DE2853184C2

DE2853184C2 - Vorrichtung zur Teilung eines Abschnittes veränderbarer Länge

Info

Publication number: DE2853184C2
Application number: DE2853184A
Authority: DE
Inventors: Pierre Orleans Lacombe
Original assignee: Fonderie & Ateliers Des Sablons Saint Jean-Le-Blanc Fr
Current assignee: Fonderie & Ateliers Des Sablons Saint Jean-Le-Blanc Fr
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1978-12-08
Publication date: 1983-11-17
Also published as: FR2413631A1; DE2853184A1; IT7805286A0; IT1104291B; FR2413631B1; US4270175A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Teilung eines Abschnittes veränderbarer Länge durch eine beliebige ganzzahlige Teilungszahl in gleiche Teile, der durch den Abstand eines festen Punktes von dem Ende einer beweglichen Sonde bestimmt ist, insbesondere zur volumetrischen Dosierung von Flüssigkeiten zur Herstellung von Mischungen, wie beispielsweise Farbstoffrnischungen. Dabei werden die verschiedenen Be- standteile als Mischungsanteile dosiert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, den Abstand zwischen einem beweglichen Punkt und einem festen Punkt anzuzeigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 vorgeschlagen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben.

Bei der Anwendung der Vorrichtung auf die volumetrische Dosierung von Teilen von Flüssigkeiten wird der Abschnitt veränderbarer Länge durch die Strecke gebildet, die das Ende einer Niveaumeßsonde und den Boden des Dosierungsbehälters trennt.

Die gewählte Teilungszahl wird durch die gewünschte Gesamthöhe der herzustellenden Flüssigkeit, zum Beispiel 1000 für eine Dosierung in mm. angezeigt.

Bei der Verscheibung der Sonde vom Boden des Dosierungsbehälters bis zur Gesamthöhe der herzustellenden Flüssigkeit werden die aufeinanderfolge>-den Anteile von Null bis 1000 angezeigt (und sogar darüber hinaus im Falle von zusätzlich zuzufügenden Tausendsteln).

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt:

Fig. 1 und 2 schematisch das Arbeitsprinzip der Vorrichtung und

Fig. 3 ein Schaltbild der Vorrichtung.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, wird der Abschnitt, der geteilt werden soll, durch die Strecke y dargestellt, die das Ende A einer Sonde 1 und einen festen Punkt B trennt, der ein Punkt sein kann, der auf dem Boden eines Behälters gegenüber der Sonde 1 liegt.

Dieser Abschnitt soll durch eine beliebige Teilungszahl, zum Beispiel 2000, derart geteilt werden, daß für jede Lage des Endes der Sonde 1 auf der Strecke dieses Abschnittes eine eamerische Anzeigeeinrichtung dem Bruchteil zwischen 0 und 2000 entsprechend dieser Lage angibt.

In Fig. 2 ist das Ende der Sonde 1 um eine Größe y' bezüglich des Punktes A verschoben und befindet sich in einer Höhe .v über dem Punkt B. Es kann daher die folgende Beziehung aufgestellt werden:

—i

wobei D gewählte Teilungszahl (zum Beispiel 2000) und η die Anzahl der ^ gleichen Teile ist.

η ist diejenige Zahl, die die Einrichtung anzeigen muß.

Dieses Ergebnis kann mittels einer in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung erhalten werden.

Die Vorrichtung hat zunächst ein Meßpotentiometer 2, zum Beispiel ein Potentiometer mit mehreren Windungen, das von der Sonde angetrieben wird und eine der zuvor erwähnten Strecke / proportionale Spannung liefern kann.

Dieses Potentiometer 2 wird von einer Quelle 3 einer positiven Bezugsspannung mittels eines elektronischen Schalters gespeist. Der Schieber des Potentiometers 2 ist über einen Widerstand 7 mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 5 verbunden, der mittels eines rückgekoppelten Kondensators 6 als Integrator geschaltet ist.

Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 5 ist auch mittels eines Widerstandes 8 mit dem Schieber eines Null-Einstellpotentiometers 9 und mittels eines Widerstandes 10 mil dem Schieber eines Potentiometers 11 verbunden, das von der Sonde angetrieben wird und die zuvor erwähnte Strecke y liefert.

Das Potentiometer 11 wird mitteis eines elektronischen Schalters 13 von einer Quelle 12 einer negativen Bezugsspannung gespeist.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 5 ist mit einem Komparator 14 verbunden, der mit dem Übertragungssteuereingang eines Zwischenspeichers 15 verbunden ist, der an den Eingängen mit einem Zähler 16, der von einem Zeitgeber 17 gesteuert wird, und an den Ausgängen mit Anzeigeeinheiten 18 verbunden ist.

Der Komparator 14 ist außerdem mit einem AUSSER-BEREICH-Detektor 20 verbunden, der Informationen des Zählers 16 empfangt und das Löschen der Anzeigeeinheit 18 und das Aufleuchten eines Leuchtanzeigers steuert.

Der Zähler 16 steuert außerdem eine Kippstufe 21, die, die elektronischen Schalter 4 und 13 steuert.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist folgende:

Bei der Inbetriebnahme wird angenommen, daß der elektronische Schalter 4 der Quelle 3 ( + RSW) ge- ίο schlossen ist. Am Schieber des Meßpotentiomsters 2 tritt somit eine Spannung auf. die der Lage 7', also der Meßsonde 1 proportional ist. Diese Spannung lädt den Integrator 5. 6, während der Zähler 16 die von dem Zeitgeber 17 (20 kHz) abgegebenen Impulse zählt. Wenn der Zähler 16 bei 1999 angelangt, wird beim Übergang auf 0000 der Zustand der Kippstufe 2! geändert und der Schalter 4 (+ RSW) öffnet unJ der Schalter 13 (- RSW) schließt.

