DE621639C - Strahlungssteuerwerk - Google Patents
StrahlungssteuerwerkInfo
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/275—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing element expanding, contracting, or fusing in response to changes of temperature
- G05D23/27535—Details of the sensing element
- G05D23/2754—Details of the sensing element using bimetallic element
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Strahlungssteuerwerk
zur rückwirkungslosen Einstellung eines zur Arbeitsabgabe an Regelorgane fähigen Steuerteils entsprechend der
Stellung einer Meßvorrichtung. Diese rückwirkungslose Zuordnung wird gemäß der Erfindung
auf besonders einfache und betriebssichere Weise dadurch erreicht, daß eine mit
der Meßvorrichtung verbundene Vorrichtung, ίο z. B. ein Schirm oder Spiegel, die Einwirkung
einer Wärmestrahlung auf einen oder mehrere unter der Wärmestrahlung meßbare Ausdehnungsänderung
erfahrende Körper in einer der Stellung der Meßvorrichtung stetig zugeordneten
Weise verändert und daß die Körper unmittelbar den Steuerteil verstellen.
Es sind bereits Strahlungssteuerwerke bekanntgeworden, bei denen aber im Gegensatz
zur Erfindung durch eine z. B. auf Selenzellen wirkende Lichtstrahlung unter Zwischenschaltung
eines Kontaktgalvanometers eine mechanische Hilfskraft in der einen oder anderen Richtung ein- und ausgeschaltet wird,
• die durch ein Folgesystem oder eine ähnliche Rückführung die Zuordnung zwischen den
Stellungen des Steuerteils und der Meßvorrichtung herbeiführt. Hier dient die Strahlung
also nur dazu, bei Erreichung gewisser Grenzwerte der Abweichung zwischen Steuerteil
und Meßvorrichtung .die Hilfskraft in der einen oder anderen Richtung auszulösen oder
wiederauszuschalten. Die Hilfskraftauslösungen bedingen einen unvermeidbaren toten
Gang, der eine Unstetigkeit der Zuordnung zur Folge hat. Da die durch Selenzellen oder
Thermoelemente erzeugten Stromänderungen sehr schwach sind, müssen mehrere Auslösungen
verschiedener Hilfskräfte hintereinandergeschaltet werden, so daß die bekannten Strahlungssteuerwerke in ihrem Aufbau sehr
verwickelt und empfindlich und dementsprechend wenig betriebssicher und außerdem
auch teuer in der Herstellung sind. Es wurde auch schon vorgeschlagen, bei derartigen
Steuerwerken Wärmestrahlungsänderungen zur Auslösung der Hilfskräfte zu benutzen,
ohne daß jedoch dabei erkannt wurde, daß die Wärmestrahlung selbst eine so energiereiche
Hilfskraft ist, die sich zudem mit einfachen Mitteln und rückwirkungslos mittels
der Meßvorrichtung stetig zugeordnet verändern läßt, daß sie ohne Benutzung weiterer
Hilfskräfte zur Erzeugung entsprechend zugeordneter Wärmezustandsänderungen geeigneter
Ausdehnungskörper und dadurch unmittelbar hervorgerufener zugeordneter Verstellungen
des Steuerteils zu dienen vermag, wobei infolge der unmittelbaren Zuordnungen sogar jedes Folgesystem oder sonstige Rückführung
und jeder tote Gang vermieden werden.
Um den Einfluß sowohl von Intensitätsschwankungen der Wärmestrahlurigsquelle als
auch von Schwankungen der- Raumtemperatur auf die Zuordnung auszuschalten, werden
erfindungsgemäß in der z. B. bei Temperaturdifferenzmessungen an sich bekannten Weise
zwei gegeneinandergeschaltete von den Strah-
lungsänderungen entgegengesetzt beeinflußte Ausdehnungskörper gegeneinandergeschaltet.
