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Verfahren zum stroboskopischen Vergleich von Geschwindigkeiten umlaufender
Teile Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum stroboskopischen Vergleich
der Geschwindigkeit eines umlaufenden Teiles, z. B. der Ankerscheibe eines Ferrariszählers,
mit der Geschwindigkeit eines anderen, als Vergleichsnormal benutzten umlaufenden
Teiles, z. B. der Ankerscheibe eines Eichzählers, und hat die Aufgabe, die prozentualen
Geschwindigkeitsalnveichungen ohne vorherige Anpassung der Geschwindigkeit der Vergleichsnormale
an die zu prüfende Geschwindigkeit des umlaufenden Teiles unmittelbar ablesbar zu
machen.
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Bei bekannten stroboskopischen Vergleichseinrichtungen war es stets
erforderlich, die Drehzahl. der Vergleichsnormale so lange zu ändern, bis der mit
der zu vergleichenden Drehzahl umlaufende stroboskopische Teil stillzustehen schien.
Die Vergleichsnormale mußte also mit einer Regeleinrichtung versehen werden, die
zwecks Vermeidung von Meßfehlern mit hoher Genauigkeit arbeiten mußte und deshalb
ihrerseits einer genauen Eichung bedurfte.
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Für andere Zwecke, z. B. für die Eichung von Präzisionsfrequenzmessern,
wurde ein Frequenzgenerator vorgeschlagen, bei dem durch eine mit mehreren Lochreihen
versehene umlaufende Scheibe ein Lichtbündel zu einer photoelektrischen Zelle gelangt,
die den Frequenzgenerator steuert. Die Lochscheibe selbst dient hier aber nicht
als Stroboskop, sondern gibt nur einen bestimmten Takt für den Frequenzgenerator
vor. Als Stroboskop wurde bei dieser Einrichtung in der üblichen Weise ein intermittierend
beleuchtetes, umlaufendes Lireuz verwendet. Abgesehen von der Verschiedenheit des
Verwendungszwecks hat auch diese Eich einrichtung den Mangel, daß .entweder der
Taktgeber jeweils der zu vergleichenden Geschwindigkeit oder diese Geschwindigkeit
dem Taktgeber angepaßt werden muß, bevor ein Vergleich möglich ist.
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Die Erfindung vermeidet diese Mängel. Erfindungsgemäß ist als stroboskopisch
beleuchtetes Vergleichsnormal eine mit der Geschwindigkeit des einen Zählers o.
dgl. umlaufende Trommel oder ein ähnlicher umlaufender Teil verwendet, der eine
Anzahl derart unterteilter und vor einer Skala angeordneter Markenreihen besitzt,
daß die jeweils stroboskopisch stillstehende Markenreihe die prozentuale Drehzahlabweichung
zwischen
den zu vergleichenden umlaufenden Teilen auf der Skala angibt. Am besten wird die
als Vergleichsnormal dienende Trommel von einem Synchronmotor angetrieben, dessen
Frequenz durch den stroboskopischen Taktgeber des einen umlaufenden Teiles bestimmt
wird, indem durch die beleuchteten Marken auf der umlaufenden Ankerscheibe vermittels
Photozellen pulsierender Gleichstrom erzeugt wird, der nach Verstärkung einen Transformator
speist.
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Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Die
Abbildung zeigt eine stroboskopische Einrichtung zum Vergleichen der Drehzahlen
mehrerer Umlaufzähler gemäß der Erfindung.
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Ein Synchronmotor 22 läuft mit einer Umdrehungszahl proportional der
Umdrehungszahl eines Bezugselementes x, beispielsweise eines Zählerankers, mit Hilfe
folgender Einrichtung um.
