DE425652C - Empfaenger fuer Vorrichtungen zur periodischen Messung physikalischer und chemischer Groessen, z. B. einer Stroemungsgeschwindigkeit, deren jeweiliger Wert durch den Zeitpunkt eines elektrischen Impulses im Verlaufe einer Messperiode zum Ausdruck kommt - Google Patents

Description

Es bestehen bereits Einrichtungen, bei welchen der augenblickliche Wert einer physikalischen oder chemischen Größe mit Hilfe von elektrischen Impulsen übertragen wird., deren Zeitpunkt im Verlaufe eines Meßintervalles vom jeweiligen Wert der gemessenen Größe abhängt. Diese Stromimpulse arbeiten auf der Empfangsstation mit einem periodisch bewegten Teil derart zusammen, daß im Augenblick des Stromimpulses die von diesem Teil jeweils eingenommene Lage registriert wird.

Die Erfindung bezieht sich auf solche Einrichtungen und bezweckt eine besondere Ausbildung des Empfängers, durch welche eine genaue Anzeige oder Einstellung mittels eines normal in der Ruhe verbleibenden Teiles erreicht wird. Gemäß der Erfindung wird in der Empfangsstelle eine mit den Meßperioden der Sendestelle synchron geänderte Hilfsgröße durch den elektrischen Impuls, der Sendestelle so beeinflußt, daß sie ihren augenblicklichen Wert auf den die gewünschte Wirkung des Empfängers hervorbringenden Teil, z. B. einen Zeiger oder eine Registrierfeder, überträgt, wonach der Zustand für die periodische Änderung der Hilfsgröße in der nächsten Meßperiode wiederhergestellt wird.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Einrichtung zur Fernanzeige und Fernregistrierung der Strömungsgeschwindigkeit eines Mittels schematisch dargestellt.

Auf der Sendestelle S strömt das zu messende Mittel, wie Dampf, Wasser o. dgl., durch eine Röhre 150 mit einer Drosselstelle 152. Die Druckdifferenz bei der Drosselstelle wirkt durch Leitungen 154 auf kommunizierende Gefäße 156 und 158 ein und überdrückt Quecksilber aus einem Gefäß 156 in ein mit elastischen Leitungsanschlüssen 160 versehenes Gefäß 158. Letzteres hängt mit Hilfe einer Zugstange 162 auf einem Hebel 164, dessen mit einem Gewicht 168 belasteter anderer Arm zwischen zwei Anschlägen 166 spielt.

Das Gewicht 168 gleicht das Eigengewicht des Gefäßes 158 samt den Zuleitungen, der Zugstange 162 und eines Teiles des im Gefäß 158 befindlichen Quecksilbers aus. Dem Übergewicht des Quecksilbers im Gefäß 158 wirkt eine Zugfeder 172 entgegen, deren Kraft durch eine in einer Führung 176 auf und ab gehende Stange 174 periodisch geändert wird. Die Bewegung der Stange 174 erfolgt unter Mitwirkung einer Feder 178 durch einen auf eine Gleitrolle 180 der Stange 174 einwirkenden Nocken 182, der von einem Synchronmotor 186 unter Vermittlung einer Übersetzung 184 angetrieben wird. Das freie Ende des Hebels 164 ist an den einen Draht einer elekirischen Leitung angeschlossen und ragt über einen Stromunterbrecher 170, dessen oberer Kontakt mit der einen von den Schleif bürsten 192 eines durch den Motor 186 angetriebenen Stromunterbrechers 188, 190 verbunden ist. Die andere Schleifbürste ist mit dem anderen Draht der elektrischen Leitung verbunden. Im Stromkreis der elektrischen Leitung liegt eine Stromquelle 148 und auf der Empfangsstelle E ein Elektromagnet 86. Die bis jetzt beschriebene Einrichtung bildet nicht den Gegenstand der Erfindung.

