DE1921909B2

DE1921909B2 - SWITCHBOARD MULTI-CHANNEL MEASURING DEVICE WITH LIGHT POINTS

Info

Publication number: DE1921909B2
Application number: DE19691921909
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Seliber, Boris Abelewitsch, Leningrad (Sowjetunion)
Priority date: 1969-04-29
Filing date: 1969-04-29
Publication date: 1972-05-10
Also published as: DE1921909A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Schalttafel-Melirka- »almeßgeräte ir.it Lichtzeigern, die an einer gemeinlamcTi Skala durch Lichtstrahlen erzeugt werden. Solche Geräte sind im allgemeinen zur Funktionskontrolle von Objekten bestimmt, bei deren Betrieb gleichzeitig mehrere Parameter gemessen werden nüssen (Kraftwerke, komplizierte technologische Ausrüstung u. a.). Die Geräte können auch bei gleichzeitiger Überwachung der Parameter an mehreren gleichartigen Objekten, z. B. der Temperatur bzw. des Dampfverbrauches am Ausgang mehrerer Dampfkessel, Verwendung finden.The invention relates to control panel Melirka- »Almeßgeräte ir.it light pointers, which on a common lamp Scale can be generated by rays of light. Such devices are generally used for function control determined by objects whose operation several parameters are measured at the same time nuts (power plants, complex technological equipment, etc.). The devices can also be used at simultaneous monitoring of the parameters on several objects of the same type, e.g. B. the temperature or the steam consumption at the outlet of several steam boilers.

Gegenwärtig werden die Schalttafeln sowie Übcrwachungs- und Steuerpulte für komplizierte Objekte mit Schalttafel-Meßgeräten. -Zeigerinstrumenten, -Rcgclgeräten. -Kompensationsschreibern und -Brükken ausgerüstet. Die Anwendung dieser Apparatur macht die Schalttafeln und Pulte sperrig und die Steuerung der Objekte kompliziert. Darüber hinaus erschwert die beträchtliche Entfernung der Anzeigeinstrumente voneinander den Vergleich der Anzeige verschiedener Geräte und die Wahrnehmung des gesamten Meßwertbildes.At the moment, the switchboards, as well as the monitoring and control desks, are used for complex objects with panel meters. Pointer instruments, Rcgcl devices. -Compensation recorders and bridges equipped. The use of this apparatus makes the switchboards and consoles bulky and the Controlling the objects complicated. In addition, the considerable removal of the gauges makes it difficult from each other comparing the display of different devices and the perception of the entire measured value image.

Die bekannton Schalttafelmeßgeräte enthalten mehrere Lichtzetgermeßwerkc mit einem optischen 6g System, das die Lichtzeiger auf einer gemeinsamen Skala projiziert (schweizerische Patentschrift 2861 Die Skala solcher Geräte stellt eine halbdurchsichtige Rechteckplatte dar, auf welche ein Koordinatennetz aufgetragen ist (als Ausführungsvariante ist die Benutzung eines zusätzlichen durchsichtigen Teils mit aufgetragenem Koordinatennetz möglich). An der Abszissenac'.ise werden die Meßwerte und an der Ordinatenachse die Nummern der Meßwerke (Kanäle) abgetragen. Es ist auch möglich, die Kanalnummern an der Abszissenachse und die Meßwerte an der Ordinatenachse abzutragen. Im folgenden wird der Einfachheit halber ein Gerät betrachtet, an dessen Skala an der Abszissenachse die Meßwerte und an der Ordinatenachse die Kanalnummern abgetragen werden.The known switchboard measuring devices contain several Lichtzetgermeßwerkc with an optical 6g System that projects the light pointers on a common scale (Swiss patent specification 2861 The scale of such devices represents a semi-transparent rectangular plate on which a Coordinate network is applied (as a variant, the use of an additional transparent Partly possible with an applied coordinate network). The measured values are on the abscissa and the numbers of the measuring units (channels) are plotted on the ordinate axis. It is also possible that Channel numbers on the abscissa axis and the measured values on the ordinate axis. Hereinafter For the sake of simplicity, consider a device with the measured values on its scale on the abscissa axis and the channel numbers are plotted on the ordinate axis.