Das neuartige Steuerwerk hat außer der
Vermeidung der obengenannten Nachteile noch den besonderen Vorzug,' daß es trotz
seiner Einfachheit auf große Veränderungen der steuernden Meßgröße mit einer größeren
Verstellgeschwindigkeit anspricht als auf kleine Veränderungen.
ίο In der Zeichnung ist die Erfindung durch
die Abbildungen ι bis ic, 2 bis 2b, 3 bis
3b und 4 in einigen Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.
In Abb. ι bis ic sind 1 und 2 schraubenförmig
gewundene Bimetallfedern, die an den Enden 3 und 4 festgehalten werden,
während ihre gegenüberstehenden Enden miteinander und durch eine Scheibe oder einen
Hebel 5 mit der Achse 6 verbunden sind. Den Bimetallfedern gegenüber befindet sich eine
eine Wärmestrahlung aussendende Vorrichtung, z. B. eine Röhrenlampe 7, deren Wärmestrahlung
durch einen Reflektor 8 auf die Bimetallfedern .geworfen wird. Zwischen der
Strahlungsquelle 7 und den Bimetallfedern
befindet sich ein Schirm 9, der um eine Achse 10 schwenkbar ist. Die Achse 6 ist mit
irgendeiner Steuer- oder Schaltvorrichtung verbunden,, die hier der Einfachheit halber
als eine Schaltröhre 11 mit den Stromansehlüssen
12 und 13 dargestellt ist. 14 ist je
ein· innerhalb jeder Bimetallschraubenfeder angebrachter unbeweglicher Schirm. Mit 15
und 16 sind die Steuerkanten des Schirmes 9
bezeichnet. Die Wirkungsweise ist folgende: Der Schirm g: ist so· geformt, daß die
Bestrahlung der beiden Bimetallfedern von voller Bestrahlung nur der einen bis zu
voller Bestrahlung nur der anderen Feder nach einer beliebigen Gesetzmäßigkeit in
Abhängigkeit von dem Verdrehiangswinkel
der Achse 10 verändert wird. Wenn durch eine Verschiebung des Schirms 9 die Bestrahlung
einer der beiden Federn gegenüber der der anderen verstärkt wird, dann wird die
Scheibe 5 und die Achse 6 nebst der daran angeschlossenen Steuerung entsprechend verdneht
und z. B. durch die Schaltröhre 11 dta;
Strom ein- bzw. ausgeschaltet. Die Anwendung der schraubenförmigen Bimetallfedern
bringt den Vorteil mit sieh, daß sich die zn
bestrahlende Fläche auf kleinstem Raum bei größter Verdrehungswirkung unterbringen
läßt.
Um die thermische Trägheit und thermische Nachwirkung der Bimetallfedern
möglichst zu beseitigen und um ein sehr schnelles Ansprechen auf Veränderungen der
Bestrahlung herbeizuführen,, wird das Metall So mit den größeren Ausdehnungskoeffizienten!
auf der Außenseite der Sehraubeniedern angeordnet.
Bei einer Verstärkung der Bestrahlung einer der beiden Federn übt der neu bestrahlte Teil zunächst eine stärkere Versteilkraft
aus, die mit der allmählichen Erwärmung des nicht direkt bestrahlten Metalls mit dem kleinen Ausdehnungskoeffizienten
auf den Beharrungswert zurückgeht. Da jedoch gleichzeitig infolge der Abkühlung des nicht mehr bestrahlten Teils der Gegenfeder
die Gegenverstellkraft ebenfalls abnimmt, bleibt die Differenz beider Verstellkräfte,
die auf die Achse 6 wirkt, annähernd konstant, zumal beide Veränderungen nach
einer logarithmischen Kurve vor sich gehen. Die- auf die Achse 6 wirkende resultierende
Verstellkraft bzw. die Verdrehung der Achse 6 erreicht durch diese Anordnung ihren neuen
Beharrungswert schon in einem kleinen Bruchteil der Zeit, der zur Erreichung des
neuen Temperaturbeharrungszustandes der BimetaHfedern erforderlich ist. Die Empfindlichkeit
des Steuerwerks wird durch diese ! Anordnung auf ein Vielfaches gesteigert. Zur
genauen Abstimmung der Erwärmungsnachwirkung gegen die Abkühlungsnachwirkung sind innerhalb der Bimetallschraubenfedern
die Schirme 14 angebracht; je nach der Breite dieser Schirme trifft ein kleinerer oder
größerer Teil der durch die Gänge der Feder hindurchfallenden Strahlung auf der Rückseite
der Feder das innenliegende Metall, wodurch die Erwärmungsvoreilung abgeschwächt
wird.
