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Meßeinrichtung mit einem die Augenblickswerte integrierenden Meßinstrument,
wie Zähler Blei integrierenden Meßgeräten, z. B. bei Wattstundenzählern, ist die
Drehzahl proportional den jeweiligen Augenblickswerten, also beispielsweise der
Leistung, der vom Meßgerät zurückgelegte Meßweg proportional dem Integral der Augenblickswerte,
also beispìelsweise dem Stromverbrauch. Mitunter ist es erwünscht, mit solchen integrierenden
Meßgeräten von Augenblickswerten also heispielsweise von der Leistung abhängige
Messungen durchzuführen, sei es, um die Augenblickswerte selbst zu eimüteln, sei
es, um je nach der Höhe der Augenblickswerte die Integralwerte verschiedenartig
zu registrieren. Man kann mit Hilfe von integrierenden Meßgeräten auf verschiedene
Weise Augenblicksmessungen durchführen. So kann man z. B. durch das integrierende
Gerät einen Impulsgeber steuern, der um so mehr Impulse erzeugt, je größer die Drehzahl
des Geräts ist.
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Werden diese Impulse auf ein genügend träges Zeigergerät o. dgl.
übertrage:n, dann sind die Angaben ein Maß für den jeweiliegen Augenblickswert.
Diese Ausführungsform setzt aber die Verwendung großer Impulszahien voraus, damit
die Ausschläge des Meßgeräts auch bei kleinen Leistungen nicht zu stark schwanken.
Eine große Impulszahl ist aber für die Zählung unbequem} denn bei der Zählung muß
durch jeden Impuls ein Zählwerk fortgeschaltet werden, und der Fortschaltmechanismus
hat stets eine gewisse Trägheit, die bei zu großen Impulszahlen ein richtiges Arbeiten
erschwert.
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- Nach einem anderen Vorschlag läßt man von dem integrierenden Gerät
eine auf Zentrifugalkräfte ansprechende Meßvorrichtung antreiben oder man läßt den
Anker des Geräts durch das Maul eines schwenkbar gelagerten, unter Federkraft stehenden
Dauermagneten
laufen, der mit einer Anzeigevorrichtung verbunden
ist und um so mehr verschwenkt wird, je größer die Drehzahl des Ankers ist. Durch
solche Vorrichtungen kann aber leicht das richtige Arbeiten des Zählers gestört
werden, auch sind sie für Fernmessung ungeeignet. Ferner kann man, von dem integrierenden
Gerät den einen Teil eines Reibradgetriebes antreiben lassen, dessen anderer Teil
mit unveränderlicher Gleschwindigkeit angetrieben wird und dessen verschiebbarer
oder schwenkbar gelagerter dritter Teil sich entsprechend dem Geschwindigkeitsverhältnis
der beiden anderen Teile einstellt. Solche Reibradgetriebe belasten aber den Zähler
verhältnismäßig stark. Die leistungsmäßige Verbrauchsmessung ist bei den sog. Spitzenzählern
bekanntgeworden.
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Diese arbeiten entweder mit einem mechanischen oder elektrischen Gegendrehmoment.
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Der Zähler beginnt erst dann zu laufen, wenn das Zählmoment dieses
Gegenmoment überwindet. Er mißt dann nicht mehr den vollen Verbrauch.
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Bei einer anderen Spitzenzählerausführung treibt der Zähler den ersten
Teil eines Differentialgetriebes an, dessen zweiter Teil in entgegengesetzter Richtung
von einem Laufwerk angetrieben ist und dessen dritter Teil über eine nur einseitig
wirkende Kupplung ein Zählwerk fort schaltet. Hier läuft zwar der Zähler mit seiner
normalen Drehzahl, ist aber durch das Differentialgetnebe belastet. Auch läßt sich
diese Ausführungsform nur schwer für Fernspitzenzählung anwenden, weil dann der
eine Differentialgetriebeteil stoßweise durch die Fernzählimpulse forgeschaltet
wird und dadurch die für die Spitzenzählung erforderliche Bildung der Differenzgeschwindigkeit
der beiden Getriebeteile erschwert wird.
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Die Erfindung geht nun von einer Meßeinrichtung aus mit einem die
Augenblickswerte integrierenden Meßgerät, wie Zähler, das in bekannter Weise mittels
eines Licht impulssenders unter Zuhilfenahme voll lichtelektrischen Zellen, Verstärkern
u. dgl. elektrische Impulse erzeugt, die einer Meß-, Anzeige- oder Schaltvorrichtung
zugeführt werden. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art haben die von den Impulsen
eingestellten bzw. gesteuerten Empfangsgeräte nur diese Impulse gezählt und summieren
registriert oder die Häufigkeit der Impulse pro Zeiteinheit überwacht.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß diese von den Impulsen gesteuerte
Empfangsvorrichtung je nach der Steilheit der elektrischen Impulse
verschiedenartig mißt. anzeigt oder schaltet. Insllesondere kann die von den Impulsen
gesteuerte Empfangsvorrichtung als Spitzenzähler, vorzugsweise Fernspitzenzähler,
verwendet werden, wenn man ihr eine einstellbare Vorrichtung zuordnet, die nur Impulse
bestimmter Steilheit zu der Fortschalteinrichtung eines Zählwerks hindurchläßt.