Bei einer Drehung der Meßwerkspiegel infolge einer Änderung der Meßgrößen werden die Lichtzeiger an zwei zueinander parallelen Horizontalgeraden verstellt. Die Meßwerke sind bei derartigen bekannten Geräten übereinander als Vertikalblock derart angeordnet, daß die Drehachsen ihrer Drehspiegel zusammenfallen. Den Meßwerkblock kann man prinzipiell im Gehäuse beliebig gegenüber der Geräteskala anordnen, da der Tangentialfehler (bedingt dur^h die verschiedene Länge der Lichtstrahlen von dem Meßwerk-Drehspiegeln bis zur Skala bei verschiedenen Spiege'.drehwinkHn) in jeder beliebiger Stelle der Skala für alle Kanäle gleich ist, weil die Spiegeldrehachsen sämtlicher Meßwerke zusammenfallen. Dies ermöglicht ein einheitliche Eichung der Skala für sämtliche Kanäle.When the measuring mechanism mirror is rotated as a result of a change in the measured variables, the light pointers come on adjusted two parallel horizontal lines. The measuring mechanisms are known in such Devices arranged one above the other as a vertical block in such a way that the axes of rotation of their rotating mirrors coincide. In principle, the measuring unit block can be positioned anywhere in the housing opposite the device scale arrange because the tangential error (caused by the different lengths of the light rays from the measuring mechanism rotating mirrors up to the scale at different mirror angles) in any position of the The scale for all channels is the same because the mirror axes of rotation of all measuring mechanisms coincide. this enables uniform calibration of the scale for all channels.

Die Höhe des Mehrkanal-Meßgerätes gemäß dem schweizerischen Patent 120 286 wird durch die Summenhöhe sämtlicher übereinander angeordneten Meßwerke bestimmt, weshalb man die Kanalzahl nicht groß wählen kann. Andererseits wird die Skalenhöhe (die mit der Ordinatenachse zusammenfällt) praktisch durch das Produkt aus der Lichtzeigerhöhe und der Kanalzahl bestimmt. Deshalb kann die Skalenhöhe, beispielsweise eines Zwanzigkanalgerätes bei einer Lichtzeigerhöhe von 5 bis 6 mm 100 bis 150 mm betragen, während die Abmessungen der Meßwerke es nicht gestatten, ein präzises Zwanzigkanalgerät mit einer Höhe von unter 300 bis 400 mm zu schaffen. Somit ist bei den bekannten Geräten der Umstand, daß die Gerätehöhe gegenüber der erforderlichen Skalenhöhe beträchtlich vergrößert werden muß und daß es unmöglich ist, wegen der großen Abmessungen eine große Anzahl von Kanälen in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen, als Nachieil zu bezeichnen, wcshalL diese Geräte auch keine weitgehende Anwendung fanden.The height of the multi-channel measuring device according to Swiss patent 120 286 is determined by the total amount of all measuring units arranged one above the other determines why the number of channels is used can't choose big. On the other hand, the scale height (which coincides with the ordinate axis) practically determined by the product of the light pointer height and the number of channels. Therefore the scale height, for example a twenty-channel device with a light pointer height of 5 to 6 mm 100 to 150 mm, while the dimensions of the measuring units do not allow a precise twenty-channel device with a height of less than 300 to 400 mm. Thus, in the known devices, the The fact that the device height can be increased considerably compared to the required scale height must and that it is impossible because of the large dimensions a large number of channels in one To accommodate common housing, to be referred to as a disadvantage, why these devices also do not go far Found application.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaittafel-Mehrkanalmeßgerät mit Lichtzeigern mehrerer Meßwerke und einer gemeinsamen Skala zu schaffen, bei dem die Abmessungen gegenüber den bekannten Geräten bei der gleichen Kanalzahl geringer sind bzw. bei den gleichen Abmessungen wie bei den bekannten Geräten die Kanalzahl größer ist und das optische System des Schalttafel-Mehrkanalmeßgerätes derart zu ändern, daß die Länge der Lichtstrahlen von den Drehspiegeln bis zur Skala für alle Meßkanäle gleich ist.The object of the present invention is to provide a switchboard multi-channel measuring device with light pointers to create several measuring units and a common scale in which the dimensions compared to the known devices are smaller with the same number of channels or with the same dimensions as In the known devices, the number of channels is greater and the optical system of the panel multi-channel measuring device to change so that the length of the light rays from the rotating mirrors to the scale for all measuring channels is the same.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung wenigstens bei zwei Meßwerken die Spiegeldrehachsen versetzt und parallel sind, und im Weg der von Drehspiegeln reflektierten Strahlen zwischen den Meßwerken und der Skala Hilfsspiegel derart angeordnet sind, daß die von diesen erzeugten virtuellen Bilder der Drehspiegel auf einer geraden Linie liegen,The object is achieved in that according to the Invention at least with two measuring mechanisms, the mirror axes of rotation are offset and parallel, and in the way the reflected by rotating mirrors rays between the measuring mechanisms and the scale auxiliary mirror arranged in such a way are that the virtual images of the rotating mirrors generated by these lie on a straight line,

so daß die Lange der Lichtstrahlen von den Drehspiegeln bis zur Skala in jedem Skalenpunkt für alle Meßkanäle gleich ist.so that the length of the light rays from the rotating mirrors to the scale in each point on the scale is for all Measuring channels is the same.

