DE723670C - Nach dem Impulsfrequenzverfahren arbeitende Messanlage, insbesondere fuer Fernmessung - Google Patents

Description

• Nach dem Impulsfrequenzverfahren arbeitende Meßanlage, insbesondere für Fernmessung Es ist bekannt, Größen irgendwelcher Art, z. B. Strom, Spannung, Leistung oder den Flüssigkeitsstand, in seinem Behälter dadurch an einem entfernten Ort anzuzeigen, daß man mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung Impulse sendet, deren Zahl je Zeiteinheit der zu messenden Größe proportional ist, und daß man an dem Ort, an welchem die Größe angezeigt werden soll, die Impulszahl je Zeiteinheit mißt. Als Impulsgeber benutzt man meist Geräte mit einem als Kollektor ausgebildeten Kontaktgeber; der durch ein bei Elektrizitätszählern übliches Triebsystem abhängig von der zu messenden Größe in Umdrehungen versetzt wird. Die Zahl der von dem Kollektor gegebenen Impulse ist dann von der Drehzahl des Ankers, d. h. von der zu messenden Größe abhängig. Zum Anzeigen der Impulszahl am Empfänger kann man. verschiedene Einrichtungen benutzen. Man kann sich z. B. eines von den Impulsen gesteuerten Umschalters bedienen, der einen Kondensator abwechselnd über ein träges Meßinstrument entlädt und mit Hilfe einer Batterie wieder auflädt.
• Der Meßbereich derartiger Einrichtungen läßt sich dadurch verändern, daß man ein Lbersetzungsgetriebe, das zwischen dem Anker und dem Kollektor eingeschaltet ist, verändert. Durch dieses Verfahren wird jedoch nur die obere Grenze des Meßbereiches verschoben, dagegen wird nichts an der Lage des Nullpunktes geändert. Es liegt nun vielfach die Aufgabe vor, den Meßbereich derart zu verändern, daß auch der Nullpunkt verschoben wird. Es kann beispielsweise wünschenswert sein, den Meßbereich eines Leistungsanzeigers, welcher normalerweise von o bis 3oo kW reicht, derart umzuschalten, dafä der Meßbereich nach der Umschaltung zwischen 3oo und 6oo kW liegt. Dadurch wird. auch die prozentuale Meßgenauigkeit für den höheren Meßbereich erhöht.
• Gemäß der Erfindung kann man eine Verschiebung des Meßbereiches nach größeren Werten, derart, daß unter Veränderung der Lage des Skalennullpunktes am Anzeigegerät der jedem Skalenteil entsprechende Zuwachs der Meßgröße unverändert bleibt, in der Weise erreichen, daß ein Kontaktgeber mit zwei Antrieben vorgesehen wird und daß die Zahl der je Zeiteinheit von der zu messenden Größe unter dem Einfluß des einen, und zwar des Meßwerkantriebes erzeugten Impulse durch den anderen wahlweise einstellbaren Antrieb um einen je nach der Verschiebung des Meßbereiches verschieden großen, aber festen Betrag verringert wird. Man kann beispielsweise bei einem Meßgerät, welches bei dem 'vollen Skalenausschlag mit zehn Impulsen je Sekunde arbeitet, den Meßbereich um das Doppelte erweitern, wenn man nach der Umschaltung die vom Impulsgeber gelieferten Impulse um zehn Impulse je Sekunde verringert. In diesem Falle schließt sich der erweiterte Meßbereich an den normalen Meßbereich an und endet beim Doppelten des normalen Meßbereiches.
• Die Verwendung von Kontaktgebern finit zwei Antrieben ist für Fernmeß.anlagen für einen anderen Zweck bereits bekannt. Für die Fernübertragung von Meßwerten, die abgegebenen und bezogenen Leistungen entsprechen, hat man mit Hilfe eines konstanten Antriebes eine der Meßgröße Null entsprechende Impulszahl erzeugt. Diese Impulszahl wird durch den Antrieb des Meßwerkes, je nachdem ob es sich um eine bezogene oder abgegebene Leistung handelt, um einen dem Leistungsmeßwert proportionalen Betrag vermindert oder erhöht. Hierdurch wird erreicht, daß in dem Anzeigegerät, ausgehend von dem in der Mitte der Skala liegenden Nullpunkt, die abgegebene Leistung in der einen, die bezogene in der anderen Skalenhälfte angezeigt wird. Eine Erweiterung des Gesamtmeßbereiches des Anzeigeinstrumentes wird auf diese Weise nicht erreicht und auch nicht angestrebt.