Die Form des Schirmes 9 ist je nach dem Verwendungszweck verschieden. Da es sich
bei dem in Abb. 1 dargestellten Steuerwerk lim ein Schaltsteuerwerk handelt, das bei
einem bestimmten Wert der Meßgröße einen Strom ein- bzw. ausschalten soll, hat der in 1°°
Abb. ic dargestellte Schirm solche Form, daß
schon bei einem kleinen Drehwinkel der Achse 10 eine große Änderung der Bestrahlung
der beiden Federn eintritt. Deshalb sind die Kanten 15 und 16 fast parallel, im
äußersten Falle völlig parallel zur Achse 6. Bei Einstellsteuerwerken, bei denen einer
bestimmten Verdrehung der Achse 10 eine bestimmte Verdrehung der Achse 6 zugeordnet
sein soll, sind die Kanten 15 und 16
bedeutend stärker gegen die Richtung der Achse 6 geneigt. Durch sonstige Wahl des
Verlaufs der Kanten 15 und 16 kann jeder
beliebige Zusammenhang zwischen den Verdrehungswinkeln der Achsen 10 und 6 herbeigeführt
werden, also bei Regelsteuerwerken z. B. so, daß die von dem Steuerwerk gesteuerte
VersfeH'geschwindigkeit eines Regelorgans mit der Abweichung der Meßgröße
von ihrem Sollwert zunimmt. An die Stelle des Schirmes 9 kann auch ein Spiegel in
entsprechender Anordnung oder eine sonstige
zur Ablenkung oder Abschirmung der Strahlung geeignete Einrichtung treten.
In Abb. 2 und 2 b ist eine Hilfseinrichtung des Steuerwerks nach Abb. 1 dargestellt.
Die Zahlen 1 bis 16 haben die gleiche Bedeutung wie in Abb. 1. 17 ist ein mit der Achse 6
verbundener Hebel, der die um die Achse 18 drehbare Schleife 19 mitnimmt. Auf der
Achse 18 sind ferner die beiden Hilfsschirme 20 und 21 und die beiden Bügel 22 und 23
befestigt. 24 ist eine von der Achse 6 betätigte Steuereinrichtung beliebiger Art. Die Wirkungsweise
ist folgende. Wenn plötzlich eine so starke Änderung der Meßgröße eintritt, daß der z. B. von einem Instrumentenzeiger
getragene Schirm 9 sich ganz aus dem Zwischenraum zwischen der Strahlungsquelle
7 und den Bimetallfedern 1 und 2 entfernen würde, wird der Schirm bzw. der
ihn tragende Zeiger durch den Bügel 22 oder 23 zunächst noch für einige Augenblicke festgehalten,
bis die Drehung der Achse 6 der plötzlichen Verschiebung des Schirmes ebenfalls bis in die Endlage gefolgt ist; dann erst
gibt der Bügel die Weiterbewegung des Schirmes frei. Zuvor ist jedoch der Hilfsschirm
20 bzw. 21 vor die abgeschirmt gewesene Feder 2 bzw. 1 gedreht worden, die
nun also auch bei Weiterbewegung des Schirmes vollständig abgeschirmt bleibt, so
daß das Steuerwerk unabhängig von der Entfernung des Schirmes in seiner entsprechenden
Endstellung verbleibt. Erst wenn der Schirm9 zurückkehrt und einen Teil der nicht abgeschirmten
Feder abzuschirmen beginnt, kehrt das Steuerwerk aus der Endstellung in seine mittleren Stellungen zurück. Sollte der
Schirm plötzlich zurückkehren und nach der anderen Seite über das Steuerwerk hinauseilen
"wollen, würde er durch den anderen Bügel so lange aufgehalten, bis .das Steuerwerk
in der anderen Endstellung angelangt ist. Durch diese Einrichtung wird volle Bewegungsfreiheit des Schirmes 9 bzw. der
Achse 10 erreicht trotz sicherer Betätigung des Steuerwerks auf einem kleinen Bereich
auch bei schnellen Änderungen der Meßgröße. Dies ist von besonderem Wert, wenn der
Schirm z, B. von dem Zeiger eines Anzeige- oder Registrierinstruments getragen wird,
das die zu regelnde Meßgröße dauernd anzeigen oder aufzeichnen soll, auch dann, wenn
infolge besonderer Einflüsse die Meßgröße über die Grenzen des Regelspielraums hinausgeht.
