DE590721C

DE590721C - Device for converting mechanical measured values into corresponding electrical measured values

Info

Publication number: DE590721C
Application number: DEA49604D
Authority: DE
Original assignee: CARL BAMBERG FRIEDENAU; Askania Werke AG
Current assignee: CARL BAMBERG FRIEDENAU; Askania Werke AG
Priority date: 1926-12-22
Filing date: 1926-12-22
Publication date: 1934-01-09

Description

Vorrichtung zur Umwandlung von mechanischen Meßgrößen in entsprechende elektrische Meßwerte Es ist bereits bekannt, zum Zwecke des Messens mechanischer Größen durch elektrische Fernübertragung die mechanischen Meßwerte in entsprechende elektrische Meßwerte umzuwandeln, derart, daß man den mechanischen Meßdruck aus einer zu messenden Stromstärke feststellt. Es ist ferner beim Messen mechanischer Größen bekannt, sie auf eine Membran o. dgl. einwirken zu lassen, durch die ein Gas- oder Flüssigkeitsstrom in bestimmter Weise eingestellt wird und nun je nach der Richtung des ausströmenden Gasstromes durch diesen die eigentliche Regelvorrichtung betätigt wird bzw. eine mechanische Kraft erzeugt wird, die der Verstellung der Membran entgegenwirkt und deren Größe gemessen wird.Device for converting mechanical measured variables into corresponding ones electrical readings It is already known for the purpose of measuring mechanical The mechanical measured values in corresponding quantities through electrical remote transmission to convert electrical measured values, in such a way that one can get the mechanical measuring pressure from a current to be measured determines. It is also more mechanical when measuring Sizes known to let them act on a membrane o. The like, through the one Gas or liquid flow is adjusted in a certain way and now depending on the direction of the outflowing gas flow through this the actual control device is actuated or a mechanical force is generated that the adjustment of the Counteracts the membrane and measures its size.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Anwendung der Meßeinrichtung der letzterwähnten Art für die Umwandlung von mechanischen Meßwerten in elektrische und besteht in folgender Kombination der genannten an sich bekannten Maßnahmen, i. wird der durch die mechanische Größe geregelte Gasstrom zur Reglung der Wärme von elektrischen Widerstandsdrähten verwendet-und z. wird der durch die Reglung des Widerstandes entsprechend geregelte Strom zur Erzeugung der Kraft benutzt, welche dem mechanischen Meßdruck entgegenwirkt.The present invention now aims to use the measuring device of the last-mentioned type for the conversion of mechanical measured values into electrical ones and consists of the following combination of the measures known per se, i. the gas flow regulated by the mechanical variable is used to regulate the heat used by electrical resistance wires-and z. becomes that through the regulation of the resistor accordingly regulated current is used to generate the force, which counteracts the mechanical measuring pressure.

Die Zeichnung zeigt schematisch zwei bei-. spielsweise Ausführungsformen der Erfindung. In der Abb. i ist a ein durch eine Membran b in zwei Teile geteiltes Gehäuse. Handelt es sich z. B. um die Umwandlung eines Druckes in einen elektrischen Meßwert, so wird die eine Abteilung des Gehäuses a mit dem betreffenden Druck verbunden, während die andere unter Atmosphärendruck steht. Handelt es sich um die Bestimmung einer Druckdifferenz, so werden die beiden Drucke in die beiden Abteilungen des Gehäuses a eingeleitet, so daß sich die. Membran b der Druckdifferenz entsprechend einstellt. An die Membran bist eine Stange c angelenkt, deren anderes Ende gelenkig mit einem Strahlrohr d in Verbindung steht, d. h. mit einem ständig von Druckluft oder Druckflüssigkeit durchströmten Rohr. Das Rohr d ist ferner durch eine Zugstange e mit dem Kern einer Spule g verbunden.The drawing shows schematically two two. for example embodiments the invention. In Fig. I, a is a divided into two parts by a membrane b Casing. Is it z. B. to convert a pressure into an electrical one Measured value, one division of the housing a is connected to the relevant pressure, while the other is under atmospheric pressure. Is it a matter of determination? if there is a pressure difference, the two pressures will be in the two divisions of the Housing a initiated so that the. Diaphragm b according to the pressure difference adjusts. A rod c is articulated to the membrane, the other end of which is articulated is in communication with a jet pipe d, d. H. with a constant supply of compressed air or hydraulic fluid flowing through the pipe. The tube d is also supported by a pull rod e connected to the core of a coil g.

