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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVr 264312 -■ KLASSE Ali. GRUPPE- JVr 264312 - ■ CLASS Ali. GROUP

Registrier-Pyrometer. Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Dezember 1911 ab.Registration pyrometer. Patented in the German Empire on December 12, 1911.

Es gibt bereits Pyrometer, bei denen die Temperatur mit Hilfe einer Wheatstoneschen Brücke gemessen wird dadurch, daß der elektrische Widerstand eines Zweiges dieser Brücke durch die zu messende Temperatur geändert wird. Auch ist es bekannt, bei derartigen Vorrichtungen den Zeigerstift mit Hilfe eines Elektromotors in die Nullstellung zurückzuführen. Die vorliegende Erfindung betrifft nunThere are already pyrometers in which the temperature is measured using a Wheatstone ash Bridge is measured by the electrical resistance of one branch of that bridge is changed by the temperature to be measured. It is also known for such Devices to return the pointer pen to the zero position with the help of an electric motor. The present invention now relates to

ίο eine besondere Vorrichtung zur Ausführung dieser Verschiebung.ίο a special device for execution this shift.

Das Pyrometer ist auf der beiliegenden Zeichnung in mehreren Ausführungsformen dargestellt, und zwar stellt Fig. ι die ganze Anlage mit dem Pyrometer dar; Fig. 2 und 3 zeigen die Einrichtung des Lineals im Grundriß und Querschnitt, Fig. 4 das Relais in perspektivischer Ansicht, Fig. 5 und 6 die Schaltungsschemata. Der Apparat ist auf Grund des Prinzips der Zurückführung auf Null gebaut. In der Hauptsache besteht er aus dem Lineal 1 (Fig. 1) mit dem Meßdraht 2, dem Galvanometer 27, dem Elektromotor 16, 17, dem Relaiskommutator und der Registrierfrommel 36.The pyrometer is shown in several embodiments on the accompanying drawing shown, namely Fig. ι represents the whole system with the pyrometer; Fig. 2 3 and 3 show the device of the ruler in plan and cross-section, FIG. 4 the relay in perspective view, FIGS. 5 and 6 the circuit diagrams. The machine is on Built on the principle of tracing back to zero. The main thing is that it persists from the ruler 1 (Fig. 1) with the measuring wire 2, the galvanometer 27, the electric motor 16, 17, the relay commutator and the registration drum 36.

Die Einzelheiten der Einrichtung des Lineals ι sind aus der Fig. 2, die eine Rückansicht desselben darstellt, zu ersehen. Auf der oberen Kante des hölzernen Lineals 1 ist der Meßdraht 2 aufgespannt, welcher aus kalibriertem Neusilber- oder Konstantandraht besteht. Ein Schieber 3 aus Aluminium ist mit einer Kontaktrolle 4 aus Kupfer versehen, welche längs des Drahtes 2 gleitet. Zwei andere Rollen 5 und 5, die an der Feder 6 befestigt sind, wälzen sich auf der an der unteren Kante des Lineals 1 befindlichen Kupferschiene 7 ab. Die Schiene 7 dient gleichzeitig auch zur Stromzuführung zum Schieber 3, der einen Stift 8 trägt, welcher die Registriertrommel 36 (Fig. 1) berührt. Ein Uhrwerk im Innern der letzteren ermöglicht es, der Trommel verschiedene Geschwindigkeiten zu geben. Die Fortbewegung des Schiebers 3 (Fig. 2 und 3) wird durch den Elektromotor 16, 17 bewirkt, und zwar mittels eines Fadens 9, der um die Scheibe 12 und Rolle 13 läuft (Fig. i, 2 und 3). Der Elektromotor wird durch einen Strom von kleiner Spannung gespeist, um beim Stromrichtungswechsel, der die Änderung der Drehrichtung des Motors veranlaßt, Funkenbildung zu vermeiden.The details of the device of the ruler ι are from Fig. 2, which is a rear view of the same to be seen. On the upper edge of the wooden ruler 1 is the Measuring wire 2 stretched, which consists of calibrated nickel silver or constantan wire. A slide 3 made of aluminum is provided with a contact roller 4 made of copper, which slides along the wire 2. Two other rollers 5 and 5 attached to the spring 6 are, roll on the copper bar located on the lower edge of the ruler 1 7 from. The rail 7 also serves to supply power to the slide 3, which carries a pin 8, which the recording drum 36 (Fig. 1) touches. A clockwork inside the latter enables the Drum to give different speeds. The movement of the slide 3 (Fig. 2 and 3) is effected by the electric motor 16, 17, namely by means of a thread 9, which runs around the disc 12 and roller 13 (Figs. I, 2 and 3). The electric motor is fed by a current of low voltage, so that when the current direction changes, the changing the direction of rotation of the motor prevents sparking.