Damit die Hilfsschirme innerhalb des normalen Regelspielraums nicht in Tätigkeit
treten, sind die Kanten 15 und 16 des
Schirms 9 so ausgebildet, daß der größte
Bestrahlungsunterschied der beiden Federrt erst an den Enden des Regelbereichs freigegeben
wird.
Mit dem Wärmestrahlsteuerwerk kann entweder irgendein Regelorgan, das nur
kleine Kräfte erfordert, oder irgendeine Vorrichtung zur Betätigung eines größeren Regelorgans
verbunden sein, beispielsweise ein kleiner Drehschieber zur wechselseitigen Veränderung
eines' Flüssigkeitsdruckes auf den beiden Seiten eines Arbeitskolbens. Insbesondere
kommen zur Verbindung mit dem Wärmestrahlsteuerwerk Vorrichtungen in Frage zur Fernsteuerung irgendeines elektrisch
betätigten Regelorgans. Für einfache Ein- und Ausschaltung eines oder mehrerer Ströme können Schaltröhren, wie in Abb. 1
angedeutet, verwendet werden. Dann würde aber nur eine oder höchstens, bei Anwendung
mehrerer Schaltröhren, eine in wenigen Stufen abgestufte Regelgeschwindigkeit möglich sein.
Meist ist jedoch eine stetige Veränderung des Steuerstromes mit den Abweichungen der
Meßgröße von ihrem Sollwert erforderlich. Denn bei einer guten Regeleinrichtung muß
die Verstellgeschwindigkeit mit den Abweichungen der Meßgröße vom Sollwert von
Null an zunehmen. Auch für andere Zwecke ist es oft erforderlich, die Stärke eines
Stromes oder eine Spannung entsprechend den Abweichungen der Meßgröße von einem bestimmten Wert zu verändern. Es ist infolgedessendie
Veränderung elektrischer Widerstände durch das Wärmestrahlsteuerwerk erforderlich. Da die Kräfte des Steuerwerkes'
für die sichere Betätigung eines-Schiebekontaktes der erforderlichen Größe
nicht ausreichen, wird erfindungsgemäß mit dem Steuerwerk ein Regelwiderstand verbunden,
in welchem eine in einem Gehäuse befindliche Ouecksilbermenge in an sich bekannter
Weise elektrische Widerstände je nach der Stellung des Gehäuses mehr oder weniger kurzschließt. Die Ausdehnungsänderungen der temperaturempfindlichen Körper
werden auf das Gehäuse übertragen und verändern dessen Stellung.
In Abb. 3. ist ein solcher Regelwiderstand, bestimmt zur Befestigung auf der Achse 6
des Wärmestrahlsieuerwerks, dargestellt. 25 sind zwei Metallrohre, in denen sich je ein
Zylinder 26 aus Isoliermaterial -befindet, der durch eine Überwurfmutter 27 gehalten wird.
