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Registrierende Empfangseinrichtung für Meßwerte, die mittels Stromimpulse
übertragen werden, deren Zeitdauer der fernzumessenden Größe-proportional ist Für
das Impuls-Zeitfernmeß-Verfahren sind Empfangsinstrumente zur Aufzeichnung mehrerer
Meßwerte bekanntgeworden, bei denen für jede Meßgröße ein anderes Farbband eingeschaltet
wird und ähnlich wie bei den unter dem Namen Mehrfarbenschreiber bekannten 1XYah-Meßinstrumenten
die verschiedenen Meßgrößen in verschiedenen -Farben aufgezeichnet werden. Diese
Einrichtungen besitzenden Nachteil, daß besondere Vorkehrungen getroffen werden
müssen, um die richtige Zuordnung zwischen den einzelnen Geberinstrumenten auf der
Sendeseite und der Einschaltung der betreffenden Farbbänder auf der Empfangsseite
sicherzustellen. Ein weiterer Nachteil dieser Empfangsinstrumente besteht darin,
daß es nicht möglich ist, das Vorzeichen der Meßgröße auch auf der Empfangsseite
zur Anzeige zu bringen, sofern nicht für negative Meßgrößen die linke Hälfte der
Skala bzw. des Registrierstreifens, für positive Meßwerte die rechte Hälfte vorgesehen
wird. Diese Verlegung des Nullpunktes in die Mitte des Registrierstreifens hat eine
Verminderung der Anzeigegenauigkeit zur Folge, da nunmehr für einen Meßwert nur
noch die halbe Skalenlänge zur Verfügung steht. Der Erfindung liegt der Gedanke
zugrunde, diese Nachteile dadurch: zu vermeiden, daß dem Empfangsinstrument außer
den Stromimpulsen zur Meßwertaufzeichnung und gegebenenfalls zur gleichzeitigen
Fortschaltung von Schrittschaltwerken auch noch zusätzliche Stromimpulse zugeführt
werden, die zur Anbringung von einen negativen Meßwert kennzeichnenden Markierungen
dienen, derart, daß jede Meßgröße ihrem absoluten Betrage nach unter Ausnutzung
der durch die gesamte Ska lenbreite gegebenen Genauigkeit abgelesen werden kann
und außerdem zu ersehen ist, ob dieser Betrag positiven oder negativen Vorzeichens
ist. Außerdem sollen dein Empfangsinstrument noch Stromimpulse zugeführt werden,
durch welche zusätzliche Markierungen an den durch die Meßimpulse bzw. durch die
Vorzeichenimpulse hervorgerufenen Markierungen erzeugt werden, so daß diese Aufzeichnungen
von dem Meßwert- bzw. Vorzeichenregistrierungen anderer Meßgrößen unterschieden
werden können. Bei einer derartigen Einrichtung entfallen die obengenannten Nachteile.
Für die Aufzeichnung der absoluten Beträge steht, wie bereits erwähnt, die gesamte
Skalenbreite zur Verfügung, und es
ist nicht notwendig, in dem Empfangsinstruinent
irgendeine Umschaltung, die synchron mit der Umschaltung auf die verschiedenen Geberinstrumente
der Sendeseite zu erfolgen hätte, vorzunehmen, da die Meßwertaufzeichnungen durch
die erwähnten zusätzlichen Impulse, die unmittelbar nach den Meßimpulsen übertragen
werden, von den Aufzeichnungen, die anderen Meßgrößen entsprechen, unterschiedlich
markiert werden.
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Es werden demgemäß dem Empfangsinstrument Stromimpulse von vier verschiedenen
Bedeutungen zugeführt, nämlich " i. Meßimpulse Die Dauer dieser Meßimpulse ist in
der von dem Impuls-Zeitfernmeß-Verfahren her bekannten Weise den anzuzeigenden Zeigerausschlägen
proportional; während ihrer Dauer wird der Zeiger des Empfangsinstrumentes mit konstanter
Geschwindigkeit bewegt und hat demzufolge zu Beendigung der Impulse eine dem anzuzeigenden
Zeigerausschlag proportionale Strecke auf dem Registrierpapier durchlaufen, die
durch Markierung des Endpunktes festgehalten wird.
