DE3035167A1

DE3035167A1 - Mejssgeraet und daraus aufgebaute geraeteanordnung

Info

Publication number: DE3035167A1
Application number: DE19803035167
Authority: DE
Inventors: Walter Ing.(Grad.) 6936 Moosbrunn Metz
Original assignee: Metz Mannheim GmbH
Current assignee: Metz Mannheim GmbH
Priority date: 1980-09-18
Filing date: 1980-09-18
Publication date: 1982-05-13

Description

Meßgerät und daraus aufgebaute Geräteanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßgerät mit einer Analoganzeige skala und/oder einer Digitalanzeige für den Meßwert, insbesondere auf ein Meßgeräte bei dem die Anzeige durch ein entlang einer ebenen Anzeigeskala geführtes Band erfolgt, das Mittel aufweist, die die Auslösung von Signalen berührungsfrei bewirken, und auf eine aus mehreren derartigen Geräten aufgebaute Geräteanordnung0 Meßgeräte werden häufig zur optischen Überwachung wichtiger Meßdaten eingesetzt. Dabei muß sich der SUerwachende auf einen bestimmten Skalenwert, der dem geforderten Meßwert entspricht, konzentrieren. Die Überwachung ist insbesondere dann anstrengend und ermüdend, wenn derMeßwert in engen Toleranzgrenzen eingehaltan werden muß, wenn der einzuhaltende Meßwert nicht mit einem markantesWert auf der Meßwert skala Ubereinstimmt oder wenn gleichzeitig mehrere Meßgeräte mit unterschiedlichen Meßwerten Überwacht werden sollen. Auch und gerade wenn mehrere solcher zu überwachender Meßgeräte zu einer Geräteanordnung zusammengebaut sind, strengt die tiberwachung der Anzeige der Sollwerte an und verwirrt den Uberwachsenden, wenn diese Sollwerte in unterschiedlichen Skalenbereichen liegen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Uberwachung der Anzeigeskalen und/oder Digital anzeigen derartiger Meßgeräte zu erleichtern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anzeige des Sollwertes eines zu überwachenden Prozeßparameters auf einen vorbestimmten Skalenpunkt, vorzugsweise den Skalenmittelpunkt, bzw. einen vorbestimmten Digitalwert, vorzugsweise ".+0" einstellbar ist.
Der Uberwachende kann sich somit auf den vorbestimmten Skalenpunkt und/oder Digitalwert konzentrieren und braucht nur noch die Abweichungen der Anzeige von diesemSkalenpenkJç bzw.
Digitalwert zu beobachten. Der Vorteil einer derartigen Anordnung wird insbesondere dann augenscheinlich, wenn mehrere derartige Geräte zu einer Meßwarte zusammengefaßt sind, wobei in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen wird, daß der vorbestimmte Skalenpunkt für alle Geräte an der gleichen Stelle der Anzeigeskala liegt.
In manchen Fällen mag es zweckmäßig sein, daß der angezeigte Meßwert der auf den Sollwert normierte gemessene Wert ist.
Dann entspricht die Anzeige der prozentualen Abweichung vom Sollwert.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung betrifft solche Meßgeräte, bei denen die Anzeige durch ein entlang einer ebenen Anzeigeskala geführtes Band erfolgt, das Mittel aufweist, die die Auslösung von Signalen berührungsfrei bewirken. Bei diesen Geräten wird vorgeschlagen, daß die Mittel eine Steuerkurve nachbilden, die den Sollwert automatisch auf den vorbestimmten Skalenpunkt einstellt. Das erscheint insbesondere dann zweckmäßig, wenn das Meßgerät stets in der gleichen Uberwachungsfunktion eingesetzt wird.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfin0mg, die die Einstellung auf den vorbestimmten Skalenpunkt bzw. Digitalwert, eine Spreizung der Anzeige des Istwertes im Bereich des vorbestimmten Skalenpunktes bzw. Digitaiwertes, zusätzliche optische Anzeigen an der Frontplatte des Meßgerätes und die Ausgestaltung der Meßwarte betreffen, sind in den Unteransprechen angegeben. Die Erfindung wird nachfolgen anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 die Frontansicht einer aus bekannten Meßgeräten aufgebauten Meßwarte nach dem Standder Technik; Fig. 2 die Frontansicht eines Meßgerätes nach der Erfindung; Fig. 3 die Frontansicht einer aus mehreren Meßgeräten aufgebauten Meßwarte nach der Erfindung und Fig. 4 einen Bildschirm-Monitor mit einer Vielzahl von auf den Sollwert normierten Anzeigebändern einer Meßwarte.