Die Rohre 25 sind unten und oben durch zwei Verbindungsröhrchen 28 und 29 verbunden
und bis zum oberen Ende der Zylinder 26. mit Quecksilber gefüllt. Die Zylinder 26 tragen
außen ein flaches Gewinde, in welchem der Widerstandsdraht liegt. Dessen unteres Ende
ist so angeordnet, daß es beim Einsetzen der Zylinder 26 in die Rohre 25 mit diesen
leitende Verbindung bekommt. Das obere Ende des Widerstandsdrahtes ist durch den
Zylinder 26 nach außen geführt. Zur queek-
silberdichten Abdichtung der Durchführungsstelle ist der die Durchführung bewirkende
Stift 30 schwach kegelig geformt und wird durch eine Feder oder federnde Platte 31 in
die entsprechend konische Durchführungsöffnung hineingezogen. In der Grundplatte 32,
auf der die beiden Rohre 25 isoliert befestigt sind, ist ein einstellbarer Schlitten 33 geführt,
der mit der Achse 6 verbunden ist, so daß xo also die Höhenlage des Schwerpunktes des
ganzen Regelwiderstandes gegenüber der Drehachse leicht eingestellt werden kann, um
vollkommene oder möglichst vollkommene Indifferenz und damit geringste Beanspruchung
der Bimetallfedern zu erreichen. In der Mittellage sind die beiden Zylinder 26 ganz von Quecksilber umgeben, bei Neigung
nach der einen oder anderen Seite wird der entsprechende Wdderstandsdraht allmählich
freigegeben, während der andere kurzgeschlossen bleibt. Der Raum über dem
Quecksilber ist mit einem indifferenten Gas oder einer indifferenten isolierenden Flüssigkeit
gefüllt. Im letzteren Falle wird, um die Flüssigkeitsausdehnung zu ermöglichen, das
eine der Rohre 25 oben durch eine elastische Membrane 34 verschlossen. Die Rohre 25 sind
in der Mittelstellung so in der Drehebene schräg gestellt, daß bei etwa halber Neigung
der Zylinder mit dem halb freigegebenen Widerstand senkrecht steht. Die dargestellte
Ausführungsform des Regelwiderstandes ermöglicht die Veränderung verhältnismäßig
starker elektrischer Ströme, da die in den Widerstandsdrähten entwickelte Wärme infolge
des geringen Abstandes dieser Drähte von den Gehäusewandungen 25 und infolge
der Ausbildung dieser Gehäusewandungen 25' als Metallrohre schnell und ohne schädliche
Wärmespannungen abgeführt wird und da die Ströme stets einen nur kurzen Weg durch
das Quecksilber zurücklegen.
Durch das Schaltbild Abb. 3b ist die Wirkungsweise und Schaltung des Regel-Widerstandes
veranschaulicht für den Fall, daß die Veränderungen der Meßgröße durch
das Steuerwerk in zugeordnete Veränderungen der Drehzahl und Drehrichtung eines Elektromotors umgesetzt werden sollen. 34
und 35 sind die beiden auf den Zylindern 26 befindlichen Widerstände, die an ihren inneren
Enden durch das Metallgehäuse des Regel-. Widerstandes verbunden und an ihren äußeren
Enden über einen Widerstand 36, zweckmäßig eine Eisendrahtlampe, an irgendeine Stromquelle
37 angeschlossen sind. An den äußeren Enden der Widerstände 34 und 35 sind die Leitungen 38 und 39, am inneren Ende bzw.
Gehäuse die Leitung 40 angeschlossen. In der Mittelstellung des Regelwiderstandes sind
beide Widerstände 34 und 35 kurzgeschlossen.
Bei Neigung wird einer der Widerstände allmählich
eingeschaltet, während der andere kurzgeschlossen bleibt. Es wird dadurch zwischen Leitung 40 und einer der Leitungen
38 und 39 eine von Null ansteigende Spannung erzeugt, während die andere der
Leitungen 38 und 39 mit Leitung 40 kurzgeschlossen bleibt.