Um den Anker im Moment der Stromunterbrechung, oder beim Wechsel der Drehrichtung schnell zum Stehen zu bringen, wird auf die Motorachse eine Scheibe 14 (Fig. 1) aus Kupfer oder Aluminium aufgesetzt, die sich zwischen den Polen des Elektromagneten 15 dreht. In dem Moment, in dem der Strom im Motor unterbrochen wird, muß im Elektromagneten 15 der Strom geschlossen werden. Die in der Scheibe 14 sich entwickelnden Foucaultschen Ströme üben dann eine bremsende Wirkung auf den Motor aus.Around the armature when the power is interrupted or when the direction of rotation is changed To bring to a standstill quickly, a disk 14 (Fig. 1) is made on the motor axis Copper or aluminum placed between the poles of the electromagnet 15 turns. The moment the current in the motor is interrupted, the electromagnet must 15 the stream will be closed. Those developing in disk 14 Foucault currents then have a braking effect on the motor.

Die Ein- und Ausschaltung des Stromes im Elektromagneten sowie die Kommutierung des Stromes im Elektromotor wird durch ein Relais bewirkt, dessen Einrichtung aus der Fig. 4 zu ersehen ist. Zwischen zwei Elektromagneten 18, 18 ist ein Anker 19 angeordnet, der um eine horizontale Achse auf Messern 20, die auf Ständern 21 ruhen, schwingbar ge-The switching on and off of the current in the electromagnet as well as the commutation of the Current in the electric motor is brought about by a relay, the device of which is shown in FIG can be seen. An armature 19 is arranged between two electromagnets 18, 18, which about a horizontal axis on knives 20, which rest on stands 21, swingable

lagert ist. Auf dem Anker sind senkrecht zu seiner Achse drei luftleere, mit Quecksilber gefüllte Glasröhren 22,·» 23, 24 befestigt. Die Röhren 22 und 23 dienen als Kommutator.is stored. On the anchor, perpendicular to its axis, there are three evacuated mercury-filled ones Glass tubes 22, · »23, 24 attached. The tubes 22 and 23 serve as a commutator.

Die in die Röhren 22 und 23 eingelöteten Platindrähte α, α berühren das Quecksilber und sind mit den Polen des Akkumulators 25 (Fig. 1) verbunden. Die mit dem Elektromotor (Fig. 1) verbundenen Platindrähte b kommen dagegen bei vertikaler Lage des Ankers 19 mit dem Quecksilber nicht in Berührung. In den Stromkreis ist außerdem ein regulierbarer Rheostat 26 eingeschaltet (Fig. 1). Befindet sich der Anker 19 in vertikaler Lage, so geht der Strom nicht durch den Motor hindurch. Diese Lage des Ankers 19 entspricht der Nullstellung des Galvanometers 27. Schlägt dagegen das Galvanometer nach dieser oder jener Seite aus, so geht der Strom durch den Zeiger 28 und durch einen der Kontakte 29 und 30 in den einen der Elektromagnete The platinum wires α, α soldered into the tubes 22 and 23 touch the mercury and are connected to the poles of the accumulator 25 (FIG. 1). The platinum wires b connected to the electric motor (FIG. 1), on the other hand, do not come into contact with the mercury when the armature 19 is in a vertical position. A controllable rheostat 26 is also switched into the circuit (FIG. 1). If the armature 19 is in a vertical position, the current does not pass through the motor. This position of the armature 19 corresponds to the zero position of the galvanometer 27. If, on the other hand, the galvanometer deflects to this or that side, the current passes through the pointer 28 and through one of the contacts 29 and 30 into one of the electromagnets

. 18. Der Elektromagnet zieht den Anker 19 an, der Strom im Elektromotor 16, 17 wird infolge der Neigung der Röhrchen 22 und 23. 18. The electromagnet pulls the armature 19 on, the current in the electric motor 16, 17 is due to the inclination of the tubes 22 and 23

geschlossen, und der Motor selbst gerät in Drehung, wobei die Richtung dieser Drehung davon abhängen wird, nach welcher Seite der Galvanometerzeiger ausgeschlagen hat.closed, and the motor itself starts rotating, with the direction of this rotation will depend on which side the galvanometer pointer has turned.

In den Elektromagneten 15 gelangt der Strom durch die Röhre 24 (Fig. 4 und 1). Befindet sich der Anker 19 in senkrechter Lage, so berühren die Platindrähte c, c das Quecksilber, und der Strom des Akkumulators 25 geht durch den Elektromagneten 15 hindurch. Bei geneigter Lage des Ankers 19 tritt dagegen ein Draht aus dem Quecksilber heraus und unterbricht den Strom.In the electromagnet 15, the current passes through the tube 24 (FIGS. 4 and 1). If the armature 19 is in a vertical position, the platinum wires c, c touch the mercury, and the current from the accumulator 25 passes through the electromagnet 15. If the armature 19 is inclined, however, a wire emerges from the mercury and interrupts the current.