Bei der einen Ausfiihrungsvariante sind die Meßwerke zu Blöcken zusammengefaßt, bei welchen die Drehachsen der Spiegel innerhalb eines Blocks zusammenfallen, während die Drehachsen der Spiegel, die sich in verschiedenen Blöcken befinden, versetzt und parallel sind, wobei die Höhe des Meßwerkblokkes, an der Drehachse der Spiegel gemessen, annähemd der Höhensumme aller Lichtzeiger an der Skala gleich ist.In one version there are the measuring mechanisms combined into blocks in which the axes of rotation of the mirrors coincide within a block, while the axes of rotation of the mirrors, which are in different blocks, are offset and are parallel, the height of the measuring block, measured on the axis of rotation of the mirror, being approximate the height sum of all light pointers on the scale is the same.

Bei der anderen Ausführungsvariante mit ungerader Blockzahl sind die einen Blöcke paarweise symmetrisch untergebracht, während die restlichen derart angeordnet sind, daß die Drehachsen der Spiegel mit der erwähnten durch die scheinbaren Bilder gebildeten Geraden zusammenfallen.In the other embodiment variant with an odd number of blocks, the one blocks are symmetrical in pairs housed, while the rest are arranged so that the axes of rotation of the mirror with of the aforementioned straight lines formed by the apparent images coincide.

Durch einfache Anordnung der Meßwerke zu mehreren Blöcken ist es nicht möglich, die gestellte Auf- ao yabe zu lösen, da bei einer gemeinsrmen Skala die Tangentialfehler der Kanäle, deren Meßwerke sich in verschiedenen Blöcken befinden, recht unterschiedlich in ein und demselben Skalenpunkt sind. Infolgedessen wird der Tangentialfehler des gesamten Geratcs erhöht und seine Einstellung komplizierter. Die Anordnung von Hilfsspiegeln gestattet es, wie oben angegeben, gleiche Tangentialfehler in jedem beliebigen Skalenpunkt für alle Kanäle zu erhalten.By simply arranging the measuring units in several blocks, it is not possible to ao yabe to solve, since with a common scale the Tangential errors of the channels, the measuring mechanisms of which are located in different blocks, are quite different are in the same point on the scale. As a result, the tangential error of the entire device becomes increased and his attitude more complicated. The arrangement of auxiliary mirrors allows it, as above stated to obtain the same tangential error at any point on the scale for all channels.

Im folgenden soll nun die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel und durch die Zeichnungen erläutert werden. Es zeigtIn the following, the invention will now be explained using an exemplary embodiment and the drawings will. It shows

Fig. 1 ei-! Mehrkanai-Lichtzeigermeßgerät (Draufsicht, mit abgenommenem Deckel),Fig. 1 e-! Multi-channel light pointer meter (Top view, with the cover removed),

F i g. 2 das Gerät nach F i g. 1 (linksseitige Ansieht), F i g. 2 the device according to FIG. 1 (left side view),

F i g. 3 das Gerät nach F i g. 1 (vorderseitige Ansicht m'.i abgenommenem Deckel),F i g. 3 the device according to FIG. 1 (front view with cover removed),

F i g. 4 das Gerät nach F i g. 1 (vordersdtige Ansicht). F i g. 4 the device according to FIG. 1 (front view).