Der Motor 41 ist so an die Leitungen 38 bis 40 angeschlossen, daß seine Feldwicklung
zwischen den Leitungen 38 und 39, die immer in derselben Richtung vom Strom durchflossen
werden, liegt, seine Ankerwicklung dagegen zwischen der Leitung 40 und der
Mitte der Feldwicklung. In der Ankerwicklung kehrt sich also die Stromrichtung um
und damit auch die Drehrichtung. Trotzdem der Motor wie ein Hauptstrommotor geschaltet
ist, bleibt die Feldstärke infolge der Eigenart der Schaltung unabhängig von der
Ankerstromstärke und ist direkt proportional der am Widerstand 34 oder 35 herrschenden
Spannung. Der Motor hat infolgedessen Nebenschlußverhalten. Bei annähernd gleichbleibendem
Zusammenhang zwischen Drehmoment und Drehzahl, der bei einem Regelmotor gegeben ist, ist daher jeder Spannung
von Null ansteigend eine bestimmte Drehzahl zugeordnet. Infolge seiner Schaltung kann go
der Motor sowohl für Gleichstrom als auch für Wechselstrom verwendet werden. Durch
unterschiedliche Größe der Widerstände der Feldwicklungen beiderseits des Anschlußpunktes
der Ankerwicklung kann ein beliebiges Verhältnis zwischen Vorwärts- und Rückwärtsgeschwindigkeit herbeigeführt werden.
Auch selbsttätige Endausschaltung und Wiedereinschaltung läßt sich bei dem Motor
sehr leicht durch Unterbrechung derjenigen der Leitungen 38 bzw. 39 erreichen, die
jeweils Spannung gegen Leitung40 führt.
In Abb. 4 ist noch eine andere Ausführungsform des Wärmestrahlsteuerwerks schematisch
dargestellt, wo die Verschiebung der als Kurzschlußflüssigkeit zur Veränderung der Widerstände dienenden Quecksilbermenge
nicht auf dem Umwege über eine Drehbewegung, sondern unmittelbar durch die
temperaturempfindlichen Körper erfolgt. Als temperatur empfindliche Körper werden hierbei
gas- bzw. dampfförmige Körper und leicht verdampfende Flüssigkeiten verwendet. Die Zahlen 215 bis 31 haben die gleiche Bedeutung
wie in Abb. 3. Die Rohre 25 sind 11g jedoch oben erweitert zu den Räumen 42,
die ihrerseits durch die nachgiebigen Membranen 43 mit den Gefäßen 44 verbunden sind.
Diese Gefäße 44 tragen in ihrem oberen Teil die Strahlungsaufnahmeflächen 45, unter
denen sich die Verdampfungsräume 46 befinden. Über den Flächen 45 bewegt sich der
Schirm 9, der die Wärmestrahlung der Strahlungsquelle in Abhängigkeit von der Meßgröße
mehr auf die eine oder mehr auf die andere .der Flächen 45 fallen läßt. Die Räume
über dem Quecksilber in den Rohren 25 und die Räume 42 sind mit einer schwer verdampfenden
isolierenden Flüssigkeit gefüllt, die Räume 44 dagegen mit einer leicht verdampfenden
Flüssigkeit, die Räume 46 teilweise mit dieser Flüssigkeit, teilweise mit
deren Dampf oder einer kleiner Menge eines permanenten Gases. Die Wirkungsweise ist
folgende: Die Flächen 45 mit den Verdampfungsräumen 46 sind die temperaturempfindliehen
Teile des Steuerwerks. Je nachdem die eine Fläche eine höhere oder tiefere Temperatur
hat als die andere, ist der Dampfdruck der Flüssigkeit in dem unter der Fläche befindlichen
Verdampfungsraum höher oder
ao tiefer als im anderen Verdampfungsraum. Auf der stärker erwärmten Seite tritt daher
Verdampfung, auf der anderen Kondensation ein. Durch die Volumenvergrößerung auf der
wärmeren und Volumenverringerung auf der kälteren Seite tritt, übertragen durch die
Membranen 43 auf die Räume 42 und Rohre 25, eine Verschiebung der Quecksilbermenge