Die Meßwarte nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 ist aus acht Meßgeräten zur Messung der elektrischen Sparulung, der Stromstärke, der Öltemperatur, der Umdrehungszahlen und dergleichen aufgebaut. Sämtliche Meßgrößen sind signifikante Parameter eines Herstellungsprozesses, die ständig auf die Einhaltung gewisser Istwerte überwacht werden müssen. Die Istwerte liegen in unterschiedlichen Bereichen der Anzeigeskalen, so daß sich ein unübersichtliches und damit schwer zu überwachendes Bild der Anzeigen ergibt. Bei einigen Meßgeräten kann der einzuhaltende Sollwert im unteren Bereich, bei anderen im mittleren Bereich und wiederum bei anderen im oberen Bereich der Anzeigeskala liegen.
Das Meßgerät gemäß Fig. 2 ist mit einer Analoganzeigeskala 10 mit einer Bandanzeige 11 in Säulenform und einer Digitalanzeige 12 ausgerüstet. In der Darstellung hat der vom Anzeigeband 11 angezeigte Meßwert den Sollwert einer zu überwachenden elektrischen Spannung erreicht, der durch eine an einem im Meßgerät vorgesehenen Potentiometer abgegriffene elektrische Spannung auf den SMalelznittelpunltt eingestellt ist. Der von der Digitalanzeige 12 angezeigte Digitalwert des Meßwertes ist auf den Sollwert normiert. Da der gemessene Wert uld der Sollwert im gezeig-ten Ausführungsbeispiel gerade übereinstimmen, beträgt der normierte Wert 1111?.
In diesem Fall wird durch die Digitalanzeige 12 der Wert t1100" angezeigt.
Auf die Anzeigeskala 10 ist eine optische Lupe 13 so aufgesetzt, daß sie den Bereich um den vorbestimmten Skalenpunkt, in diesem Falle den-Skalenmittelpunkt, vergrößert abbildet.
Dadurch wird eine Sprei7ung der Analoganzeige erreicht, die der Überwachungsperson die Beobachtung kleinerer Abweichungen des Meßwertes vom 3,oll,wert erleichtert. Die Spreizung der Digitalanzeige 12 wird dadurch erreicht, daß zusätzlich zwei Stellen hinter dem Komma angezeigt werden. Auch dadurch lassen sich kleinere Abweichungen des Meßwertes vom Sollwert genauer feststellen. Kommt es auf eine so genaue Ablesung der Meßwerte nicht an, so kann die Lupe 13 entfernt und die Anzeige der Ziffern hinter dem Komma bei der Digitalanzeige 12 abgestellt werden0 Steht der Meßwert nicht als elektrischesg sondern als pneumatisches Signal an, so erfolgt die Einstellung auf den vorbestimmten Skalenpunkt bzw0 Digitalwert durch einen Regler.
