DE511060C

DE511060C - Elektrische Messeinrichtung, insbesondere fuer die Mengenmessung stroemender Medien nach dem Differenzdruckprinzip

Info

Publication number: DE511060C
Application number: DEE39993D
Authority: DE
Original assignee: JC Eckardt AG
Current assignee: JC Eckardt AG
Priority date: 1929-10-09
Filing date: 1929-10-09
Publication date: 1930-10-25

Description

Elektrische Meßeinrichtung, insbesondere für die Mengenmessung strömender Medien nach dem Differenzdruckprinzip Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Meßeinrichtungen der bekannten Art, bei denen die mechanische Stellgröße der Anzeigevorrichtung für die Meßgröße proportional mit dem Quadrat der Meßgröße zunimmt, jedoch in einem elektrischen Anzeigestromkreis eine der Meßgröße linear proportionaleStrornänderunghervorruft.Dies geschieht nach der Erfindung dadurch, daß in an sich bekannter Weise eine zu der quadratischen Meßgröße verhältnisgleiche elektrische Spannung dargestellt wird, an die ein Stromkreis geschlossen wird, dessen Hauptwiderstand sich proportional mit dieser Spannung ändert, und zwar reit ihrer Wurzel. Dann ist der in diesem Stromkreis fließende Strom i eine lineare Darstellung der zu über-

wachenden Meßgröße, da ja i = -- E

@E ist, wobei a. eine Konstante und E

die das Quadrat der Meßgröße abbildende Spannung ist. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für die Mengenmessung. nachdem Differenzdruckprinzip.
Es ist bekannt, daß der Widerstand -von elektrischen Metalldrahtglühlarnpen, insbesondere von Wolfram-Vakuumglühlampen, sich praktisch genügend genau verhältnisgleich zur Wurzel der angelegten ,Spannung ändert. Diese Meta.lldrahtglühlampen werden nach der Erfindung an .die zum Quadrate der Meßgröße verhältnisgleiche veränderliche Spannung gelegt. Mit der Glühlampe ist ein elektrisches Meßinstrument in Reihe geschaltet, dessen innerer Widerstand genügend klein gegen den Widerstand der Metalldrahtlampe ist. Schwankt die Dichte des zu messenden strömenden Mediums nur innerhalb vernachlässigbarer Grenzen, so zeigt z. B. ein elektrischer Zähler, dessen Stromspule mit der Glühlampe in Reihe geschaltet .und dessen Spannungsspule etwa an einer mit besonderen Mitteln konstant gehaltenen Spannungsdifferenz liegt, die Summe der augenblicklichen Durchflußmenge an.
Der lineare Meßbereich hat bei der Verwendung von Glühlampen etwa eine Ausdehnung von i : io bis i : 1z. Dieser Meßbereich kann durch die Verwendung zweier sich ablösender Glühlampen genügend hoch nach oben erweitert werden. Die Ablösung der beiden Glühlampen erfolgt zweckmäßig" ,durch ein Überstromrelais. Hierfür ist es wünschenswert, daß sich die Teilmeßbereiche der beiden Lampen so weit überschneiden, daß diese tberschneidung größer als der Unsicherheitsbereich des Ansprechens .des überstrom.relais ist. Die Unterteilung des Meßbereiches auf mehrere Glühlampen hat den weiteren Vorteil, daß die einzelnen Glühlampen nicht bis zu ihrer vollen Gebrauchsspannung belastet werden und so gegen eine Widerstandsänderung oder Zerstörung genügend lange geschützt sind.
Ist die Dichte :des Mediums von Druck oder Temperatur oder von Druck und Temperatur wesentlich abhängig, so wird der Glühlampenstrom zweckmäßig in Abhängigkeit von diesen Einflüssen veränderlich derart verzweigt, daß der über das in den einen Zweig der Verzweigung geschaltete elektrische Meßinstrument fließende Strom sich möglichst verhältnisgleich zur Dichte des iMediums ändert. Dies geschieht in bekannter Weise durch Widerstände, die in Abhängigkeit von Druck oder Temperatur bzw. von Druck und Temperatur verändert werden.
In der Zeichnung Abb. i bis 3 wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert. Der Widerstand A ist mit der Eisemvasserstofflampe C und dem konstanten Widerstand H in Reihe an das Netz geschaltet. Die Eisenwasserstofflampe hält,den Strom i, konstant. Der Gleitkontakt B wird in Abhängigkeit vom Differenzdruck p, - p2 eines Venturirohres oder eines Staurandes derart be-«vegt, daß der durch B angezapfte, im Kreise K liegende Teil des Widerstandes A sich verhältnisgleich zu p,. - p2 ändert. Damit ist auch die Spannung, an der der Kreis K liegt, verhältnisgleich zu p1 - p,. In A:bb. i ist in den Kreis K die Vakuumglühlampe D in Reihe mit dem M.eßinstrulnent F geschaltet, dessen innerer Widerstand klein gegen den Widerstand der Glühlampe D ist. Der über das Meßinstru:ment F fließende Strom wird dann durch die Glühlampe auf den Wert i", - vI 1/pl - pz gebracht, wobei M eine Konstante bedeutet. In Abb. 2 wird der Meßbereich auf zwei Vakuumglühlampen Dl, D, verteilt. Die Glühlampen, von denen jeweils immer eine in den Kreis K .geschaltet ist, werden durch das überstromrelais E umgeschaltet, das an die p1 - p. .abbildende Spannung parallel zu K geschaltet ist. Die Teilmeßbereiche der beiden Glühlampen überschneiden sich mit einer Mindestgröße, die durch die Unsicherheit im Ansprechen des Überstromrelais bedingt ist. In Abb. 3 wird der Gleitkontakt G in Abhängigkeit vom statischen Druck des Mediums derart bewegt, daß für die Messung von Sattdampf nach dem Djfferenzdruckprinzip der über das Meßinstrument F fließende Strom genügend proportional zur Dichte des Sattdampfes ist. Da die Menge des Dampfes durch die Formel Q - M y#, p.,1 für ' die Dichte y angegeben ist, empfiehlt es sich allerdings, das Produkt aus Differenzdruck und Dichte zunächst elektrisch durch bekannte Methoden durch eine Spannung abzubilden und erst hiernach in einem an diese Spannung gelegten Stromkreis die Spannung durch eine Vakuumglühlampe zu radizieren.