nach der kälteren Seite hin ein. Der sich einstellende Unterschied der Quecksilberspiegel
in .den Rohren 25 ist stets gleich dem Dampfdruckunterschied in den beiden Räumen
46. Da bei leicht verdampfenden Flüssigkeiten kleinen Temperaturunterschieden schon
sehr große Unterschiede in der Dampfspannung entsprechen, ist das Steuerwerk also
außerordentlich empfindlich, da es schon auf sehr kleine Bestrahlungsunterschiede mit
großen Veränderungen anspricht. Um eine unerwünschte Überempfindlichkeit zu vermeiden,
wird daher außer der leicht verdampfenden Flüssigkeit eine kleine Menge eines permanenten Gases in die Räume 45
gegeben, so daß der sich bei Erwärmung bildende Dampf stets mit einer bestimmten
Gasmenge vermischt ist. Der Dampfdruckunterschied wirkt dann nur noch als Partialdruckunterschied;
den Temperaturdifferenzen sind kleinere Gesamtdruckunterschiede zugeordnet,
und die Regelung wird weicher. Daß der Raum über dem Quecksilber zunächst mit einer schwer verdampfenden Flüssigkeit gefüllt
ist, hat folgenden Grund. Würde bei Ausschlag nach einer Seite die leicht verdampfende
Flüssigkeit unmittelbar mit dem freigegebenen Widerstände in Berührung
kommen, so würde sie .durch die Stromwärme erwärmt und ihr Dampfdruck noch weiter
erhöht werden. Das Steuerwerk würde also ganz nach einer Seite ausschlagen und sein
sicheres Arbeiten wäre in Frage gestellt. Ebenso wie bei dem durch Neigung bzw. Drehung der Achse 6 betätigten Regelwiderstand
nach Abb. 3 kann auch das Wärmestrahlsteuerwerk nach Abb. 4 mit nur einem veränderlichen Widerstand ausgeführt werden,
falls nur eine zwischen Null_ und einem Maximum veränderliche Stromstärke-benötigt
wird.
Claims (10)
- Patentansprüche:I. Strahlungssteuerwerk zur rückwirkungslosen Einstellung eines zur Arbeitsabgabe an Regelorgane fähigen. Steuerteils entsprechend der Stellung einer Meßvorrichtung mittels einer durch Ablenkung oder Abschirmung veränderlichen Wärmestrahlung, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil (Achse 6, Quecksilber in Abb. 4) durch die von den Strahlungsänderungen beeinflußten, unter der Wärmestrahlung meßbare Ausdehnungsänderungen erfahrenden Körper (1,2,46) un-. mittelbar verstellt wird und .der die Bestrahlung regelnde Schirm (9) derart geformt und mit der Meßvorrichtung (10) verbunden ist, daß die auf die Körper wirkende Strahlungsenergie der Stellung der Meßvorrichtung stetig zugeordnet ist.
- 2. Strahlungssteuerwerk nach An-Spruch i, da'durch gekennzeichnet, daß die von den Strahlungsänderungen beeinflußten Körper aus zwei gegeneinandergeschalteten, von den Strahlungsänderungen entgegengesetzt beeinflußten Ausdehnungskörpern (1, 2,46) bestehen.
- 3. Steuerwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausdehnungskörper zwei an sich bekannte schraubenförmig gewundene Bimetall- 10a federn (1, 2) verwendet werden, die über einer gemeinsamen Achse (6) so gegeneinandergeschaltet angeordnet und an je einem Ende (3, 4) festgehalten sind, während die beiden anderen Enden starr, z. B. durch eine Scheibe (5), mit der Achse verbunden sind, daß die durch die Bewegungen der Meß vorrichtung (10) bewirkten Veränderungen des Bestrahlungsverhältnisses beider Federn bzw. die Veränderungen der Meßgröße in zugeordnete Drehbewegungen der Achse (6) umgewandelt werden.