Das Anzeigeband 11 kann in bekannter Weise Mittel aufweisen, beispielsweise eine magnetisierbare Beschichtung in der Art eines Magnettonbandes, die die Auslösung von Signalen berührungsfrei bewirken, In diesem Fall ist auf das Anzeigeband 11 in Bandlängsrichtung eine Steuerkurve aufgezeichnet, die eine automatische Einstellung des Sollwertes auf den vorbestimmten Skalenpunkt bewirkte Dadurch erübrigt sich eine derartige Einstellung von Hand, Das Anzeigeband 11 kann darüberhinaus eine weitere AufzeicI'ungsspur aufweisen, die die oben beschriebene Spreizung der Analog- und/oder Digitalanzeige steuert In diesem Fall bedarf es der Lupe 13 nicht, da die Spreizung der Analoganzeige durch eine Gegenkopplungsverstärkung des Meßwertsignales erfolgt. Zu beachten ist lediglich, daß die Anzeige des Bandes 11 nicht mehr den Skalenwerten auf der Analoganzeigeskala 10 entspricht.
Um die Aufsichtsperson ständig auf diese Tatsache hinzuweisen, wird die Spreizung der Anzeige durch eine Leuchtdiode 14 im oberen Bereich der Frontplatte 15 des Meßgerates angezeigt.
Die Ein- und Ausschaltung der elektrischen Spreizung der Anzeige und der Einstellung der zeigte des Sollwerl-es auf den vorbestiniriiten Skalenpunkt ozw. Digitalwert erfolgt durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Schalter, der gegebenenfalls auch ein FernDedienungsschaltersein kann.
Zur weiteren Erleichterung des Uberwachungspersonals tragen die Analoganzeigeskala 10 und die Frontplatte 15 am Ort des vorbestimmten Skalenpunktes eine optisch hervortretende Ivlnl'-kierung in Form einer farbigen horizontalen Linie 16.
Die Beobachtung des Meßgerätes wird weiterhin dadurch erle ichtert, daß im oberen Bereich der Frontplatte 15 des Meßgerätes weitere Leuchtdioden 17, 18 und 19 vorgesehen sind, die in dieser Reihenfolge in Abhängigkeit von der Stärke der Abweichung des Meßwertes vom Sollwert aufleuchten. Die Leuchtdiode 17 leuchtet auf, wenn die Abweichung großer als 2 % ist, die Leuchtdiode 18 leuchtet bei Abweichungen größer als 4 i und die Leuchtdiode 19 bei Abweichungen größer als 6 % aul.
Eine entsprechende Beschriftung ist unmittelbar neben den Leuchtdioden auf der Frontplatte 15 angebracht. klstelle der Leuchtdioden 14 und 17 bis 19 kann auch eine Flüssigkristallanzeige vorgesehen werden, die dann auch die Beschriftung ersetzen kann.
Die Meßwarte gemäß Fig. 3 ist aus sieben Meßgeräten aufgebaut, die sämtlich eine Analoganzeigeskala 10 mit einem Anzeigeband 11 aufweisen, bei denen die Anzeige des Sollwertes auf den Skalenmittelpunkt eingestellt ist. In der Zeichnung ist wiederum derjenige Fall dargestellt, bei dem sämtliche Meßgrößen den Sollwert erreicht haben. Die Anzeigebänder 11 sind dabei so geführt, daß diejenigen Meßgrößen, die im Verlaufe des zu überwachenden Prozesses eine ansteigende Tendenz haben, im unteren Teil geschwärzt sind, während die Anzeigebänder für diejenigen Meßgrößen, die eine fallende Tendenz haben, in ihrem oberen 3ereich geschwärzt sind. Hierdurch wird eine bessere optische Darstellung der Meßwerte erreicht. Mit fallender Tendenz könnten beispielsweise Minustemperaturen oder Unterdrücke angezeigt werden. Wird ein Differenzwert, beispielsweise ein Differenzdruck oder eine Differenztemperatur angezeigt, so ist das Anzeigeband 11 zur Hälfte im oberen und zur auf der anderen Seite liegenden Hälfte im unteren Bereich geschwärzt, wie das in der Zeichnung bei dem linken Meßgerät dargestellt ist.