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2. Vorzeichenimpulse Diese Impulse zeigen an, ob der durch den unter
i genannten Impuls übertragene Zeigerausschlag einem positiven oder negativen Meßwert
entspricht. Es kann beispielsweise bei negativem Meßwert ein solcher Vorzeichenimpuls
mit übertragen und bei positivem Meßwert fortgelassen werden. Aus dem Registrierstreifen
des Empfangsinstruments ist dann ohne weiteres zu ersehen, daß bei Fehlen einer
Vorzeichenregistrierung die durch den Meßimpuls hervorgerufene Aufzeichnung positives
Vorzeichen der Meßgröße bedeutet, dagegen kann bei Vorhandensein der Vorzeichenregistrierung
auf ein negatives Vorzeichen der Meßgröße geschlossen werden.
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3. Unterscheidungsimpulse für die Meßwertaufzeichnungen Diese Impulse
-,verden unmittelbar nach den unter i beschriebenen Meßimpulseri übertragen und
bewirken, daß außer der den Meßwert kennzeichnenden Aufzeichung auf dem Registrierstreifen
noch eine weitere Aufzeichnung angebracht wird, welche für die betreffende Meßgröße
charakteristisch ist und sie von anderen Meßgrößenaufzeichnungen zu unterscheiden
gestattet. Die Aufzeichnung kann z. B. darin bestehen, daß neben dem Registrierpunkt
für den Meßwert noch ein zweiter Punkt auf dem Papier angebracht wird, so daß die
betreffende Meßgröße durch eine Doppelpunktreihe dargestellt ist. d.. Unterscheidungsimpulse
für die Vorzeichenr egistrierungen Durch diese Impulse werden die Vorzeichenregistrierungen
bestimmter Meßgrößen von denjenigen für andere Meßgrößen in derselben Weise unterschieden
wie die Meßwertaufzeichnungen der zugehörigen Meßgröße von denjenigen anderer Meßgrößen.
Zweckmäßig werden für zusammengehörige Meßwert- und Vorzeichenregistrierungen dieselben
Unterscheidungsmerkmale gewählt, es wird also beispielsweise die eine Meßgröße und
die zugehörige Vorzeichenaufzeichnung durch eine doppelte Punktreihe, die zweite
Meßgröße und die zugehörige Vorzeichenaufzeichnung durch eine einfache Punktreihe
dargestellt.
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In welcher Weise diese zusätzlichen Stromimpulse auf der Sendeseite
erzeugt werden, ist nicht Gegenstand 'der Erfindung und sei daher im folgenden nur
andeutungsweise beschrieben. Die Impulse der Gattung i werden, wie bekannt, dadurch
erzeugt, daß ein Abtastzeiger mit konstanter Geschwindigkeit an dem Skalenbereich
des Meßzeigers vorbeigeführt wird und sowohl am Nullpunkt der Skala als auch am
Orte des Meßzeigers Kontakt macht. In der zwischen diesen beiden Kontaktbetätigungen
liegenden Zeit wird der Meßimpuls ausgesandt. Zur Erzeugung des Vorzeichenimpulses,
also des Impulses der Gattung 2, kann zweckmäßig ein Kontakt benutzt werden, der
sich in der Bahn des Abtastzeigers befindet und von diesem vor oder nach der Aussendung
des Meßimpulses überstrichen wird. Handelt es sich beispielsweise 'um die Fernübertragung
des Ausschlages eines Wattmeters, so kann durch ein Energierichtungsrelais die eine
Spule des Wattmeters umgepolt werden, derart, daß das Wattmeter unabhängig von der
Energierichtung stets nach derselben Seite ausschlägt. Mit Hilfe desselben Energierichtungsrelais
kann dann der genannte Kontakt in der Bahn des Abtastzeigers bei der einen Energierichtung,