- 4. Steuerwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das sich stärker ausdehnende Metall der Bimetallfedern (1, 2) sich auf der der Wärmestrahlung am stärksten ausgesetzten Seite befindet.
- 5. Steuerwerk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb der Bimetallschraubenfedern (i, 2)621(530Schirme (14) befinden zur Abstimmung der Erwärmungsnachwirkung gegen die Abkühlungsnach'wirkung·.
- 6. Steuerwerk nach Anspruch 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß bei stärkstem Bestrahlungsunterschied der beiden Ausdehnungskörper (1, 2) ein Hilfsschirm (20,21) vor den weniger bestrahlten Körper gebracht und dann erst eine.Sperrung (22, 23) freigegeben wird, die den die Bestralilung verändernden Schirm (9) oder Spiegel zuvor nicht über die entsprechende Grenze des Regelbereichs des Steuerwerks hinausgehen läßt.
- 7. Steuerwerk nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der durch die Ausdehnungsänderungen der Meßkörper (1, 2) in Drehung versetzten Achse (6) ausbalanziert ein an sich bekannter Regelwiderstand (25 bis 35) angeordnet ist, dessen Gehäuse (25) teilweise mit Quecksilber gefüllt ist und elektrische Widerstände (34, 35) enthält, die im Maße der Lageänderungen des Gehäuses (25) vom Quecksilber stetig freigegeben oder kurzgeschlossen werden.
- 8. Steuerwerk nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die äußeren Enden zweier hintereinandergeschalteter, in dem Gehäuse (25) des Regel-Widerstandes (25 bis 35) angeordneter, durch das Quecksilber einzeln mehr oder weniger freigegebener Widerstände (34, 35) die Feldwicklung eines Regelmotors (41) und zwischen einen Punkt dieses Stromweges und die verbundenen inneren Enden der beiden Widerstände die Ankerwicklung des Regelmotors geschaltet ist.
- 9. Steuerwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßkörper zwei leicht verdampfende, teilweise verdampfte Flüssigkeiten verwendet werden, die in Hohlräumen (44,46) eingeschlossen und in bei Differential-Dampfspannungs-Thermometern bekannter Weise durch eine Ouecksilbermenge, die unmittelbar als Kurzschlüßflüssigkeit eines Regelwiderstandes dienen kann, kommunizierend verbunden sind.
- 10. Steuerwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die leicht verdampfenden Flüssigkeiten und die als Kurzschlußflüssigkeit eines Regelwiderstandes dienende Quecksilbermenge schwer verdampfende, isolierende Flüssigkeiten geschaltet sind.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH112066D DE621639C (de) | 1927-07-02 | 1927-07-02 | Strahlungssteuerwerk |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH112066D DE621639C (de) | 1927-07-02 | 1927-07-02 | Strahlungssteuerwerk |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE621639C true DE621639C (de) | 1935-11-11 |
Family
ID=7171474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEH112066D Expired DE621639C (de) | 1927-07-02 | 1927-07-02 | Strahlungssteuerwerk |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE621639C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE877968C (de) * | 1939-11-28 | 1953-05-28 | Carl Schellhase | Regeleinrichtung zur Konstanthaltung einer Messgroesse, wie Temperatur, Druck, Feuchtigkeit |
US3204064A (en) * | 1961-11-08 | 1965-08-31 | Landis & Gyr Ag | Thermal relay having movable heat transfer device |
-
1927
- 1927-07-02 DE DEH112066D patent/DE621639C/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE877968C (de) * | 1939-11-28 | 1953-05-28 | Carl Schellhase | Regeleinrichtung zur Konstanthaltung einer Messgroesse, wie Temperatur, Druck, Feuchtigkeit |
US3204064A (en) * | 1961-11-08 | 1965-08-31 | Landis & Gyr Ag | Thermal relay having movable heat transfer device |
US3207872A (en) * | 1961-11-08 | 1965-09-21 | Landis & Gyr Ag | Thermal bimetallic relay |
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