Zu diesem Zeitpunkt bewirkt die an dem Schieber des Maßstabeinstellpotentiometers 11 vorhandene Spannung die Entladung des Integrators 5. 6 (in einer kürzeren Zeit a's die Ladung, denn die Spannung ist dem Absolutwert nach höher). Wenn der Integrator 5, 6 vollVorameu entladen ist, bewirkt er die Umschaltung des Schalters 14, der die Übertragung des exakten Zustandes des Zählers 16 (zum Beispiel 1293) in den Zwischenspeicher 15 bewirkt, wobei dessen vorheriger Inhalt gelöscht wird.

Der Zähler 16 zählt weiter und beim folgenden Übergang auf 0000 befindet sich die Vorrichtung im Ausgangszustand und der Zyklus beginnt erneut. Die Zyklusdauer beträgt etwa ' /₅ Sekunden.

Der übertragene Zustand des Zählers 16 wird angezeigt, was bei dem vorherigen Beispiel bedeutet:

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y - 2ÖÖÖ

wobei 7 die von dem Schieber des Maßstabeinstellpotentiometers 11 abgegebene Spannung ist.

Daraus folgt: 1293= =— .r und im allgemeinen Fall

r =~— -Y; setzt man ^— = a, ergibt sich _r=αχ,

wobei

r der Zählerstand (0000 ^r=S 1999) und

.γ die Lage der Sonde 1 bezüglich des Punktes B ist.

Es genügt, durch das Potentiometer 9 eine geringe Verschiebegröße einzubringen, um das Glied b darzustellen und die Funktion y=ax+ b zu erhalten (das Glied ο ist daher durch Einwirkung auf 7 regulierbar).

Wenn der Integrator 5, 6 keine Zeit hat, sich während der zweiten Phase des Zyklus zu entladen, löscht der Detektor 20 die Anzeigen, die keinen Sinn mehr haben, und bewirkt das Aufblinken der Anzeige. Diese Situation ergibt sich, wenn die Spannung χ größer as 7 ist, d.h., wenn die Sonde 1 in einer höheren Lage als die ist, die 2000 Teilungen entspricht. Ein nicht gezeigter Kreis ermöglicht es, das Vorzeichen Minus vor der Anzeige anzugeben, um die Nullpunkteinstellung zweifelsfrei durchführen zu können. Die Versorgungskreise sind in üblicher Weise ausgebildet und nicht dargestellt. Die Anzeigeeinheit 18 besteht aus vier Anüieeelementen mit Leuchtdioden mit sieben Abschnitten in Form eines üblichen Modells.

Vom elektronischen Standpunkt aus hängt die Genauigkeit der Vorrichtung von verschiedenen Parametern, wie der Stabilität des Zeitgebers und der Linearität des Integrators ab, und kann 0,1 % bei Anwendung üblicher Vorsichtsmaßnahmen und 0,01 % bei Verwendung besonders ausgebildeter Kreise betragen. Diese Leistungen verschlechtern sich mit der Zeit nicht.

Die Vorrichtung eignet sich für zahlreiche andere Anwendungsfälle als das Mischen von flüssigen Stoffen ausgehend von einer bestimmten Formel der Gemischanteile.

Die Vorrichtung läßt auch bei der Messung einer Strecke den Übergang von einem zu einem anderen Meßsystem zu.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Teilung eines Abschnitts veränderbarer Länge durch eine beliebige ganzzahlige Teilungszahl in gleiche Teile, der durch den Abstand eines festen Punktes von dem Ende einer beweglichen Sonde bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Wandler (2) durch die Sonde (1) derart verstellbar ist. daß eine Spannung erzeugt wird, die dem maximalen Abstand zwischen dem festen Punkt und der Sonde (1) entspricht, wenn man sie innerhalb des Abschnitts verstellt, der erste Wandler (2) über einen Schalter (4) an eine erste Bezugsspannungsquelle (3) angeschlossen ist. der is Ausgang des Wandlers (2) mit dem invertierenden Eingang eines Integrators (S) verbunden ist, an den auch ein Potentiometer (9) zur NuIIpunkteinstsIIung und der Ausgang eines zweiten Wandlers (11) angeschlosserr ist. der durch die Sonde (1) verstellbar ist und durch eine zweite Bezugsspannungsquelle (12) gespeist wird, die eine Bezugsspannung liefert, die der Bezugsspannung der ersten Quelle (3) entgegengesetzt ist und die durch einen zweiten Schalter (13) steuerbar ist, der Ausgang des Integrators (S) mit einem Komparator (14) verbunden ist, der an den Steuereingang eines Zwischenspeichers (15) angeschlossen ist, dessen Eingänge mit einem Zähler (16), der durch einen Zählimpulsgeber (17) steuerbar ist, und dessen Ausgänge mit einer Anzeige- einheit (18) verbunden sind, und der Zähler (16) zusätzlich eine Kippstufe (21) i.euert, die die Schalter (4 und 13) betätigt.

2. Vorrichtung nach Ansprut 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (2, 11) als Potentiometer ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (14) mit einem AUSSER-BEREICH-Detektor (20) verbunden ist, der die Informationen des Zählers (16) empfängt, das Löschen der Anzeigeeinheit (18) und das Aufblinken eines Leuchtanzeigers steuert.