Die- Spule g liegt in einem Stromkreis, welcher von einer Batterie la ausgeht. Der Strom durchläuft eine Wheatstonesche Brücken und geht außer durch das Solenoid über eine beliebige Fernleitung zu Meß- oder Stellgeräten, er kann also z. B. ein Amperemeter k betätigen oder ein Registrierinstrumentm oder einen Servomotor; der irgendeine Verstellung vornimmt u. dgl. m. Das Rohr d ist mit einer Düse versehen, welche gegen die Widerstände der Wheatstoneschen Brücke gerichtet ist. Bläst der Strom der Druckluft oder Druckflüssigkeit in der Mitte zwischen den Widerständen hindurch, so werden einander gegenüberliegende Widerstände gleichmäßig durch den Luftstrom gekühlt, es findet also keine Änderung der Stromstärke in der Leitung statt. Ändert sich nun der Druck, so wird das Strahlrohr d durch die Membran b nach der einen oder anderen Seite ausgelenkt, infolgedessen werden die Brückenwiderstände durch den Luftstrom verschieden abgekühlt, und es entsteht in der Galvanometerleitung ein Strom von verschiedener Stärke. Dieser Strom durchfließt die Spule g, in der sich der Eisenkern f befindet. Die hierdurch auf den Kern ausgeübte Kraft führt die Membran b wieder zurück, und es stellt sich ein Gleichgewicht ein, bei welchem die von dem elektrischen Strom in dem Kern g erzeugte Gegenkraft dem Meßdruck das Gleichgewicht hält. Die dann vorhandene Stromstärke ist dein Meßdruck proportional, und man kann durch Messen dieser Stromstärke unmittelbar den Meßdruck feststellen.The coil g is in a circuit, which is from a battery la goes out. The stream goes through a Wheatstone bridge and goes except through the solenoid via any long-distance line to measuring or actuating devices, he can so z. B. actuate an ammeter k or a registration instrument or a Servo motor; who makes any adjustment, etc. The tube d is with a Nozzle provided, which is directed against the resistances of the Wheatstone bridge is. The stream of compressed air or hydraulic fluid blows in the middle between the Resistances, opposing resistances become uniform by the air flow is cooled, so there is no change in the amperage held in the line. If the pressure now changes, the jet pipe d is through the membrane b deflected to one side or the other, as a result the bridge resistances are cooled differently by the air flow, and it arises a current of varying magnitude in the galvanometer line. This current flows through it the coil g, in which the iron core f is located. The one exerted on the core as a result Force leads the membrane b back again, and an equilibrium is established, at which the opposing force generated by the electric current in the core g dem Measuring pressure keeps the equilibrium. The current strength then present is your measuring pressure proportional, and you can directly measure the pressure by measuring this current determine.

Läßt man durch den Strom einen Servomotor betätigen, so wird dieser Servomotor der Stromstärke entsprechend eine größere oder geringere Wirkung ausüben.If you let the current operate a servomotor, it becomes Servomotor have a greater or lesser effect depending on the current intensity.

Natürlich kann man in die Stromleitung eine beliebig große Anzahl vön Anzeige-, Registrierinstrumenten, Zählern usw. einschalten.Of course, you can put any number on the power line Switch on display and recording instruments, counters, etc.

