DE2531617A1

DE2531617A1 - Veraenderlicher pneumatischer widerstand

Info

Publication number: DE2531617A1
Application number: DE19752531617
Authority: DE
Inventors: Richard Lotrini
Original assignee: Compteurs Schlumberger SA
Current assignee: Compteurs Schlumberger SA
Priority date: 1974-07-16
Filing date: 1975-07-15
Publication date: 1976-01-29
Also published as: FR2278973A1; GB1518816A; NL7508400A; IT1038900B; BE829925A; FR2278973B1

Description

COMPTEURS SCHLUMBERGER

12, Place des Etats-Unis
92120 Montrouge/Frankreich

Unser Zeichen: C 5058

Veränderlicher pneumatischer Widerstand

Die Erfindung betrifft veränderliche pneumatische Widerstände und insbesondere Widerstände mit einem Kanal mit veränderlichem Querschnitt, von dem eine verstellbare Länge in einen pneumatischen Kreis eingeschaltet ist.

In pneumatischen Kreisen und insbesondere in Regelkreisen werden häufig veränderliche Widerstände benutzt. Diese Widerstände sind beispielsweise einer Kapazität zugeordnet, um einen Kreis mit verstellbarer Zeitkonstante zu bilden, oder sind mit einem feststehenden Widerstand in Reihe geschaltet, um ein Potentiometer oder eine Teilungsbrücke zu bilden, die die Änderung des Proportionalbereichs oder die Einstellungen der Integral- und Differentialwirkungen eines Reglers gestattet.

E/Mk

509885/0474

Diese veränderlichen Widerstände bestehen im allgemeinen aus einer kreisförmigen Nut mit einer regelmäßig abnehmenden Tiefe, die etwa auf einer Dreiviertel-Umdrehung in einer Scheibe oder direkt in einem Stellknopf vorgesehen ist. Der in den Kreis eingeschaltete Widerstand besteht aus einem je nach der Winkelstellung des Stellknopfes mehr oder weniger langen Teil dieser Nut.

Wenn dieser verstellbare Widerstand den zweiten Zweig eines Potentiometers bildet, wobei der andere Zweig eine aus einem Kapillarrohr oder einer Lochblende bestehende, feste Drossel ist, stellt man fest, daß der zwischen den beiden Zweigen des Potentiometers abgenommene Zwischendruck P sich nicht genau linear in Abhängigkeit von einem der beiden veränderlichen Drücke P1 oder P2 an seinen Enden ändert. Dieser Linearitätsfehler hat immer dasselbe Vorzeichen, und der abgenommene Druck P ist immer größer als der gewünschte theoretische Druck. Mit anderen Worten, bei der Ausbildung des Druckes P ist der Einfluß des niedrigsten Druckes immer noch zu gering, und zwar umso mehr, Je größer die Differenz zwischen den an die Enden des Potentiometers angelegten Drücken P1 und P2 ist.

der Druckteiler zur Einstellung des Proportionalbereiches eines pneumatischen Reglers benutzt wird, wird der Druck P in Mitkopplung benutzt.

Die Linearitätsabweichung des Teilers kann nun, ohne daß sie übermäßig stark ist» je nach dem eingestellten Proportionalberelch eine beträchtliche und in manchen Fällen störende Verzerrung des Proportionalitätsf sktom des ProportiGsalbereiehs sit sich bringen.

50S885/O474

Ziel der Erfindung ist es, einen veränderlichen pneumatischen Widerstand zu schaffen, der so aufgebaut ist, daß dieser Nachteil vermieden wird.

Der erfindungsgemäße Widerstand besteht aus einem Kanal mit veränderlichem Querschnitt, von dem ein Teil mit verstellbarer Länge in einen pneumatischen Kreis eingeschaltet ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal mehrere durch Kammern getrennte Lochblenden besitzt.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß ein Teiler, der aus einer Lochblende besteht, die mit einem erfindungsgemäßen veränderlichen Widerstand in Reihe geschaltet ist, bei jeder beliebigen Einstellung dieses Widerstandes eine hervorragende Linearität zwischen der Zwischendnckabnahme und dem Speisedruck besitzt.