Auf der Empfangsstelle E wird durch einen mit dem Motor i'86 der Sendestelle 5 synchron laufenden Motor 200 unter Vermittlung einer Übersetzung 202, einer unrunden Scheibe 204 und eines durch eine Feder 208 belasteten Armes 206 eine Achse 2 periodisch hin und her verschwenkt. Auf der Achse 2 sind Arme 4 befestigt, und zwar für jeden anzutreibenden Apparat je ein Arm 4, so daß durch den gemeinsamen Antriebsmotor 200 eine Anzahl von gegebenenfalls für verschiedene gemessene Größen bestimmten Empfangsapparaten angetrieben werden kann.

Eine Hin- und Herverschwenkung des Armes 4 entspricht einem Meßintervalle, d. i. einer Umdrehung des Nockens 182 der Sendestelle 5.

Die pendelnde Bewegung des Armes 4 wird go

durch einen mittels eines Zapf ens 6 in den Arm 4 eingreifenden Lenker 8 einerseits durch einen Hebel 12 und eine in Lagern 14 gelagerte Achse 10 auf einen Hebel 70 und eine Spannklinke 68 und andererseits auf einen in einem Lager 18 verschwenkbaren Hebel 16 übertragen. Ein nach aufwärts gerichteter Arm 20 des Hebels 16 ist mit Hilfe eines mit Armen 22, 26 und zwei gespannten Federn 28 versehenen Teiles 24 mit Armen 3 2, 34 nachgiebig verbunden.

Die Arme 32, 34 -sitzen mit Hilfe einer Nabe 30 auf einer Achse 50 fest, auf welcher durch eine Nabe 52 noch ein Bremsflügel 54 befestigt ist. Der Arm 34 ist durch ein weiteres, den beschriebenen Organen ähnliches und aus Teilen 36, 38, 40 und Federn 42 bestehendes Organ mit einem Arm 44 verbunden,, welcher zusammen, mit einem zweiten Bremsflügel 48 und einem Arm 92 auf einer Nabe 46 befestigt ist, die auf der Achse 50 lose sitzt.

Die Achse eines den gemessenen und übertragenen Wert angebenden, auf einer Skala 108 spielenden und zugleich mittels einer Schreibfeder 112 auf einem fortschreitend bewegten Papierband 110 registrierenden Zeigers 98 besitzt einen Arm 96, welcher durch eine oder zwei Federn 94 mit dem Arm 92 verbunden ist. Dadurch wird erreicht, daß der Zeiger 98 der ruckweisen Bewegung der Nabe 46 nur allmählich folgt. Zu diesem Zweck wird auch eine Dämpfung 116 in der Form einer konachsialen Rinne 116 und eines in derselben sich bewegenden Fortsatzes 114 des Zeigers 98 angewendet. Die Rinne 116 ist mit Öl, Glyzerin o. ä. gefüllt. Eine schwächere Feder 100, welche von Hand aus mit Hilfe eines Knopfes 104 und eines Armes 102 regelbar gespannt wird, dient zum Einregeln der Nulllage des Zeigers 98. Bremsfedern 58 und 60, die den Bremssegmenten 54, 48 zugeordnet sind, sind so angeordnet, daß je nach der Lage dieser Federn 58 und 60 immer nur ein Segment freigegeben wird. Die Feder 58 ist mit Hilfe einer Feder 62, gegen deren Nase 64 sie sich stützt, durch eine Spreizstange 80 mit der Feder 60 verbunden. Auf einem Ständer 72 ist ein Hebel 74 drehbar, welcher einen Anker 84 des Elektromagneten 86 trägt und durch eine der Kraft dieses Elektromagneten entgegenwirkende Feder 88 belastet ist. TJer Hebel 74 besitzt einerseits einen Sperrzahn 76 für die Feder 62 und andererseits einen Stift 78 für einen Zahn 66 einer Klinke 68, welche ebenfalls die Feder 62 verfängt. Die Klinke 68 ist durch eine Feder 82 belastet.