Zur Unterbrechung des Stromes im Elektromotor in dem Augenblick, in dem der Stift an den Rand der Registriertrommel gelangt, dienen besondere Unterbrecher. Einer derselben 11 ist auf der Fig. 2 zu sehen. Durch diese Unterbrecher von der Form von Hämmerchen und Amboß, die an beiden Enden der hinteren Seite des Lineals 1 (Fig. 2) angeordnet sind, gelangt der Strom in den Elektromotor (Fig. 1). Unterbrochen wird der Strom durch die Hartgummiplatten 10, 10, die an dem Schieber 3 sitzen. Bei Unterbrechung des Stromes durch einen der Unterbrecher 11 hat der Motor dennoch die Möglichkeit, sich in der Richtung zu drehen, in der er den Schieber 3 wieder zurückführt und dadurch der Kontakt wieder hergestellt wird.To interrupt the current in the electric motor at the moment when the pen If it comes to the edge of the recording drum, special interrupters are used. One of the same 11 can be seen in FIG. Through this breaker in the shape of a hammer and anvil arranged at both ends of the rear side of the ruler 1 (Fig. 2) are, the current reaches the electric motor (Fig. 1). The is interrupted Current through the hard rubber plates 10, 10, the sit on the slide 3. When the current is interrupted by one of the breakers 11 the motor still has the ability to turn in the direction in which it drives the Slide 3 returns again and thereby the contact is re-established.

Messung und Registrierung der Temperaturschwankungen mittels des Widerstandsthermometers. Measurement and registration of temperature fluctuations using the resistance thermometer.

Die Schaltanordnung bei der Messung und Registrierung der Temperaturen mittels des Widerstandsthermometers ist aus der Fig. 5 ersichtlich. Zu den Punkten A und B der Wheatstoneschen Brücke wird der Strom vom Akkumulator oder Element 25 zugeführt, zwischen den beiden anderen Punkten ist das Galvanometer 27 eingeschaltet. Der Meßdraht 2 wird in die Zweigleitung III der Brücke eingeschaltet, wozu ein Ende des Meßdrahtes mit dem zu regulierenden Rheostaten 26 (Klemme 31 oder 32 [Fig. 1]) und der Gleitkörper 3 (Klemme 33 [Fig. 1]) mit der Zweigleitung IV, welche aus dem Widerstandsthermometer 34 besteht, verbunden wird.The switching arrangement for measuring and registering the temperatures by means of the resistance thermometer can be seen from FIG. The current from the accumulator or element 25 is supplied to points A and B of the Wheatstone bridge; the galvanometer 27 is switched on between the other two points. The measuring wire 2 is switched into the branch line III of the bridge, including one end of the measuring wire with the rheostat 26 to be regulated (terminal 31 or 32 [Fig. 1]) and the sliding body 3 (terminal 33 [Fig. 1]) with the branch line IV, which consists of the resistance thermometer 34, is connected.

Beim Verhältnis der Zweigleitungen der Brücke I:II = III: IV geht kein Strom durch die Brücke, und das Galvanometer befindet sich in der Nullstellung, ohne die Kontakte zu berühren. Steigt die Temperatur, so wächst der Widerstand des Thermometers 34, das Galvanometer tritt aus der Nullstellung und berührt einen der Kontakte. Der Motor gerät in Drehung und beginnt, den Gleitkörper 3 längs des Meßdrahtes fortzubewegen, bis die Widerstände der Zweigleitungen III und IV sich ausgleichen. Sinkt die Temperatur, so bewegt sich der Gleitkörper 3 in entgegengesetzter Richtung. Der Meßdraht 2 besitzt einen Widerstand von 1 Ohm auf 25 cm Länge, was einem Temperaturintervall von 10 ° entspricht, da beim Steigen der Temperatur um i° der Widerstand um 0,4 Prozent wächst; gewöhnlich ist der Widerstand des Thermometers — 25 Ohm auf 10 °. Folglich läßt sich das Steigen des Widerstandes durch folgende Zahl ausdrücken:With the ratio of the branch lines of the bridge I: II = III: IV, no current goes through the bridge, and the galvanometer is in the zero position, without the contacts to touch. If the temperature rises, the resistance of the thermometer 34 increases Galvanometer comes out of the zero position and touches one of the contacts. The engine turns in rotation and begins to move the sliding body 3 along the measuring wire until the resistances of the branches III and IV equalize each other. If the temperature drops so the sliding body 3 moves in the opposite direction. The measuring wire 2 has a resistance of 1 ohm over a length of 25 cm, which corresponds to a temperature interval of 10 °, because when the temperature rises by 1 ° the resistance increases by 0.4 percent; usually the resistance of the thermometer is - 25 ohms on 10 °. Hence lets the increase in resistance is expressed by the following number:

25 χ 10 X 0,004 = ι Ohm.25 χ 10 X 0.004 = ι Ohm.