Die Abb. a zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung. Hier ist an Stelle des Strahlrohres d ein Hebel Ta vorgesehen, der um einen Zapfen o schwenkbar gelagert ist und an dem freien Ende einen Schirm oder eine Platte p trägt. Die Widerstände il der Wheatstoneschen Brücke werden hier von einem rohrförmigen Teil q umschlossen. An den Hebel a fassen die beiden Stangen cl und ei an, von denen die eine entsprechend den Stangen c und e in Abb. i an die Membran b und die zweite an den Eisenkern f angeschlossen ist. Im übrigen ist die Einrichtung die gleiche wie bei Abb. i.Fig. A shows a modified embodiment of the invention. here a lever Ta is provided in place of the jet pipe d, which extends around a pin o is pivotably mounted and carries a screen or a plate p at the free end. The resistances il the Wheatstone bridge are here of a tubular shape Part q enclosed. The two rods cl and ei grip the lever a, of which the one corresponding to the rods c and e in Fig. i to the membrane b and the second is connected to the iron core f. The rest of the facility is the same as in Fig. i.

Durch die Erhitzung der Widerstände il durch die Stromquelle h wird in dem Rohr q ein nach aufwärts gerichteter Luftstrom erzeugt werden, der, solange der Schirm p sich in der Mitte befindet, sämtliche Widerstände in gleicher Weise abkühlen wird. Wird nun der Schirm. p durch den Hebel yz unter der Wirkung der Membran b oder der Spule g nach der einen oder anderen Richtung hin verschoben, so bewegt sich der Schirm p unter den einen oder den anderen Widerstand und beeinflußt dadurch die Luftströmung, so daß die Widerstände auf der einen oder anderen Seite stärker gekühlt werden uizd dadurch der Meßstrom wie bei dem oben angeführten Beispiel entsteht. Verwendet man für die Zurückführung der Membran ein konstantes Magnetfeld, so ist die von diesem ausgeübte Kraft der Stromstärke linear proportional; läßt man das Magnetfeld durch den Strom selbst erzeugen, so entspricht die Kraftwirkung des Stromes dem Quadrate seiner Stärke. Im letzteren Falle ist die Stromstärke proportional der Wurzel aus dem Meßdruck; man müßte dann die Eichung der Ablesevorrichtung entsprechend vornehmen.The heating of the resistors il by the current source h will generate an upwardly directed air stream in the tube q which, as long as the screen p is in the center, will cool down all resistors in the same way. Now becomes the umbrella. p displaced by the lever yz under the action of the membrane b or the coil g in one direction or the other, the screen p moves under one or the other resistance and thereby influences the air flow, so that the resistances on one or the other side are more strongly cooled and thereby the measuring current is created as in the example given above. If a constant magnetic field is used to return the membrane, the force exerted by it is linearly proportional to the current strength; if the magnetic field is produced by the current itself, the force of the current corresponds to the square of its strength. In the latter case, the current strength is proportional to the square root of the measuring pressure; the reading device would then have to be calibrated accordingly.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for converting mechanical measured variables into corresponding electrical measured values, characterized by the combination of the following features: i. a liquid or gas flow used to regulate the temperature of electrical resistors (i) is set by the mechanical measured variable *, e.g. the resulting change in current in the circuit containing the resistors is used to generate electrical forces counteracting the measuring pressure; so that the measuring pressure can be determined from the amperage obtained. z. Device according to claim i, characterized in that the mechanical process variable (a, b, c) a jet pipe (d) is adjusted, which is different depending on its position on the temperature of an in an electrical circuit (1a, i, g) the switched-resistance ( i) acts and thereby regulates the current intensity in the circuit (1a, i, g) according to the measuring pressure. 3. Apparatus according to claim i and a with resistors arranged in the Wheatstone bridge circuit, characterized in that the coolant controlled by the mechanical measuring pressure cools the resistors to different degrees depending on the setting of the jet pipe (d) through which the coolant flows. 4. Apparatus according to claim i and 3, characterized in that the cooling of the resistors of the Wheatstone bridge (i) is carried out by an air flow generated by them, the effect of which under the influence: flow of the measuring pressure z. B. is set by a screen (p) or the like that is moved according to the measurement pressure.