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Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden:
In Fig. 1 ist der Zähler mit 1, mit 2 eine Lichtquelle bezeichnet, in deren Strahlengang
-eine über Teile ihres Umfangs verspiegelte Scheibe 3 angebracht ist. Die von den
Spiegeln zurückgeworfenen Strahlen 4 treffen auf eine lichtelektrische Zelle 5,
die die Lichtimpulse in elektrische impulse umformt. Die Impulse werden in einem
Verstärker derart verstärkt, daß sie auf eine Feruleitung 7 gegeben werden können
und zur Steuerung von Meßgeräten, elektromagnetischen Klinkwerken o. dgl. an der
Empfangsstelle ausreichen. An der Empfangsstelle ist, wie gestrichelt angedeutet,
unmittelbar mittels einer Leitung 8 ein Fernzählwerk 9 angeschlossen, das bei jedem
Impuls um einen Schritt weitergeschaltet wird. doch kann, wenn nur Spitzenzählung
beabsichtigt ist, das Zählwerk 9 auch wegfallen.
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Ferner ist an der Empfangsstelle ein Transformator 10 angeschlossen,
der ein gestrichelt angedeutetes, die Steilheit der Impulse überwachendes Meßgerät
1 1 speist. An Stelle des Meßgeräts 11 oder außer diesem kann auch noch eine Vorrichtung
12 an den Transformator 10 angeschlossen sein, die nur dann die Mleßimpulse nach
dem Fernzählwerk 13 hindurchläßt, wenn sie eine gewisse Steilheit haben. Die Vorrichtung
12 wird am besten einstellbar ausgeführt, so daß die Steilheitsgrenze regelbar ist.
Sie enthält beispielsweise eine Differentialschaltung mit Kippkreisen bzw. Gleichrichtern
oder auch ohne solche Anordnungen. So können z. I3. die durch den Transformator
10 umgewandelten Impulse über einen Stromkreis mit einer einstellbaren Gegen-EMK,
einem Gl.ichrichter und einem Fortschaltrelais auf ein Fernzählwerk 13 einwirken.
Wenn die durch 10 transformierte Spannung kleiner ist als die Gegen-EMK, die durch
den Gleichrichter gegen das Fortschaltrelais abgesperrt ist. dann wird dieses Relais
nicht geschaltet.
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Ist sie dagegen größer als die Gegen-EMIs. dann geht der Überschuß
durch den Gleichrichter nach dem Relais hindurch, und das Zählwerk wird um einen
Schritt fortgeschaltet. Damit das Relais auch dann einen genügend starken Fortschaltimpuls
erhält. wenn die Differenz zwischen der transformierten Spannung und der Gegen-EMK
kleiner ist, kann noch ein Kippkreis o. dgl.
dazwischengeschaltet
werden, der die Eigenschaft hat, brei jedem Anstoß stets einen gleich großen Stromimpuls
zu geben.
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Da solche Schaltungen an sich bekannt sind, sollen sie nicht näher
erläutert werden.
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Die Fig. 2 zeigt in Abhängigkeit von der Zeit t den Verlauf der durch
die Leitung 7 gehenden und der durch den Transformator 10 umgeformten Impulse. Läuft
der Zähleranker I an der Meßstelle rasch, dann erreicht der auf die lichtelektrische
Zelle 5 treffende Lichtimpuls rasch sein Maximum und klingt ebenso rasch wieder
ab. Entsprechendes gilt für den durch die lichtelektrische Zelle gesteuerten Stromimpuls,
der dann etwa einen Verlauf nach Kurve 14 zeigt. Läuft dagegen der Zähleranker 1
langsam, dann erreicht der Lichtimpuls und der entsprechende Stromimpuls nur allmählich
sein Maximum und klingt auch langsamer ab. Er hat dann beispielsweise emen Verlauf
entsprechend der Kurve 15. Die auf der Sekundärseite des Transformators 10 durch
die Impulse hervorgerufene Spannung ist bei rascher Drehung des Ankers I wegen der
Steilheit der Kurve I4 bedeutend höher als bei langsamer Drehung der Scheibe 1.
Im ersteren Fall ergibt sich beispielsweise eine Spannung nach der Kurve 140, im
zweiten Fall eine Spannung nach der Kurve 150. Die Spannung ist in weiten Grenzen
proportional der Drehzahl des Ankers 1. Man kann die Proportionalität durch entsprechende
Formgebung der Spiegelteile der Scheibe 3, der Blendenausschnitte einer vom Anker
angetriebenen Blendenscheibe und ähnliche Mittel verbessern. Ist der Apparat I2
beispielsweise so eingestellt, daß er nur Spannungsstöße, die die Grenze GG übersteigen,
nach dem Zählwerk 13 hindurchläßt, dann wird von dem Zählwerk 13 nur derjenige Verbrauch
gemessen, der unter Überschreitung einer bestimmten, der Grenze GG entsprechenden
Leistungsgrenze entnommen wird. Auf diese Weise läßt sich eine einfache Fernspitzenzählung
durchführen, bei der außerdem die Registriergrenze bequem einstellbar ist. Verwendet
man mehrere Apparate 12 und I3 und stellt die einzelnen Apparate 12 auf verschiedene
Grenzen lein, dann kann man den Verbrauch getrennt nach verschiedenen Leistungsgrenzen
registrieren und durch Differenzbildung der Zählwerksangaben den auf die einzelnen
Leistungsbereiche entfallenden Verbrauch ermitteln. Will man eine solche rechnerische
Differenzbildung der einzelnen Zählwerksangaben ersparen, dann kann man zwischen
die Fortschaltumerke der Fernzählwerke und die Zähler werke selbst Differentialgetriebe
einschalten, die selbsttätig diese Differenz bilden.
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Selbstverständlich können auch an Stelle des Fernzählwerks 13 andere
Anzeigegeräte, Signalgeräte, Impulsgeber, Impulsvergleichmäßiger und -vervielfacher
treten, die ihrer seits wieder eine Empfangseinrichtung steuern.