Die beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt: Auf der Sendestelle S ändert sich das Gewicht des Gefäßes 158 entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit, und dementsprechend ändert sich auch die auf die Zugstange 162 wirkende Belastung des Hebels 164. Die Zugkraft der Feder 172 wird durch 6g den Nocken 182 von einem Minimum zu einem Maximum geändert, und die Schleif bürsten 192 sind durch den leitenden Teil 190 des Stromunterbrechers verbunden. In einem je nach dem jeweiligen Wert der Strömung in der Leitung 150 früher oder später eintretenden Zeitpunkt fängt die Kraft der Feder 172 samt dem Gewicht 168 an, die Belastung des Gefäßes 158 zu überwiegen, und der Hebel 164 verschwenkt sich in der Uhrzeigerrichtung. Dabei berührt er mit seinem Ende den Kon- ! takt 170 und schließt den Stromkreis 164, 170, 192, 190, 192, 86, 148, 164, welchen er jedoch durch Mitnahme und Abreißen des federnden Teiles des Kontaktes 170 von seiner Kontaktschraube sogleich wieder unterbricht, so daß in den Magnet 86 der Empfangsstelle E bloß ein kurzer Stromimpuls gelangt. Es ist klar, daß der Zeitpunkt dieses Stromimpulses im Verlaufe jeder Meßperiode, 8g d.i. einer Umdrehung des Nockens 182, vom augenblicklichen Wert der gemessenen Strö-' mungsgeschwindigkeit abhängt.

Auf der Empfangsstelle E wurde inzwischen die gegen den Zahn 76 des Hebels 74 sich stützende Feder 62 und dadurch auch die Feder 58 außer Eingriff mit dem Segment 54 gehalten und der Zeiger 98 durch das durch die Feder 60 festgehaltene Segment 48 in seiner der letzten Messung entsprechenden Lage gesichert, so daß er das Ergebnis der letzten. Messung auf der Skala 108 ruhig anzeigt und auf dem Papier 110 registriert. Der mit dem Segment 48 verbundene Arm 44 steht daher fest. Durch die Bewegung des Armes 4, dessen Antriebsmotor 200 mit dem Motor 186 der Sendestelle S synchron läuft, wird das Segment 54 verschwenkt, und gleichzeitig werden die Federn 42 gespannt, und zwar derart, daß die Änderung der Lage des Segmentes 54 und der Kraft der Federn 42 in einem bestimmten Verhältnis zur Änderung der Kraft der Feder 172 der Sendiestelle S steht. Im Augenblick des Stromimpulses der Quelle 148 steht daher die Lage des Segmentes 54 und die Kraft der Feder 42 in einem bestimmten Verhältnis zur Intensität der Strömung des Dampfes in der Leitung 150. Durch den in den Elektromagnet 86 einlangenden Stromimpuls wird der Anker 84 angezogen und der Hebel 74 verschwenkt, so daß der Zahn 76 die Feder 62 freigibt und der Stift 78 die Klinke 68 außer den Bereich der Feder 62 bringt. Die freigegebenen Federn 62 und 58 verschwenken sich gegen die Achse 50 zu, wobei die Feder 58 gegen das Segment 54 stößt und dasselbe in seiner

augenblicklichen Lage festhält. Dadurch wird eine weitere Verdrehung der Achse 50 verhindert, und durch die Weiterschwenkung des Armes 4 werden bloß die Federn 28 gespannt, ohne ihre Kraft auf die Achse 50 zu übertragen. Die Federn 42 haben eine bestimmte, vom Zeitpunkt des Impulses abhängige Spannung. Die sich verschwenkende Feder 62 nimmt durch die Stange 80 auch die Feder 60 ίο mit, welche dadurch das Segment 48 freigibt. Auf dieses wirkt nun die Kraft der Federn 42 und verdreht es in eine bestimmte Lage, welche daher ebenfalls von der gemessenen Strömungsintensität abhängt. Diese Lage wird unter Vermittlung der Feder 94 und der oben beschriebenen Dämpfung 114, 116 auf den Zeiger 98 übertragen. Während das Segment 48 seine Meßlage schnell einmmmt, wird der Zeiger in seine Meßlage langsam gebracht, so daß im registrierten Diagramm keine Pendelbewegungen sichtbar sind, welche dasselbe undeutlich machen wurden.