• Die Zahl der vom Impulsgeber je Zeiteinheit gesandten Impulse kann in verschiedener Weise um einen bestimmten Betrag verringert «erden. Man kann beispielsweise den Impulsgeber mit zwei gegeneinander drehbaren Teilen ausrüsten, bei welchen die Umlaufgeschwindigkeit des einen von der zu messenden Größe abhängt und die des anderen auf einen bestimmten Wert eingestellt werden kann. Schaltet man den kleinsten Meßbereich ein, so wird dieser Teil des Kontaktgebers stillgesetzt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Kontaktgeber dieser Art ist in Abb. i schematisch dargestellt.
• Mit i ist der Anker eines Zählers bezeichnet, dessen Drehzahl der zu messenden Größe proportional sein möge. Dieser Zähler treibt tnit Hilfe des Ritzels 2 und des Zahnrades 3 den Kontaktgeber ,4 an. Dieser besteht aus einem Zylinder aus Isoliermaterial, über dessen Umfang z. B. zehn aus leitendem Material bestehende Segmente 5 gleichmäßig verteilt sind. Kommt eines dieser Segmente mit den Federn 6 in Berührung, so wird der Stromkreis der Batterie 7 geschlossen und damit ein Impuls dem Anzeigegerät 8 zugeführt. Um die Impulszahl je Zeiteinheit um einen bestimmten Betrag zu verändern, sind die Feder n6 an dem drehbaren Arm g befestigt, der mit Hilfe des Motors io in Umdrehungen versetzt werden kann. Der Umlaufsinn des drehbaren Armes 9 ist der gleiche wie der der Kontaktw alte q., so daß Impulse nur gegeben werden, wenn eine Differenz zwischen der Umlaufgeschwindigkeit des Armes 9 und des Kontaktgebers d. besteht. Läuft z. B. der Arm 9 in jeder Sekunde einmal um, so wird eine Impulszahl je Sekunde gesendet, die um zehn Impulse kleiner ist als sie bei stillstehendem Arm g sein würde. Dadurch, daß man den Arm 9 mit verschieden großen Geschwindigkeiten umlaufen läßt, kann man die Impulszahl um einen beliebigen Betrag vermindern und so den Meßbereich fast beliebig erweitern. Da es vorkommen kann, daß der Kontaktgeber .1 langsamer umläuft als der Arm 9 und dadurch Impulse gegeben werden, deren Zahl der zu messenden Größe nicht proportional ist, so empfiehlt es sich, durch ein Gesperre dafür zu sorgen, daß der Arm g nicht schneller umläuft als der Kontaktgeber .1.
• Der Motor i o wird zweckmäßig als polumschaltbarer selbstanlaufender Synchronmotor ausgebildet, damit in möglichst einfacher Weise verschiedene Umlaufzahlen eingestellt werden können.
