten.

Die Erfindung betrifft die beweglichen Bestandteile der die Ungleichgewichtsspannung der Wheatstone-Brücken messenden galvanometrischen Vorrichtung.

Gemäß der Erfindung wird eine Meßvorrichtung geschaffen, welche gleichzeitig ein genaues Ablesen in der verwendeten Meßgabel und eine ohne Doppeldeutigkeit erfolgende Anzeige der Überschreitung der das Vorhandensein eines großen Gehalts angebenden Umkehrschwelle ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt in an sich bekannter Weise einen beweglichen Rahmen und eine mit einer Meßeinteilung versehene Skalenscheibe und ist im wesentlichen gekennzeichnet durch das Vorhandensein:

- einer teilweise durchsichtigen Schutzkappe,

- und zweier mit dem beweglichen Rahmen fest verbundenen Zeiger, wobei der Winkel zwischen den beiden Zeigern so groß ist, daß für einen unterhalb der Umkehrschwelle liegenden Gehalt an brenn¹- rem Gas nur einer der Zeiger sichtbar ist, während L^i einem Gehalt, der gleich groß

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oder größer als der Gehalt an der Unkehrschwelle ist, nur der andere Zeiger zu sehen ist.

Gemäß einer Besonderheit der Erfindung sind Skalenscheibe und Schutzkappe kreisförmig, und die zwei Zeiger drehen sich um eine auf dem Mittelpunkt der Skalenscheibe senkrecht stehende Achse.

Gemäß einer anderen Besonderheit ist der Wert des durch die zwei Zeiger gebildeten Winkels größer als der Wert des von den äußeren Grenzen der Maßeinteilung gebildeten Winkels.

Eine weitere Besonderheit besteht darin, daß der von den zwei Zeigern gebildete Winkel gleich dem öffnungswinkel des durchsichtigen Sektors der Schutzkappe ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist der von den zwei Zeigern gebildete Winkel gleich 120°.

Nach einer weiteren Besonderheit ist ein nicht zu sehender fester Anschlag auf der Seite der minimalen Werte der Meßeinteilung angebracht.

Entsprechend einer anderen Besonderheit ist ein zusätzlicher fester Anschlag zwischen den zwei Zeigern nach den

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maximalen Werten der Meßeinteilung der Skala angebracht, wobei der von den zwei Anschlägen gebildete Winkel kleiner als der durch die zwei Zeiger gebildete Winkel ist.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung dargestellt.

In dieser zeigen:

Fig. 1 einen im Schnitt dargestellten Aufriß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung mit beseitigter Schutzkappe, und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die mit der Schutzkappe versehene Vorrichtung.

Im folgenden wird vorausgesetzt, daß die normale Auslenkung der Zeiger im Uhrzeigersinn erfolgt.

Ferner wird alles mit "links" bezeichnet, was sich auf der Seite der minimalen Werte der Gradeinteilung der Meßskala befindet, und mit "rechts" wird alles bezeichnet, was auf der Seite der maximalen Werte der Gradeinteilung der Skala liegt.

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In den Fig. 1 und 2 sind die beweglichen Bestandteile eines Galvanometertyps mit Magnetkern zu sehen. Dieses Galvanometer besitzt einen Dauermagneten 1, der sich im Inneren eines beweglichen Rahmens 2 befindet, welcher von einem auf dem Außenmantel 4 des Magneten X befestigten Bügel 3 getragen wird. Dieser Mantel wird von einer Querverbindung getragen, die mit dem zylindrischen Gehäuse 5 der Meßvorrichtung fest verbunden ist.

Eine kreisförmige Skalenscheibe 6 ist auf dem Außenmantel 4 befestigt, wobei die Drehachse des beweglichen Rahmens mit der Achse der Skalenscheibe zusammenfällt.

Zwei mit dem beweglichen Rahmen fest verbundene Zeiger 7 und 8 sind entsprechend einem Winkel α verkeilt, der in der dargestellten Ausführungsform 120° beträgt.

Die auf der Skalensch@ibe eingetragene Maßeinteilung entspricht in dem beschriebenen Beispiel einem Schlagwettermeßgerät, das zur Messung eines Gehalts an Grubengas von 0 bis 3% der Atmosphäre in der Gabel mittels einer Meßbrücke von der beschriebenen Art bestimmt ist.

Es ist nunmehr zu bemerken, daß die Maßeinteilung einen Bogen einnimmt, dessen Sektorwinkel kleiner als der Verkeilwinkel der Zeiger 7 und 8 ist. In allgemeiner Weise wird der Wert des Winkels α viel größer gewählt als der

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Wert des durch die Maßeinteilung festgelegten Winkels.

Die Skalenscheibe besitzt des weiteren einen Maximalanschlag 9, der sich zwischen den zwei Zeigern und hinter den maximalen Werten der Gradeinteilung der Skala befindet, und einen unsichtbaren, sich hinter der Nullmarkierung befindenden "Umkehranschlag" 10, wobei der durch die Strahlen, die durch die Umkehranschläge gehen, gebildete Winkel ß viel kleiner als der Winkel α ist.

Die in der Fig. 3 in Draufsicht dargestellte Schutzkappe 11, welche aus einem undurchsichtigen oder undurchsichtig gemachten Material besteht, ist auf dem Gehäuse 5 befestigt. Sie besitzt einen durchsichtigen Sektor 12, dessen öffnungswinkel gleich dem Verkeilwinkel der Zeiger ist.