Soll eine Temperatur bei einem Tempera-turintervall von η · io° registriert werden, so wird das Verhältnis der Widerstände der Zweigleitungen der Brücke derart gewählt, daß 1:11 = III: IV = Vn-If a temperature is to be registered at a temperature interval of η · io °, then the ratio of the resistances of the branch lines of the bridge is chosen in such a way that that 1:11 = III: IV = Vn-

Soll eine Temperatur nicht von o° aus registriert werden, sondern von irgendeinem anderen Anfangspunkt, z. B. n°, so wird der Rheostat 26 derart reguliert, daß sein Widerstand W --= 25 (1 + η · 0,004) Ohm ist.Should a temperature not be registered from 0 °, but from someone else Starting point, e.g. B. n °, the rheostat 26 is regulated so that its resistance W - = 25 (1 + η * 0.004) ohms.

Infolge der Anordnung der Unterbrecher 11 gerät der Motor nur dann in Drehung, wenn die Temperatur des zu messenden Raumes n° erreicht hat.As a result of the arrangement of the breakers 11 the motor only starts rotating when the temperature of the room to be measured is n ° has reached.

Messung und Registrierung der Temperaturen mittels eines Thermoelementes.Measurement and registration of the temperatures by means of a thermocouple.

Die Messung und Registrierung der Temperaturen mittels eines Thermoelementes 35 kann man mit Hilfe einer der Kompensationsmethoden ausführen. Durch Versuche hat sich folgendes Verfahren der Einschaltung des Registrierpyrometers als das bequemste herausgestellt: Der Akkumulator 25 (Fig. 6) wird hinter dem Belastungswiderstand 26 an dieThe measurement and registration of the temperatures by means of a thermocouple 35 can can be performed using one of the compensation methods. Experiments have shown the following Procedure for switching on the registration pyrometer turned out to be the most convenient: The accumulator 25 (Fig. 6) is behind the load resistor 26 to the

Enden des Meßdrahtes 2 (Klemmen 31 und 32 [Fig. 1]) angeschlossen, das Thermoelement 35 wird aber einerseits unter Zwischenschalten des Galvanometers 27 mit einem der Enden des Meßdrahtes 2 (Klemmen 31 und 32) und andererseits mit dem Gleitkörper 3 (Klemme33) verbunden, wobei die Ströme vom Akkumulator und vom Thermoelement entgegengesetzt gerichtet sein müssen. Bei Temperaturveränderungen wird der Gleitkörper 3 sich fortbewegen und in den Zweig mit dem eingezeichneten Thermopaare und dem Galvanometer eine elektromotorische Kraft senden, die gleich und entgegengesetzt der elektromotorischen Kraft des Thermoelementes ist.Ends of the measuring wire 2 (terminals 31 and 32 [Fig. 1]) connected, the thermocouple 35 but is on the one hand with the interposition of the galvanometer 27 with one of the ends the measuring wire 2 (terminals 31 and 32) and on the other hand with the sliding body 3 (terminal 33) connected, whereby the currents from the accumulator and from the thermocouple are opposite must be directed. When the temperature changes, the sliding body 3 will move and send an electromotive force into the branch with the drawn thermocouple and the galvanometer, which is the same and opposite to the electromotive force of the thermocouple.

Die Möglichkeit einer Temperaturregistrierung in den Grenzen dieses oder jenes Temperaturintervalles wird durch die Änderung der Größe des Belastungswiderstandes 26 erreicht. The possibility of temperature registration within the limits of this or that temperature interval is achieved by changing the size of the load resistor 26.

Claims

Patent claim:

Registration pyrometer with resistance thermometer and Wheatstone Bridge, in which the pointer pen is replaced by an electrical Motor is returned to the zero position, characterized in that the slide carrying the pointer pin on the scale ruler (1) to measure temperature curves in different scales allowed to be moved by pulling threads (9) by means of three rollers (4, 5 and 5) which the roller (4), the measuring wire (2) stretched on the ruler (1) and the rollers (5) touch the rail (7) supplying the current to the slide, whereby on the slide (3) interrupters (10) are provided in the outermost layers of the Open the contacts (11) with the slide (3) on the ruler (1).

1 sheet of drawings.

Berlin. Printed in the keichsdruckerfx