Dies erreicht man durch Schaffung einer Vielzahl von unstetigen Druckabfällen, die einem verteilten Druckabfall (Entspannung) überlagert sind. Wenn also die Differenz der an die Anschlüsse des Teilers angelegten Drücke zunimmt, nimmt die Intensität der Wirbel ebenfalls zu und ist bestrebt, verglichen mit einem unter denselben Bedingungen geschalteten, regelmäßigen Kreis, den Beitrag des höchsten Druckes bezüglich des niedrigsten Druckes bei der Ausbildung des Zwischendruckes P zu verringern. Mit anderen Worten, wenn man einen regelmäßigen Kanal mit einem Kanal mit Unstetigkeiten vergleicht und hierzu in gleicher Weise ihre Drosselstellen auf einen Durchsatz von quasi Null einstellt, so stellt man bei Zunahme der Differenz der an die Anschlüsse angelegten Drücke fest, daß der in dem Kreis mit Unstetigkeiten abgenommene Zwischendruck P

509885/0474

kleiner als der bei einem regelmäßigen Kanal abgenommene Druck ist, d.h. - wie oben erläutert wurde - dem gewünschten theoretischen Druck näher ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. In dieser Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Widerstand,

Fig. 2 einen axialen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Widerstand,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine abgewickelte Nut eines bekannten Widerstands und

Fig. 4 einen Schnitt durch die abgewickelte Nut eines erfindungsgemäßen Widerstands.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen zylindrischen Knopf 1, der in einer Fläche 10 eine koaxiale Nut 2 aufweist, dessen kreisförmige Mittellinie sich über etwa 300° erstreckt und die einen dreieckigen Querschnitt besitzt, dessen Tiefe von einem Anfangspunkt 4 an bis zum anderen Ende 5 regelmäßig abnimmt. Auf gewöhnliche Weise besitzt der Knopf am Anfangspunkt der Nut ein Loch 7, das über einen Querkanal 9 mit einer in der Fläche 10 vorgesehenen, koaxialen Ausgangsnut 8 verbunden ist.

Im montierten Zustand liegt der Knopf mit dieser Fläche 10 an einer feststehenden ebenen Fläche an, die mit zwei

509885/0474

den Nuten 2 und 8 gegenüberstehenden Löchern 13 versehen ist. Die Nut 2 bildet einen Kanal, der auf diese Weise eine Drossel mit einer je nach der Winkeleinstellung des Knopfes veränderlichen Länge bildet.

Erfindungsgemäß sind Kammern 11 regelmäßig längs der Mittellinie der Nut 2 verteilt, so daß zwischen zwei benachbarten Kammern eine Lochblende 12 gebildet wird, wie die abgewickelte Darstellung von Fig. 4 zeigt.

Im Gegensatz zu der in Fig. 3 gezeigten bekannten Anordnung besitzt die Nut mehrere Lochblenden 12 mit zunehmender Abmessung, die jeweils in die nächste Kammer 11 ausmünden. Beispielsweise sind bei einer Mittellinie der Nut mit einem Durchmesser von etwa 16 Millimeter, die sich über 315° erstreckt, 30 kreisförmige Löcher mit einem Durchmesser von 1,2 mm vorgesehen, zwischen denen dünne Wände mit einer Stärke von etwa 0,25 mm bestehen.

Abgesehen von der Kreisform können die Kammern auch eine beliebige andere Form, beispielsweise eine ovale Form, besitzen, und können bei der Herstellung des Knopfes beispielsweise direkt eingefonnt werden.

509885/0474

Claims

Patentansprüche

Veränderlicher pneumatischer Widerstand, der aus einem Kanal mit eränderlichem Querschnitt besteht, von dem ein Teil mit verstellbarer Länge in einen pneumatischen Kreis eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal mehrere durch Kammern voneinander getrennte Lochblenden besitzt.
2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern auf der Mittellinie des Kanals regelmäßig verteilt sind und solche Abmessungen besitzen, daß der Abstand zwischen zwei benachbarten Kammern die dünne Wand der Lochblende bildet.
3. Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern kreisförmig sind.
4. Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern oval sind.
5. Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Bildung eines Potentiometers mit linearem Verlauf mit einem aus einer Lochblende bestehenden Festwiderstand in Reihe geschaltet ist.

509885/0474