Die Überwachung wird, wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, durch die den vorbestimmten Skalenpunkt markierende farbige Linie 16, die sich horizontal in gleicher Höhe über alle Meßgeräte der Meßwarte erstreckt, erleichtert. Eine zusätzliche Erleichterung für die Überwachung ist durch je zwei Leuchtdioden 21 und 22 im oberen Bereich der Frontplatte 15 eines jeden Meßgerätes gegeben, wobei die Leuchtdiode 21 aufleuchtet, wenn der entsprechende Meßwert den Sollwert um einen bestimmten Betrag unterschreitet, während die Leuchtdiode 22 eine entsprechende Überschreitung des Sollwer-tes anzeigt.
Vergleicht man die Meßwarten gemäß Fig. 1 und 3 miteinander, so werden die Vorteile in der Überwachung der aus Meßgeräten nach der vorliegenden Erfindung aufgebauten Meßwarte gemäß Fig. 3 ohne weitere Erklärung deutlich.
Unterhalb der durch die Meßgeräte gebildeten Gerätezeile ist eine zweite Gerätezeile 23 angeordnet, in der im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 die Potentiometer bzw. Regler zur Einstellung der Anzeige des Sollwertes eines jeden Meßgerätes auf den vorbestimmten Skalenpunkt in unmittelbarer räumlicher Zuordnung zu dem darüberliegenden Meßgerät untergebracht sind. Die Vorrichtungen zur Einstellung der Anzeige des Sollwertes eines jeden Meßgerätes auf den vorbestimmten Skalenpunkt können aber auch bei dieser Geräteanordnung - wie bei dem Einzelgerät gemäß Fig. 2 - in den Meßgeräten selbst angeordnet sein.
Ober- und unterhalb des vorbestimmten Skalenpunktes, also der Markierungslinie 16 ist je ein Zeiger 24 bzw. 25 angeordnet, wobei jedem Zeiger ein Kontaktgeber zugeordnet ist.
Beide Zeiger 24 und 25 einer Anzeigeskala 10 begrenzen einen Anzeigebereich. Erreicht der zu überwachende Istwert eines Prozeßparameters einen Wert außerhalb dieses Bereiches, weicht er also verhältnismäßig stark vom Sollwert ab, so bewirkt der entsprechende Kontaktgeber, daß der Istwert llunmehr in einer seinem wahren, also unverschobenen Wert entsprechenden Darstellung angezeigt wird. Dadurch wird erreicnt, dSß die überwachende Person den genauen Istwert schneller ablesen kann, falls es nicht nur auf eine Ubensrachung sondern auch auf Messung des Istwertes ankommt. Der Ort der Zeiger 24 und 25 kann zusätzlich durch weitere farbige Linien 26 bzw. 27 markiert werden.
Fig. 4 zeigt eine normierte Analoganzeige von fünfzehn wie; größen als Balkenanzeigen auf dem Bildschirm 31 eines Moltors 32. Die einzelnen Balken 33 der Analoganzeige können zur besseren Unterscheidung rnfterschiedliche Farben aufweisen. Zweckmäßigerweise kann insbesondere der den in die Skalenmitte gelegte Sollwert über- oder unterschreitende Meßwertanteil als Balkenteilstück in einer auffallenden Farbe, beispielsweise rot, dargestellt werden.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen mit Bandanzeigegeräten beschrieben worden. Sie ist aber mit den gleichen Vorteilen auch bei Meßgeräten mit Zeigeranzeige anwendbar. Sie ist auch in keiner Weise auf Meßgeräte für bestimmte Arten von Meßgrößen beschränkt So können neben den bereits erwähnten elektrischen und pneumatischen Meßwertsignalen beispielsweise mechanische3 chemische, akustische und optische Zustandsgrößen, Temperaturen, Frequenzen und dgl. in erfindungsgemäßer Weise angezeigt und veranschaulicht werden. Leerseite

Claims

Ansprüche 1. Meßgerät mit einer Analoganzeigeskala und/oder einer Digitalanzeige für den Meßwert, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige des Sollwertes eines zu überwachenden Prozeßparameters auf einen vorbestimmten Skalenpunkt, vorzugsweise den Skalenmittelpunkt, beziehungsweise einen vorbestimmten Digitalwert, vorzugsweise den Wert "+-O", einstellbar ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der angezeigte Meßwert der auf den Sollwert normierte Istwert ist.