Claims

PATPNTANSPRÜCHE: i. Elektrische Meßeinrichtung, insbesondere für die Mengenmessung strömender Medien nach dem Differenzdruckprinzip, bei der die Stellgröße der Anzeigevorrichtung für die Meßgröße proportional mit dem Quadrat der Meßgröße zunimmt und in einem elektrischen Meßstromkreis eine der Meßgröße linear proportionale Stromänderung ergibt, gekennzeichnet durch eine mit .der Stellgröße der Anzeigevorrichtung linear proportional sich ändernde elektrische Spannung für den Meßstromkreis und einen Widerstand, dessen Aetrag sich mit der angelegten Spannung, und zwar mit der Wurzel aus ihr ändert.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch i, dadurch :gekennzeichnet, daß als mit der Wurzel der Spannung verhältnisgleich veränderlicher Widerstand eine Metalldrahtglühlampe verwendet wird.
3. Meßei.nrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daB für einen bestimmten Meßbereich mehrere Wolframlampen verwendet werden, deren Teilmeßbereiche sich überschneiden. d..
Meßeinrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmeßbereiche der einzelnen Wol.framlampen durch elektrische Überstrornrelais umgeschaltet werden.
5. Meßeinrichtung nach Anspruch i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgrenzen bzw. die Unsicherheiten in der Schaltung .der Überstromrelais kleiner als die Überschneidungen der Teilmeßbereiche der sich ablösenden Wolframlampen sind.