Gemäß der Erfindung ist die Kappe so befestigt, daß die linke Grenze des durchsichtigen Sektors zwischen der Null-Markierung und dem Umkehranschlag 10 angeordnet ist.

Auf diese Weise gelangt die rechte Grenze hinter den Maximalanschlag 9.

Wenn t zum Zeitpunkt der Messung der Gehalt der Atmo-

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Sphäre an Grubengas, t die maximale Gehaltsanzeige der gewählten Gabel (in dem beschriebenen Beispiel ist t » 3%) und t der Gehalt 1st, für den die Meßbrücke ein zu dem normalerweise gelieferten Signal umgekehrtes Signal liefert, so ist gemäß der Erfindung folgendes zu sehen:

1) für t - 0 ist nur der linke Zeiger 7 durch den durchsichtigen Sektor 12 sichtbar und der rechte Zeiger 8 befindet sich hinter der rechten Grenze des Sektors (dies entspricht den Stellungen t und t¹ der Zeiger);

2) für 0 < t < t_ffl bleibt allein der linke Zeiger 7 sichtbar und stellt sich auf den dem gemessenen Gehalt t entsprechenden Wert der Gradeinteilung ein;

3) für t_m < t < t_i schlägt der linke Zeiger 7 am Maximalanschlag 9 an, während der rechte Zeiger 8 unsichtbar bleibt;

4) für t > t^ schlägt der linke Zeiger 7 an dem örakehransohlag 10 an und verschwindet, während der rechte Zeiger 8 zwischen dem Maximalanschlag 9 und der linken Grenze des durchsichtigen Sektors 12 erscheint (dies entspricht den Stellungen t. und t¹. der Zeiger).

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Daraus 1st zu entnehmen, daß es erfindungsgemäß möglich ist,

- in einem angenommenen Bereich eine genaue Messung durchzuführen, und

- ohne Doppeldeutigkeit davor gewarnt .zu werden, da8 der gemessene Gehalt entweder Über dem. Maximalgehalt des angenommenen Bereiche liegt (Zeiger 7 am Anschlag 9), oder daß der Gehalt sehr groß ist und Über dem Wert liegt, der die umkehrung des von der Meßbrücke gelieferten Signals bewirkt.

Zur Erleichterung des Beobachtens der Maßskalenscheibe können vorteilhafterweise Zeiger verschiedener Farben angebracht werden.

Die Skalenscheibe kann außerdem einen gefärbten Sektor aufweisen, der den Teil der Skala bedeckt, der Gehaltwerten entspricht, die über der Sicherheitegrenze (z.B. über t = 2%) liegen. Ein gefärbtes Band 14, von dem sich die Farbe des Zeigers 8 abhebt, kann auf de» ganzen Bereich vorgesehen sein, der von dem Zeiger bei der Uokehrung des von der Brücke gelieferten Signale überstrichen wird.

Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf das beschriebene Beispiel und es ist klar,

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daß sie beispielsweise auch in Verbindung mit einem Galvanometer eines anderen Typs, der mit nicht-kreisförmiger Skalenscheibe und Abdeckhaube versehen ist, verwendet werden kann. Es kann auch ein Verkeilwinkel α benutzt werden, der von 120° verschieden ist, und zwar in Übereinstimmung mit dem öffnungswinkel des durchsichtigen Sektors und dem von der Maßskala eingenommenen Winkel.

- Patentansprüche -

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Galvanometrische Vorrichtung zur Messung des Gehalts einer Atmosphäre an brennbarem Gas, die das gleichzeitige genaue Ablesen in der gewählten Meßgabel und eine ohne Doppeldeutigkeit erfolgende Anzeige der Überschreitung einer das Vorhandensein eines starken Gehalts angebenden UmkehrschwelIe ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine teilweise durchsichtige Schutzkappe und zwei miteinander und dem beweglichen Rahmen der Vorrichtung fest verbundene Zeiger (7, 8) aufweist, wobei der durch die zwei Zeiger gebildete Winkel so festgelegt ist, daß für einen unterhalb der Umkehrschwelle liegenden Gehalt an brennbarem Gas nur einer der Zeiger sichtbar ist, während bei einem gleichen oder größeren Gehalt als dem Gehalt der Umkehrschwelle nur der andere Zeiger sichtbar ist.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Skalenscheibe der Vorrichtung und die Schutzkappe kreisförmig sind, daß die zwei miteinander fest verbundenen Zeiger sich um eine im Mittelpunkt auf der Skalenscheibe senkrechtstehenden Achse drehen und daß der Wert des durch die zwei Zeiger gebildeten Winkels über dem Wert des durch d·* äußeren Grenzen der Maßskala gebildeten Winkels liegt.

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3. Meßvorricbtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die zwei Zeiger gebildete Winkel gleich dem öffnungswinkel eines durchsichtigen Sektors der Kappe ist, und daß ein durch den Sktor nicht sichtbarer fester Anschlag hinter den minimalen Werten der Gradeinteilung der Skala angebracht ist, und dad ein zusätzlicher fester Anschlag zwischen den zwei Seigern hinter des maximalen Werten der Gradeinteilung der Skala angebracht 1st, wobei der Winkel der Anschläge geringer als der durch die zwei Zeiger gebildete Winkel ist.

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