3. Gerät nach Anbruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung auf den vorbestimmten Skalenpunkt beziehungsweise Digitalwert durch eine vorgegebene elektrische Xießgröße, vorzugsweide eine an einem Potentiometer abgegriffene Spannung, beziehungsweise einen vorgegebenen Digitalwert erfolgt, wenn der Meßwert als elektrisches Signal ansteht.
4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung auf den vorbestimmten Skalenpunkt beziehungsweise Digitalwert durch einen Regler erfolgt, wenn der Meßwert als pneumatisches Signal ansteht.
5. Gerätnach Anspruch 1 oder 2s bei dem die Anzeige durch ein entlang einer ebenen Anzeigeskala geführtes Band erfolgt, das Mittel aufweist5 die die Auslösung von Signalen berührungsfrei bewirkens dadurch gekennzeichnet. daß die Mittel eine Steuerkurve nachbilden, die den Sollwert automatisch auf den vorbestimmten Skalenpunkt einstellt.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die Anzeige des Meßwertes im Bereich des vorbestimmten Skalenpunktes beziehungsweise Digitalvertes spreizen.
7. Gerät nach Anspruch 6p dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizung der Anzeige optisch' durch eine Lupe erfolgt.
8. Gerät nach Anspruch 62 dadurch gekennzeichnet, daß das Band zusätzlich Mittel aufweist die die Spreizung der Anzeige steuern.
9. Gerät nach Anspruch 6 oder 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizung der Anzeige durch eine Gegenkopplungs verstärkung des Meßwertslgnales erfolgt.
10. Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizung der Anzeige durch ein gesondertes Signal, vorzugsweise ein optisches Signal, angezeigt wird.
11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät von außen, vorzugsweise durch Fernbedienung, auf die Einstellung auf den vorbestimmten Skalenpunkt beziehungsweise Digitalwert und/ oder die Spreizung der Anzeige umschaltbar ist.
12. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeskala und/oder das Gerätegehäuse am Ort des vprbestimmten Skalenpunktes eine optisch hervortretende Markierung trägt.
13. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Frontplatte des Gerätes optische Signalgeber, vorzugsweise Leuchtdioden oder Flüssigkristallanzeigen vorgesehen sind, die in festgelegter Reihenfolge in Abhängigkeit von der Stärke der Abweichung des Meßwertes vom Sollwert ansprechen.
14. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Kontaktgeber ober- und unterhalb des vorbestimmten Skalenpunktes einen Anzeigebereich begrenzen und daß der Istwert außerhalb dieses Bereiches unverschoben, d.h. ohne Einstellung auf den vorbestimmten Skalenpunkt angezeigt wird.
15. Aus mehreren Geräten nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufgebaute Geräteanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Skalenpunkt für sämtliche Geräte an der gleichen Stelle der Anzeigeskala, vorzugsweise in der Skalenmitte liegt.
16. Anordnung nach Anspruch 15 aus Geräten, bei denen die Anzeige durch Je ein entlang einer ebenen Anzeigeskala geführtes Band erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Geräte nebeneinander in einer Gerätezeile, vorzugsweise in 19'-Körben ohne Zwischenabstand, angeordnet sind.
17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Einstellung auf den vorbestimmten Skalenpunkt in unmittelbarer räumlicher Zuordnung zu dem dazugehörigen Meßgerät, vorzugsweise im Gerät oder in einer zweiten Gerätereile, angeordnet sind.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige als Balkenanzeige auf einem Display, vorzugsweise auf einem Bildschirm-Monitor, erfolgt.
19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizung und/oder die Stärke der Abweichung des Meßwertes vom Sollwert auf dem Display angezeigt wird.