beispielsweise bei negativer, gleichzeitig an Spannung gelegt werden, so daß bei
positiver Energierichtung nur der Meßimpuls, bei negativer auch noch ein Vorzeichenimpuls
vor oder nach dem Meßimpuls übertragen wird. Die Impulse der Gattung 3, also die
Unterscheidungsimpulse. für die Meßwertaufzeichnungen, können zweckmäßig dadurch
erzeugt werden, daß ein weiterer Kontakt neben dem Nullkontakt in der Bahn des Abtastzeigers
angebracht wird und daß der letztere dien Skalenbereich derart überstreicht, daß
zuerst der Zeiger, dann der Nullkontakt berührt wird und dann der zusätzliche von
dem neben dem Nullkontakt befindlichen Hilfskontakt herrührende Impuls ausgesandt
wird. In ähnlicher Weise wie die Impulse der Gattung 3
können diejenigen'
der - Gattung 4, also die Unterscheidungsimpulse für die Vorzeichenregistrierungen,
erzeugt werden. Es wird also noch ein zusätzlicher Kontakt rieben demjenigen für
den Vorzeichenimpuls angebracht, der gleichzeitig mit diesem durch das Energierichtungsrelais
an Spannung gelegt wird und unmittelbar nach Aussendung des Vorzeichenimpulses die
Aussendung des Impulses zur Unterscheidung der Vorzeichenregistrierung von den Vorzeichenregistrierungen
- anderer Meßgrößen bewirkt.
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In der Abb. i der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung
schematisch dargestellt. Die Abb.2 zeigt einen mit dem Empfangsinstrument nach Abb.
i aufgenommenen Registrierstreifen.
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In der Abb. i bedeutet 22 den Antriebsmotor für den Registrierzeiger,
23 eine Kupplung, 24 einen Elektromagneten, der mit Hilfe seines Ankers 25 die Kupplung
23 ein- und ausrückt. 26 und 2;7 sind zwei Fadenrollen für den Registrierzeiger
29, 28 ein Gegengewicht. Ein Elektromagnet 3 r bewirkt die Punktierung des von einem
Uhrwerk in bekannter Weise bewegten Registrierpapiers 30. Oberhalb des Registrierpapiers
ist ein polarisiertes Relais, das an die Fernleitung angeschlossen ist und das einen
Ruhe- (oberer Kontakt) und einen Arbeitskontakt (unterer Kontakt) besitzt.
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Dieses Empfangsinstrument arbeitet in folgender Weise. Vor Beginn
eines Impulses befindet sich der Registrierzeiger 29 am linken Rand des Papiers,
die Kupplung 23 ist ausgerückt, das polarisierte Relais ist stromlos und schließt
infolgedessen seinen (oberen) Ruhekontakt. Der Elektromagnet 31 ist erregt
und hält infolgedessen seinenAnker angezogen. Die an diesem befestigte Klinke ist
jedoch mit dem Rahmen, auf welchem sich die Skaleneinteilung befindet und der an
zwei neben der oberen Hälfte des Registrierpapiers dargestellten Drehpunkten gelagert
ist, nicht in Eingriff. Zunächst sei die Aufzeichnung eines Meßwertimpulses, also
eines Impulses der Gattung i, beschrieben. Zu Beginn des Impulses schließt das polarisierte
Relais seinen (unteren) Arbeitskontakt, wodurch der Elektromagnet 24 erregt wird,
so daß die Kupplung 23 zum Eingriff gebracht wird. Hierdurch wird der dauernd laufende
Synchronmotor 22, der an das Wechselstromnetz angeschlossen ist, mit dem Registrierzeiger
29 gekuppelt, so daß dieser vom linken Papierrand aus sich mit konstanter Geschwindigkeit
nach rechts zu bewegen beginnt. Zu Beendigung des Meßimpulses hat der Zeiger 29
demzufolge eine Lage erreicht, deren Abstand vom Skalenanfang dem wiederzugebenden
