DE339152C

DE339152C - Vorrichtung zum Messen des Momentanwertes und des Zeitintegrals von Drucken, Kraeften oder Geschwindigkeiten mittels eines Strommessers und eines Zaehlers

Info

Publication number: DE339152C
Application number: DE1919339152D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1918-09-12
Filing date: 1919-09-12
Publication date: 1921-07-15

Description

Vorrichtung zum Wlessen des momentanwertes und des Zeitintegrals von Drucken, Kräften oder Geschwindigkeiten mittels eines Strommessers und eines Zählers. Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Bestimmung von Momentanwerten bzw. Zeitintegralen von Drucken, Kräften oder Geschwindigkeiten mittels eines von den Drucken o. dgl. abhängigen elektrischen Stromes und elektrischer Meßinstrumente.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird der Gleitkontakt eines Rheostaten in Abhängigkeit von der zu messenden Größe verschoben und damit der Widerstand und die Stromstärke eines elektrischen Stromkreises entsprechend verändert.
Diese Vorrichtung ist sehr temperaturempfindlich, so daß erhebliche Abweichungen entstehen, ' wenn beim Bau der Vorrichtung Temperaturschwankungen nicht berücksichtigt werden. In erster Linie sind die benutzten elektrischen Meßinstrumente, nämlich die Amperemeter und die Amperestundenzäbler, gegenüber denTemperaturschwankungen empfindlich. Beispielsweise kann eine Abweichung um mehrere Prozent bei einer Temperaturschwankung von io ° C entstehen.
Zum Ausgleichen dieses Fehlers kann man dieAmperemeterspule in den Nebenschluß legen und den Widerstand des Nebenschlusses mit der Temperatur ändern. Eine derartige Abänderung kann beispielsweise durch eine mechanische Vorrichtung, z. B. einen Gleitkontakt, erfolgen, der durch die Einwirkung der Temperaturschwankungen auf einen Stab, eine eingeschlossene Flüssigkeit oder ein Gas zum Ansprechen gebracht wird. Eine solche Anordnung wird aber sehr verwickelt. Auch könnte man den Nebenschlußwiderstand dadurch in Abhängigkeit von der Temperatur veränderlich machen, daß man ihn aus einem Metall von hohem Temperaturkoeffizienten herstellt oder ihn aus mehreren Widerständen mit verschiedenen Temperaturkoeffizienten zusammenstellt. Wenn aber die üblichen Meßvorrichtungen benutzt werden, so müßten die Metalle einen so hohen Temperaturkoeffizienten besitzen, daß kein bekanntes Metall in Betracht kommen kann.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine hinreichend genaue Ausgleichung des Einflusses der Temperaturschwankungen auf die -Meßapparate erreicht werden kann, wenn die Meßvorrichtungen parallel geschaltet und ein Widerstand aus einem geeigneten Metall oder mehrere Widerstände aus verschiedenen Metallen in den den Meßvorrichtungen gemeinsamen Hauptstromkreis eingeschaltet werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt.
Der bewegliche Kontakt?, eines Rheostaten i steht unter dem Einflusse des Druckes, der Kraft oder der Geschwindigkeit, deren Momentanwerte und Zeitintegrale zü bestimmen sind. An den Widerstand i sind ein Integrierungszähler3, z.B. einAmperestundenzähler mit Wegeinteilung, und ein Amperemeter o. dgl. mit Geschwindigkeitseinteilung nebeneinander angeschlossen. Zwischen dem Widerstande i und dem Amperemeter liegt zweckmäßig ein Widerstand $ ünd eine Kontaktfeder 6 eines doppeltwirkenden Druckknopfunterbrechers S. Die Meßvorrichtungen3, 4. sind an der anderen Seite an den einen Pol einer Stromquelle 7 angeschlossen, deren anderer Pol über einen regelbaren Widerstand 8 mit dem beweglichen Kontakt 2 am Rheostat verbunden ist. Zwischen dem Widerstand 8 und dem Kontakt 2 liegen zwei Widerstände g, io, von denen -der eine beispielsweise aus Konstantan, der andere aus Eisen oder einem anderen geeigneten Metall besteht.
Um einen konstanten Gesamtwiderstand zwischen den Punkten a, b zu erhalten, zwischen denen die Meßgeräte 3, 4. eingeschaltet sind, ist der bewegliche Rheostatkontakt 2 mit einem Kontakt ii fest verbunden, der über einen mit dem Punkte b verbundenen Widerstand i2 geführt wird und diesen in dem Maße ausschaltet, wie der Widerstand i eingeschaltet wird. Zwischen dem Widerstande 12 und dem Punkte b liegt zweckmäßig ein Widerstand 13.
Der Druckknopfunterbrecher S besteht aus zwei voneinander isolierten Kontaktfedern 6, 14, von welchen die erstere im allgemeinen die Verbindung zwischen dem Widerstande i und dem Amperemeter herstellt. Die Feder 14 kann durch Niederdrücken eine - Druckknopfes 15 mit einem Kontakt 16 in Verbindung gebracht werden, der über zwei Widerstände 17, 18 mit dem Amperemeter 4 verbunden ist, während die Feder 14 selbst an die Leitung zwischen den Widerständen 8 und g angeschlossen ist. Von den Widerständen 17, 18 ist der eine zweckmäßig aus Konstantan, der andere aus Eisen oder einem anderen geeigneten Metall hergestellt.
Im allgemeinen, d. h. wenn der Druckknopf 15 nicht niedergedrückt ist, geht der Strom von der Batterie 7 durch die Widerstände 8, g, io, den Kontakt :z und den Widerstand i und verzweigt sich danach durch die Messer oder Zähler 3 und 4, um sich am Punkte b wieder zu vereinigen und nach der Batterie zurückzugehen. Wenn alle Widerstände beispielsweise aus Konstantan wären, so würde bei konstanter Spannung in der Batterie und unveränderter Stellung der beweglichen Rheostatkontakte 2, 11, also bei unverändertem Druck, Kraft oder Geschwindigkeit, eine Temperaturerhöhung eine nahezu entsprechende Vergrößerung des Ausschlags des Amperemeters 4 und des Amperestundenzählers 3 zur Folge haben. Die Messer bzw. die Zähler würden also zu hoch anzeigen. Wenn aber der eine Widerstand g oder io z. B. aus Eisen oder einem anderen Metall von großem Temperaturkoeffizienten hergestellt wird, kann die Größe der beiden Widerstände derart abgepaßt werden, daß bei steigender Temperatur die Stromstärke um so viel herabgesetzt wird, daß die beiden abzulesenden Instrumente bei allen Temperaturen richtig anzeigen. Mittels des Druckknopfunterbrechers läßt sich eine Korrektur für die Verluste in der E. M. K. der Batterie vornehmen. Wird der Knopf 15 niedergedrückt, so wird die Verbindung zwischen dem Amperemeter 4 und dem Widerstand i unterbrochen und die Kontaktstelle 14, 16 geschlossen. Das 1Vleßgerät 4 wird dabei als ein Voltmeter zwischen den Punkten a und b wirken. Die Widerstände 17, 18 sind zusammen so groß, daß der Messer q. dabei seinen Höchstausschlag erhält. Wenn die Batteriespannung gefallen ist, so wird der Widerstand 8 derart eingestellt, daß der Messer 4 seinen Höchstausschlag erhält. Von den Widerständen 17, 18 wird, wie erwähnt, der eine aus Konstantan, der andere aus Eisen oder anderem geeigneten Metall mit hohemTemperaturkoeffizientenhergestellt, und die gegenseitige Größe der beiden Widerstände wird derart abgepaßt, daß der Messer 4 bei nicht abgeändertem Widerstand 8 und veränderlicher Temperatur seinen Ausschlag nicht ändert.