Inzwischen hat der Elektromagnet 86 den Hebel 74. wieder freigegeben, und letzterer kehrt durch die Wirkung der Feder 88 in seine Ruhelage zurück, in welcher er mit seinem Stift 78 die Klinke 68 freiläßt. Diese gelangt bei der durch den Arm 4 bewirkten Verschwenkung des Armes 70 mit ihrem Zahn 66 vor die Feder 62 und nimmt bei ihrer Zurückschwenkung die Federn 58 und 62 mit, bis die Feder 62 vor den. Zahn 76 des Hebels 74 einschnappt. Die Feder 60 geht durch die Zugstange 80 mit. Dadurch wird das Segment 48 wieder festgestellt und das Segment 54 freigegeben und die Einrichtung für die nächste Meßperiode bereitgestellt.

Bei der dargestellten Ausführungsform stellt die Lage des Segmentes 54 bzw. die Kraft der Feder 42 einen Hilfswert vor, welcher j durch die Einwirkung des Impulses von der Sendestelle 5 aus auf den Zeiger 98 übertragen wird. Zur Hervorbringung von Impulsen kann außer der elektrischen Hilfsenergie der Batterie 148 auch eine andere Hilfsenergie, z. B. eine Druckflüssigkeits-, Druckgas-, Licht- o. a. Strahlenenergie, Radiowellen o. a., in Betracht kommen. Auch kann ein beliebiger Hilfswert, z. B. eine elektromagnetische Kraft o.a., angewendet werden. Für die Erfindung ist wesentlich, daß zwischen einen auf die Impulse der Hilfsenergie 148 ansprechenden Teil 86 und den Zeiger 98 o. dgl. ein periodisch geänderter Hilfswert 42 eingeschaltet und sein im Zeitpunkte des Impulses (durch den Hebel 164 und Kontakt 170 der Sendestelle) vorhandener augenblicklicher Wert auf den Zeiger 98 o. dgl. übertragen wird. Anstatt des Zeigers 98 kann auch ein anderer Teil, z. B. ein entsprechend der gemessenen Größe einzustellender Teil, wie ein Steuerungsteil o. dgl., treten Die Erfindung ist für alle physikalischen oder chemischen Größen (z. B. bei Gasanalysatoren) anwendbar, bei welchen ein entsprechend dem augenblicklichen Wert der Größe seinen Zeitpunkt ändernder Impuls einer Hilfsenergie hervorgebracht werden kann.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Empfänger für Vorrichtungen zur periodischen Messung physikalischer und chemischer Größen, z. B. einer Strömungsgeschwindigkeit, deren jeweiliger Wert durch den Zeitpunkt eines elektrischen Impulses im Verlaufe einer Meßperiode zum Ausdruck kommt, welcher Impuls im Empfänger verwertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Empfangsstelle (E) eine mit den Meßperioden der Sendesteile (S) synchron geänderte Hilfsgröße [Kraft einer Feder (42) oder Lage' eines verschwenkbaren Teiles (54)] durch den Impuls der Sendestelle (S) so beeinflußt wird, daß sie ihren augenblicklichen Wert auf den die gewünschte Wirkung des Empfängers hervorbringenden Teil [Zeiger (98), Registrierfeder (112)] überträgt, wonach der Zustand für die periodische Änderung der go Hilfsgröße in der nächsten Meßperiode wiederhergestellt wird
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeiger (98)

   o. dgl. in seiner jeweils letzten Lage während der periodischen Änderung des Hilfswertes (42) zurückgehalten wird, während durch den Impuls der Hilfsenergie (148) die periodische Änderung des Hilfswertes vorübergehend eingestellt und der Zeiger (98) o. dgl. zur Übernahme dieses Hilfswertes freigegeben wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß .zwischen einen in der jeweiligen Zeigerlage zurückgehal- 10g tenen und nach seiner Freigabe durch den Hilfswert (42) verstellten Teil (46, 92) und den eigentlichen Zeiger (98) eine nachgiebige Verbindung (94) eingeschaltet ist, so daß der durch den Hilfswert (42) sich schnell einstellende Teil (46, 92) den mit einer Dämpfung (114) versehenen Zeiger (98) o. dgl. in seine Lage allmählich bringen kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.