• Bei dem in Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung findet die Subtraktion einer bestimmten Polzahl je Zeiteinheit in der Sendeeinrichtung für die Impulse statt. Wenn man den Mel@berelch des Instrumentes 8, welches meist an einem vom Impulsgeber entfernten Ort aufgestellt sein wird, verändern will, so muß man von diesem Ort aus die Umlaufgeschwindigkeiten des Armes 9 einstellen. Dazu sind im allgemeinen besondere Steuerleitungen notwendig. Man kann die Subtraktion einer bestimmten Impulszahl jedoch auch in unmittelbarer Nähe des Meßinstrumentes 8 vornehmen und als Impulsgeber eine in üblicher Weise ausgebildete .Einrichtung verwenden, die nur aus einem proportional der zu messenden Größe in Umlauf versetzten Kontaktgeber besteht. In diesem Falle wird man durch die von dem Kontaktgeber gelieferten Impulse am Empfangsort einen besonderen Kontaktgeber in Gang setzen, der mit einer Einrichtung zum Subtrahieren einer bestimmten Impulszahl versehen ist. Bei einer derartigen Einrichtung würde man den in Abb. i dargestellten und mit ¢- bezeichneten Kontaktgeber durch die von einem besonderen Impulsgeber gelieferten Impulse in Umlauf versetzen. Zu diesem Zweck könnte man beispielsweise ein von den Impulsen gesteuertes Nebenuhrengetriebe oder Klinkrad an Stelle des Ankers i auf das Zahnrad 3 einwirken lassen.
• Eine Verminderung der je Zeiteinheit gegebenen Impulszahl kann man auch erzielen, wenn man auf den Anker des Kontaktgebers ein konstantes Drehmoment entgegen der Umlaufrichtung einwirken läßt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dieser Art ist in der Abb.2 schematisch dargestellt. Die der Abb. i entsprechenden Teile tragen die gleichen Zahlen. Die Impulszahl je Zeiteinheit wird dadurch vermindert, daß man auf die den Anker i tragende Welle ein Gegendrehmoment ausübt. Dieses Gegendrehmoment wird bei dem in Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung von dem Anker i i eines in üblicher Weise ausgebildeten Ampenestundenzählers erzeugt, der jedoch ohne Bremsscheibe arbeitet. Das Magnetfeld wird durch den permanenten Magneten i 2 erzeugt. Durch den Anker i i kann mit Hilfe der Batterie 13 ein konstanter Strom geschickt werden. Durch Einstellung eines bestimmten Gegendrehmomentes durch Regelung der dem Anker i i zugeführten Stromstärke kann der Meßbereich des Instrumentes-8 in beliebiger Weise verändert werden.
• Die in Abb. i und 2 dargestellten Anordnungen können so ausgebildet werden, daß die zum Subtrahieren einer bestimmten Impulszahl dienende Einrichtung selbsttätig in Gang gesetzt wird, sobald das Meßinstrument 8 den vollen Skalenausschlag zeigt.
• Es ist leicht einzusehen, daß die Vorrichtung nach der Erfindung nicht nur die Verdoppelung des Meßbereiches gestattet, sondern daß man den Meßbereich durch fast beliebig viele Stufen erweitern kann. Die Meßbereiche können einander auch überlappen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Nach dem Impulsfrequenzverfahren arbeitende Meßanlage, insbesondere für Fernmessung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung des Meßbereiches nach größeren Werten, derart, daß unter Veränderung der Lage -des Skalennullpunktes am Anzeigegerät der jedem Skalenteil entsprechende Zuwachs der Meßgröße unverändert bleibt, ein Kontaktgeber mit zwei aßdie Zahl Antrieben d er je vorgesehen -Zeiteinheit ist von ur idd der zu messenden Größe unter dem Einfluß des einen, und zwar des Meßwerkantriebes erzeugten Impulse durch den anderen wahlweise einstellbaren Antrieb um einen je nach der Verschiebung des Meßbereiches verschieden großen, aber festen Betrag verringert wird. , 2. Impulsgeber für Meßanlagen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei gegeneinander drehbaren Teilen besteht, wobei die Umlaufgeschwindigkeit des einen eindeutig von der zu. messenden Größe abhängt und die des anderen wahlweise auf einen bestimmten konstanten "Betrag eingestellt werden kann. 3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit konstanter Geschwindigkeit umlaufende Teildes Kontaktgebers durch einen gegebenenfalls polumschaltbaren Synchronmotor angetrieben wird. q.. 'Meßgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber mit einer Einrichtung ausgerüstet ist, mit deren Hilfe auf den umlaufenden Teil des Impulsgebers ein konstantes Drehmoment ausgeübt werden kann, z. B. mit konstantem Strom gespeistes Triebsystem eines Amp@restundenzählers ohne Bremsscheibe.