Zeigerausschlag proportional ist. Das polarisierte Relais fällt ab, die Kupplung
23 bleibt jedoch, da der Elektromagnet 24 mit einer geringen Abfallverzögerung ausgerüstet
ist, zunächst noch eingerückt. Durch die Schließung des (oberen) Ruhekontaktes des
polarisierten Relais wird der Elektromagnet 3 1 erregt. Die an seinem Anker
befindliche Klinke bewegt dabei kurzzeitig den mit der Skala versehenen Rahmen,
auf welchem der Zeiger 29 geführt wird, gegen das Registrierpapier, so daß der Registrierzeiger
29 das Papier 3o punktiert. Die Klinke am Anker des Elektromagneten 31 wird
jedoch, bevor der Anker vollständig angezogen ist, mit dem Rahmen außer Eingriff
gebracht, so daß der Rahmen und damit der Registrierzeiger 29 wieder in seinen Abstand
vor der Oberfläche des Registrierzeigers zurückkehrt, in dem er sich während der
Dauer des Meßimpulses befand. Nach Ablauf der Abfallverzögerungszeit des Elektromagneten
24 wird die Kupplung 23 gelöst, und das Gegengewicht 28 zieht den Registrierzeiger
in seine Anfangslage am linken Papierrand zurück. Damit ist die Registrierung eines
Meßimp,ulses beendigt. Folgt nun auf den Meßimpuls während der Dauer der Abfallverzögerung
des Magneten 24 noch ein Unterscheidungsimpuls für die Meßwertaufzeichnung, so schließt
das polarisierte Relais wieder seinen Arbeitskontakt und öffnet seinen Ruhekontakt.
Die Schließung des Arbeitskontaktes bewirkt eine neue Erregung des Elektromagneten
24, so daß die Kupplung 23 vorläufig nicht ausgerückt wird. Die üffnung des Arbeitskontaktes
bewirkt ein Abfallen des Ankers des Elektromagneten 3 z, so daß dessen Klinke zu
dem Rahmen wieder in die in der Zeichnung dargestellte Lage kommt. Zu Beendigung
des Unterscheidungsimpulses, der nur von sehr kurzer Dauer ist, wird der Ruhekontakt
des polarisierten Relais wieder geschlossen, so daß die an dein Anker des Magneten
31 befestigte Klinke den Rahmen wieder kurzzeitig gegen die Oberfläche des Registrierpapiers
bewegt, wodurch ein zweiter Registrierpunkt erzeugt wird, der rechts neben dem zu
Beendigung des Meßimpulses angebrachten Punkte liegt. Die betreffende Meßgrößewird
also in diesem Falle durch eine doppelte Punktreihe auf dem Registrierpapier aufgezeichnet,
das in der Abb.2 dargestellt ist. Die Aufzeichnung der Vorzeichenimpulse und die
Anbringung der Unterscheidungsmerkmale für die Vorzeichenregistrierungen erfolgt
in ganz ähnlicher Weise. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß der Registrierzeiger
29 sich dabei lediglich vom linken Papierrand bis zum Skalenanfang bewegt.
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Die Abb. 2 zeigt den Registrierstreifen für den Fall, daß Wirk-, Blind-
und Schein-. Leistung derselben Meßstelle aufgezeichnet werden. Die Wirkleistung
wird dabei diixcli
eine doppelte Punktreihe dargestellt, -die Blind-und
Scheinleistung je durch eine einfache Punktreihe. Da von den 'drei Meßgrößen Wirk-,
Blind- und Scheinleistung die Scheinleistung jeweils den größten Wert besitzt, ist
an dem Registrierstreifen ohne Schwierigkeit zu erkennen, daß die am weitesten rechts
verlaufende einfache Punktreihe die Scheinleistung, die andere dagegen die Blindleistung
darstellt. Die Wirkleistung ist als der wichtigste Meßwert durch die doppelte Punktierung
besonders deutlich hervorgehoben.