Das Mehrkanalmeßgerät (Fig. 1, 2, 3) hat ein Gehäuse 1, an dessen Frontseite 2 die als halbdurchsichtiger Mattschirm mit Teilungen 4 ausgeführte Skala 3 (F i g. 4), auf welche die Lichtzeiger 5 projeziert werden, angeordnet sind. Die Skala ist mit einer Platte 6, auf welcher die Bezifferung der Teilungen aufgetragen ist, und mit einem Schutzglas 8 (F i g. 1, 2, 3) versehen. Der Rahmen hält die Skala 3 und das Schutzglas 9 am Gehäuse 1 fest. Im Innern des Gehäuses 1 sind an den Haltern 10 die Meßwerke 11 als zwei parallele Blöcke 12 angeordnet, wobei die beweglichen Teile der zu einem Block gehörenden Mcßwer¹'? koaxial angeordnet sind. Jedes Meßwerk trägt je einen Spiegel 13. wobei die Drehachsen der zu einem Block gehörenden Spiegel zusammenfallen. Das optisehe System des Gerätes, das die Lichtzeiger erzeugt, enthalt Beleuchtungselcmente (Glühlampen) 14 (je ein Beleuchtungselement für jedes Kanalpaar) mit Fassungen 15, Kondensatoren 16, Blenden 17, in deren öffnungen durchsichtige Platten 18 angeordnet So sind, kurze Spiegel 19 an Haltern 20, Objektive 21 an den Haltern 22 und Hilfsspiegel 23 am Halter 24. Bei dieser Gerateausführung wird für jeden Meßwerkblock ein Spiegel 19 benutzt, während die Zahl der Kondensatoren 16, der Blenden 17, der Objektive 21 und der Spiegel 23 der Meßwerkwhl entspricht, Die gegenseitige Anordnung der Spiegel 23 und der Meßwerke 11 sichert die Deckung der scheinbaren Fadenbilder, die mit den Drehachsen der Drehspiegel 13 sämtlicher Meßwerke an einer Geraden mit der Symmetrieachse des Gerätes zusammenfallenden Liale kongruieren.The multichannel measuring device (FIGS. 1, 2, 3) has a housing 1, on the front side 2 of which the scale 3 (FIG. 4) designed as a semitransparent matt screen with graduations 4, onto which the light pointers 5 are projected, are arranged. The scale is provided with a plate 6 on which the numbering of the graduations is applied and with a protective glass 8 (Figs. 1, 2, 3). The frame holds the scale 3 and the protective glass 9 on the housing 1. Inside the housing 1, the measuring mechanisms 11 are arranged on the holders 10 as two parallel blocks 12, the moving parts of the Mcßwer ¹ '? are arranged coaxially. Each measuring mechanism carries a mirror 13. the axes of rotation of the mirrors belonging to a block coincide. The optical system of the device, which generates the light pointer, contains lighting elements (incandescent lamps) 14 (one lighting element for each channel pair) with sockets 15, capacitors 16, panels 17, in whose openings transparent plates 18 are arranged, short mirrors 19 on holders 20, lenses 21 on the holders 22 and auxiliary mirrors 23 on the holder 24. In this device version, a mirror 19 is used for each measuring unit block, while the number of capacitors 16, the diaphragms 17, the lenses 21 and the mirror 23 corresponds to the measuring unit Mutual arrangement of the mirrors 23 and the measuring mechanisms 11 ensures the coincidence of the apparent thread images which congruent with the axes of rotation of the rotating mirrors 13 of all the measuring mechanisms on a straight line coinciding with the axis of symmetry of the device.

Die Deckung dieser scheinbaren Bilder an einer geiaden Linie sichert einen gleich großen Tangentialfehler für alle Meßwerke in jedem beliebigen Skalenpunkt. The coverage of these apparent images on a geiaden Line ensures an equally large tangential error for all measuring units at any point on the scale.

Zur richtigen Verteilung der Lichtzeiger 5 an der Skala 3 sind die Öffnungen in den Blenden 17 und die beiderseits der Symmetrieachse des Gerätes liegenden Meßwerke 11 mit den Spiegeln 23 in der Höhe nach verschiedenen Seiten gegenüber den optischen Achsen jedes Kanals versetzt.For the correct distribution of the light pointer 5 on the scale 3, the openings in the panels 17 and the measuring mechanisms 11 lying on both sides of the axis of symmetry of the device with the mirrors 23 in the Height offset on different sides with respect to the optical axes of each channel.

Auf die Skala 3 kann m;. < eine durchsichtige Schablone legen, welche mit versr hiedenen Hilfsmarken bzw. Kennzeichen (z. B. Nennwert der Meßgeräte) versehen wird. Hinter der Skala kann man farbige Lichtfilter (nicht gezeigt) anbringen, die eine automatische Änderung der Zeigerfarbe beim Erreichen einer bestirruaten Marke an der Skala sichern.On a scale of 3, m ;. < Place a transparent template which is provided with various auxiliary marks or identifiers (e.g. nominal value of the measuring devices). Colored light filters (not shown) can be fitted behind the scale to ensure that the pointer color changes automatically when a disruptive mark is reached on the scale.

Oben wird das Gerät durch den Deckel 25 mit der Dichtung 26 abgeschlossen.At the top, the device is closed off by the cover 25 with the seal 26.