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x ist der Scheibenanker eines Wattstundenzählers; der an seinem Rande
abwechselnd mit gleich breiten, lichtabsorbierenden und lichtreflektierenden Streifen
versehen ist. In das Gehäuse 3, das mit zwei durch Sammellinsen ¢ und 5 verschlossenen
üffnungen versehen ist, ist eine Lichtquelle 2, beispielsweise eine Glühlampe, eingeschlossen.
Die Linsen 4 und 5 sind so angeordnet, daß bei leuchtender Lampe das Licht in zwei
Strahlenbüscheln besonders hoher Intensität zusammengezogen wird. Die Brennpunkte
der 'Linsen 4 und 5 liegen auf dem Rande der Scheibe x. Der Abstand zwischen den
Bremspunkten ist so gewählt, daß der eine Punkt auf einem lichtreflektierenden Streifen,
der andere auf einem lichtabsorbierenden Streifen liegt. Sobald die Scheibe x umläuft,
wird jedes Strahlenbüschel abwechselnd durch die hellen und dunklen Streifen der
Scheibe reflektiert und absorbiert. Auf diese Weise entsteht an den Brennpunkten
ein flackerndes Licht, das in bezug auf die Brennpunkte in eirein der Drehzahl der
Scheibe x proportionalen Takte wechselt.
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Das Flackern des Lichts kann auch dadurch hervorgerufen werden, daß
man Lichtstrahlen durch mehrere Öffnungen in der Scheibe hinaustreten läßt.
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In den Gang der am Ankerumfang reflektierten Lichtstrahlen sind die
Linsen 6 und 7 und die photoelektrischen Zellen 8 und 9 geschaltet. Durch die intermittierenden
Lichtstrahlen erzeugen die photoelektrischen Zellen Ströme, deren Frequenz der Drehzahl
der Scheibe x direkt proportional ist. Die Ströme werden durch Röhrenverstärker
i o verstärkt. An die Verstärker sind die beiden Primärspulen des Transformators
i i angeschlossen. Die Frequenz der Spannung an der Sekundärspule S des Transformators
i i ist der Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe x ebenfalls proportional. An die
Sekundärspule wird irgendeine Kontrollvorrichtung, beispielsweise ein Synchronmotor
22, angeschlossen. Die Drehzahl des Synchronmotors 22 ist infolgedessen der Drehzahl
der Scheibe x direkt proportional. Der Motor 22 ist mit der Trommel 23 direkt
gekuppelt. Der Mantel der Trommel 23 ist mit Marken 27 versehen. Die Abstände
zwischen den Marken sind auf den einzelnen Umfangslinien voneinander verschieden.
Die Trommel 23 wird von einer Lampe 25, insbesondere einer Neonröhre, beleuchtet.
Die Neonröhre wird in Übereinstimmung mit der Drehzahl einer zweiten Zählerscheibe
y mit Hilfe einer photoelektrischen Zelle 26 und eines Röhrenverstärkers io' intermittierend
erregt. Die Trommel 23 läuft mit einer Tourenzahl proportional der Tourenzahl
des Elementes x um, und die Lampe 25 flackert in Cbereinstimmung des Elementes y.
Zwischen einer der mit den Marken 27 versehenen Umfangslinien der Trommel
23 und dem flackernden Licht der Neonröhre 25 tritt stroboskopischer Synchronismus
auf. Parallel zu der Achse der Trommel 23 ist die Skala 21. angebracht. Die Skala
ist in Prozenten der Differenz der Drehzahl von x und y geeicht. Sind magnetische
Stärken zu messen, so sind auf der Skala 24 die Prozente der Unterschiede zwischen
der Stärke des mit der Scheibe y zusammenwirkenden Magneten und dem mit der Scheibe
x zusammenwirkenden Magneten . ant, gegeben. Um die Ablesung zu erleichtern,
hat die Skala 24 auf dem Schlitten 29 einen von Hand beweglichen Zeiger 28.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung bietet den Vorteil, daß genaue
Ergebnisse erhalten werden, ohne daß irgendeine weitere Rechnung notwendig ist.