DE565651C - Einrichtung zur Summierung von Messgroessen mittels Stromimpulse, deren Zeitdauer der jeweils zu uebertragenden Messgroesse proportional ist - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Summierung von Meßgrößen mittels Stromimpulse, deren Zeitdauer der jeweils zu übertragenden Meßgröße proportional ist Es ist bekannt, die Summierung von Meßwerten, welche durch - gegebenenfalls fernübertragene - Zeitimpulse dargestellt sind, derart vorzunehmen, daß alle Impulse nacheinander einem entsprechenden Empfangsinstrument zugeführt werden, dessen Zeiger durch jeden Impuls ein dem betreffenden Summanden proportionales Stück vorgerückt wird und demgemäß nach Zuführung aller Summanden einen der Summe proportionalen Ausschlag erreicht. Diese Einrichtung gestattet jedoch nicht die Bildung der Summe von gleichzeitig durch Zeitimpulse gegebenen Meßwerten, der z. B. für die Lastverteiler in Kraftwerksbetrieben ein hohes Interesse zukommt. Zur Bildung der Summe gleichzeitiger Impulse könnte z. B. eine aus Differentialgetrieben aufgebaute, an sich bekannte Summiereinrichtung verwendet werden, deren einzelnen Sonnenrädern die Summanden gleichzeitig zugeführt werden müßten. Eine solche Einrichtung wäre jedoch in mehrfacher Hinsicht nachteilig. Sie muß um so mehr Differentialgetriebe enthalten, als Summanden vorhanden sind, ist also verhältnismäßig teuer herzustellen und nicht bequem erweiterungsfähig. überdies haftet beiden Summiereinrichtungen der Nachteil einer merklichen Ungenauigkeit an, da in beiden Fällen die Zeitimpulse durch mechanische Hilfseinrichtungen in Strecken umgesetzt und diese erst summiert werden.
• Die vorliegende Erfindung vermeidet die einzelnen Nachteile der genannten Einrichtung und ihren gemeinsamen Nachteil dadurch, daß die Wicklung eines elektrischen Meßwerkes gleichzeitig oder nacheinander während der Dauer der von den zu summierenden Meßgrößen ausgesandten Impulse in von einer Hilfsbatterie gespeiste Stromkreise, die den einzelnen Summanden zugeordnet sind, eingeschaltet wird und dadurch das Meßwerk eine Auslenkung erfährt, die der Summe der Meßwerte proportional ist. Ein solches elektrisches Meßwerk ist z. B. ein Amperestundenzähler. Die Tatsache, daß der Weg eines solchen Zählers nicht nur von der Dauer, sondern auch von der Stromhöhe des Impulses abhängt, wird hierbei zweckmäßig zur Reduktion sämtlicher Impulse auf gleichem Maßstab ausgenutzt.
• Durch die Verwendung eines elektrischen Meßwerkes für die Summierung von nacheinander oder gleichzeitig ausgesandter Zeitimpulse werden eine Reihe weiterer erheblicher Vorteile erzielt. Im ersteren Falle kann mit sehr viel kürzeren Impulsen gearbeitet werden als bei den bekannten motorisch angetriebenen Summiergeräten, da das elektrische Meßwerk sich in sehr viel kürzerer Zeit und mit größerer Genauigkeit einzustellen vermag als die eben erwähnten bekannten motorisch angetriebenen Instrumente. Hierdurch wird es außerdem möglich, sämtliche an der Summe beteiligten Geberinstrumente innerhalb viel kürzerer Zeit zum Aussenden ihrer Meßwerte zu veranlassen, wodurch die in die Summe aufgenommenen einzelnen Zeitimpulse mit größerer Annäherung als gleichzeitig eintreffende Zeitimpulse angesehen werden könne n, als wenn jedes einzelne Gebermeßgerät erst nach einer längeren Zeitdauer abgerufen werden kann. Ein weiterer Vorteil, der sich durch die N"erwendung eines elektrischen Meßwerkes als Summiergerät ergibt, besteht darin, daß der Meßwert zunächst als kinetische Energie des beweglichen Systems aufgespeichert und erst während der Aufnahme «weiterer Zeitimpulse in einen Ausschlag umgewandelt werden kann, wodurch gegenüber den bekannten Einrichtungen eine weitere \' erkürzung der Abrufdauer erreicht wird. Ferner gestattet das elektrische Meßwerk die Summierung von gleichzeitig einlaufenden Zeitimpulsen mit Hilfe einer sehr einfachen Schaltung, was bei motorisch angetriebenen Suinmierwerken nur unter Verwendung von Diilierentialgetrieben möglich ist.
• Im folgenden wird als Ausführungsbeispiel die Summierung der elektrischen Leistung mehrerer beliebig gelegener Meßstellen beschrieben. Die zugehörige Schaltung ist in der Abbildung dargestellt. Dort bedeutet i einen Amperestundenzähler, 2, 3 Schnecke und Schneckenrad, einen Kontaktarm, einen raumfesten Gegenkontakt, 6, 7, 8 Arbeitskontakte von nicht mitgezeichneten Zeitimpulseinpfangsrelais, g, io, i i Widerstände zur Reduktion der Zeitimpulse auf gleichem Maßstab, 12 eine Schaltuhr, 13 ein Umschaltrelais, 13" 13-. Umschaltkontakte des Relais 13, 14 einen Widerstand im Summenimpulskreis, 15 ein Relais mit dein Arbeitskontakt 151 und den Ruhekontakten 152, 153, 154, 16 ein Relais mit den Arbeitskontakten 161 und i6..
• Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Die Arbeitskontakte 6, 7, 8 der nicht gezeichneten Zeitimpulsempfangsrel.ais werden entsprechend den einzelnen Summanden geschlossen und senden Impulse, deren Dauer den Summanden proportional ist und deren Stromhöhe durch die Widerstände g, io, i i gegeben ist, durch die Wicklung des Amperestundenzählers i. Dieser letztere bewegt sich infolge jedes einzelnen Zeitimpulses um eine ihm proportionale Strecke vorwärts, wobei die Kontakte 4, 5 voneinander entfernt werden. Wenn mehrere Impulse zusammenfallen. d. h. wenn die Kontakte 6, 7, 8 teilweise oder alle gleichzeitig geschlossen sind, überlagern sich die Ströme im Amperestundenzähler i, so daß seine Bewegung entsprechend der Summe erfolgt. Die Widerstände g, io, ii dienen dabei, wie oben angedeutet, zur Reduktion der Impulsströme auf gleichem Leistungsmaßstab. Wenn alle Impulse eingelaufen sind, hat also der Kontakt q. seine Entfernung von dem Kontakt 5, welcher der gewünschten Summe proportional ist. Diese Strecke kann beispielsweise dadurch zur Herstellung des Summenimpulses benutzt werden, daß ein zweiter Amperestundenzähler, der ebenso wie der erste dimensioniert sein müßte, zur Abtastung verwendet würde. Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung arbeitet jedoch derart, daß der durch die Einzelimpulse vorwärts bewegte Zähler seinen Weg zurückläuft. Zu diesem Zwecke schließt die Schaltuhr 1a den Stromkreis des Relais 13, welches seine Umschaltkontakte 13, und 13, umlegt. Durch die Umlegung des Kontaktes 132 wird zunächst das Relais 16 erregt, das seinen Arbeitskontakt 16, schließt und damit die Weitergabe des Summenimpulses in diesem besonderen Stromkreis, in - dem Kontakt 16, liegt, einleitet und mit seinem Arbeitskontakt 162 Spannung an die Wicklung des Amperestundenzählers i legt. Dieser läuft nunmehr zurück mit einer Geschwindigkeit, die von der Spannung der Hilfsstromquelle und von der Größe des Widerstandes 14 abhängt. Wenn die Kontakte .1, 5 wieder aufeinandertreffen, wird der Stromkreis des Relais 15 erregt; dieses schließt den Selbsthaltekontakt i 51 und öffnet seine Ruhekontakte 152, 15a, 154. Durch die Üffnung des Ruhekontaktes 152 wird der Stromkreis des Relais unterbrochen und damit der Kreis für die Weitergabe des Summenimpulses am Kontakt 16, für dauernd geöffnet. Der Ruhekontakt 15, unterbricht die Zuleitung zu dem Amperestundenzähler, setzt also diesen still.
• Die in dem Ausführungsbeispiel beschriebene Schaltung zeichnet sich dadurch aus, daß sie mit einer gewöhnlichen "Hilfsbatterie ohne Vorrichtung zur Konstanthaltung der Spannung betrieben werden kann. Während der Zeit, in welcher Einzelimpulse zugeführt werden und die Bildung des entsprechenden Summenimpulses erfolgt, wird nämlich die Spannung der Batterie nicht meßbar abnehmen. Bei einem Impuls vorgegebener Länge wird demgemäß der Amperestundenzähler einen kleineren Weg und diesen mit geringerer Geschwindigkeit zurücklegen, wenn die Spannung niedrig ist; aber dasselbe gilt für den Rücklauf des Amperestundenzählers, d. h. für die Bildung des Summenimpulses. Weg und Geschwindigkeit sind somit von der Spannung abhängig; aber die zugehörige Zeit ist spannungsunabhängig, so daß die Summe auch bei verschiedenen Spannungen richtig gebildet wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Summierung von Meßgrößen mittels Stromimpulse, deren Zeitdauer der jeweils zu übertragenden 1leßgröße proportional ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung eines elektrischen Meßwerkes. gleichzeitig oder nacheinander während der Dauer der von den zu summierenden Meßgrößen ausgesandten Impulse in von einer Hilfsbatterie gespeiste Stromkreise, die den einzelnen Summanden zugeordnet sind, eingeschaltet wird und dadurch das Meßwerk eine Auslenkung erfährt, die der Summe der Meßwerte proportional ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitimpulse, deren Stromhöhe dem Leistungsmaßstab entspricht, einem direktionskraftlosen Meßwerk zugeleitet werden, das einen Weg proportional dem Produkt von Stromhöhe und Stromdauer zurücklegt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung eines zweiten elektrischen Meßwerkes, welches wie das zur Summenbildung dienende aufgebaut ist, in einen weiteren Stromkreis, der ebenfalls von der zur Herstellung der Summandenströme dienenden Hilfsbatterie gespeist ist, eingeschaltet «-ir d, derart, daß das zweite Meßwerk die gleiche Strecke durchläuft wie das erste und während der Laufzeit des zweiten Meßwerkes der Summenimpuls ausgesandt wird. .
4. 4. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung des von den einzelnen Summandenimpulsen durchflossenen Meßwerkes nach Erreichung des Summenausschlages umgepolt und gleichzeitig in einen weiteren Stromkreis, der ebenfalls von der zur Herstellung der Summandenströme dienenden Batterie gespeist ist, eingeschaltet wird, derart, daß das Meßwerk wieder in seine Ausgangslage zurückkehrt und während der Rücklaufzeit der Summenimpuls ausgesandt wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis :4, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwerke Amperestundenzähler vorgesehen sind. G. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktvorrichtung (4., 5) vorgesehen ist, die bei Beginn des ersten Summandenimpulses geöffnet, bei Beendigung des Summenimpulses geschlossen ist. ;. Einrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Summandenstroinkreisen und im Summenstromkreise Widerstände zur Reduktion des Leistungsmaßstabes vorgesehen sind.