Claims

PATENT-ANSpRÜcHE: i. Vorrichtung zum Messen des Momentanwertes und des Zeitintegrals vonDrucken, Kräften oder Geschwindigkeiten mittels eines Strommessers und eines Zählers in einem Stromkreise, dessen Spannung oder Stromstärke sich entsprechend den Änderungen in den Drucken, Kräften oder Geschwindigkeiten ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßinstrumente (3, 4) parallel geschaltet sind, und daß in dem den Meßgeräten gemeinsamen Hauptstromkreis ein oder mehrere Widerstände (g, io) von solcher Temperaturabhängigkeit und Größe eingeschaltet sind, daß der Einfluß der Temperaturschwankungen auf die Meßinstrumente durch die Widerständeausgeglichen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der den Meßgeräten gemeinsame Hauptstromkreis einen tem- j peraturunabhängigen Widerstand (g) z. B. aus Konstantan und in Reihe damit einen Widerstand (io) aus Eisen oder einem anderen Metall mit hohem Temperaturkoeffizienten enthält, wobei das Verhältnis zwischen den Größen dieser beiden Widerstände derart abgepaßt ist, daß der Einfluß der Temperaturschwankungen auf die Meßinstrumente durch die Widerstände ausgeglichen wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch i, in welchem der Hauptstromkreis auch einen regelbaren Widerstand (8) zum Einstellen der E. M. K. der Stromquelle enthält, gekennzeichnet durch einen Umschalter (S) zum Ausschalten des Meßgerätes (q.), mittels dessen der Momentanwert des Stromes oder der Spannung gemessen wird (Amperemeter, Voltmeter), aus dem die Ausgleichwiderstände enthaltenden Stromkreis und zum 'Einschalten des Meßgerätes. in Reihe mit der Stromquelle und dem erwähnten Regelungswiderstand (8), um die Verwendung des Meßgerätes als Spannungsmesser beim. Einstellen der E. M. K. der Stromquelle zu ermöglichen.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis, in welchem das Meßgerät (q.) beim Einstellen der E. M. K. der. Stromquelle eingeschaltet ist, Widerstände (i7,18) zum Ausgleichen des Einflusses der Temperaturschwankungen auf das Meßgerät (q) enthält.