Der Lichtstrahl der Lampe 14 wird von den Kondensatoren 16 gesammelt, durch die öffnungen der Blenden 17 geleitet und mit Hilfe der Spiegel 19 und der Objektive 21 an den Drehspiegeln 13 der Meßwerke 11 fokussiert. Die Bilder der Blendenöffnungen 17 werden mit Hilfe der Spiegel 23 an die Skala 3 als Lichtzeiger projeziert. Die Platten 18 mit den Kanalnummern, die in den öffnungen der Blenden 17 eingesetzt sind, gestatten es zu besünmen, zu welchem Kanal der beireffende Lichtzeiger gehört. Bei einer Drehung des beweglichen Meßwerkteils mit dem Spiegel 13 unter der Wirkung der Meßgröße wird der Lichtzeiger 5 an der Skala 3 verstellt. Die Gesamtheit der Lichtzeiger 5 (Bild 4) bildet an der Skala eine Kurve 3, die über die Verteilung der Meßgrößen urteilen läßt.The light beam from the lamp 14 is collected by the capacitors 16 through the openings of the Diaphragms 17 passed and with the help of the mirror 19 and the lenses 21 on the rotating mirrors 13 of the measuring mechanisms 11 focused. The images of the diaphragm openings 17 are transferred to the scale 3 with the aid of the mirror 23 projected as a light pointer. The plates 18 with the channel numbers in the openings of the diaphragms 17 are used, make it possible to speculate on which channel the referring light pointer belongs to. at a rotation of the movable measuring mechanism part with the mirror 13 under the effect of the measured variable the light pointer 5 is adjusted on the scale 3. The entirety of the light pointer 5 (Fig. 4) forms on the Scale a curve 3, which lets you judge the distribution of the measured variables.

Die betrachtete Konstruktion enthält acht Meßwerke, die in zwei Blöcken zu je vier Meßwerken angeordnet sind, jedoch ist dem Fachmann klar, daß das Gerät sowohl eine größere als auch eine kleinere Anzahl von Meßwerken haben kann. An der Symmetrieachse kann man beispielsweise ein drittes Meßwerkblock derart anordnen, daß die Drehachsen der zu diesem Block gehörenden Drehspiegel mit der Geraden, an welcher die scheinbaren mit den Spiegeldrehachsen der anderen zwei Meßwerke zusammenfallenden Fadenbilder kongruieren. Die Höhe jedes Blocks s( II. an der Spiegeldrehachse gemessen, annähernd der Höhensumme aller Lichtzeiger an der Skala gleich sein. Das optische System des Gerätes kann auch eine verschiedene Anzahl von ßeleuchtungslampen und anderen Elementen enthalten. So z. B. kann anstatt der einen gemeinsamen Lampe für ein Meßwerkpaar das optische System eine separate Lampe für jedes Meßwerk enthalten.The construction under consideration contains eight measuring units, which are arranged in two blocks of four measuring units each are, however, it will be clear to those skilled in the art that the device can accommodate both a larger and a smaller Number of measuring mechanisms can have. A third measuring unit block can, for example, be placed on the axis of symmetry arrange in such a way that the axes of rotation of the rotating mirrors belonging to this block coincide with the straight line, on which the apparent with the mirror axes of rotation of the other two measuring units congruent thread images. The height of each Blocks s (II. Measured on the mirror axis of rotation, approximate the sum total of all light pointers on the scale must be the same. The optical system of the device can also contain various numbers of lighting lamps and other elements. So z. B. can instead of the one common lamp for a pair of measuring mechanisms, the optical system uses a separate lamp included for each movement.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Scluilt panel multi-channel measuring device with light indicator

afar, which on a common scale through .ichtstralilen are generated, which from around the Axes of the same Meöwerke rotatable mirrors are reflected, characterized in that that at least with two measuring mechanisms (11) the axes of rotation of the mirror (13) offset and parpllel are, and by way of the rays reflected by the mirrors mentioned between the measuring mechanisms (11) and the scale (3) auxiliary mirror (23) are arranged such that the generated by these virtual images of the rotating mirror (13) lie on a straight line, so that the length of the Light beams from the rotating mirrors (12) to the scale (3) in each point on the scale for all measuring channels is equal to.

2. Geräl aach claim 1, characterized in that the measuring units are combined into blocks (\ 2) are within which the axes of rotation of the rotating mirror (13) coincide, while the axes of rotation of the rotating mirror, which are are in different blocks, are offset and parallel, the height of the measuring unit block, measured on the axis of rotation of the rotating mirror (13), approximately the total height of all light pointers is the same on the scale.

3. Device according to claim 2, characterized in that that in the case of an odd number of blocks (12), one block is accommodated symmetrically in pairs are, while borrowed blocks are arranged such that the axes of rotation ih; er Rotary mirror coincide with the mentioned straight line given by the virtual images.