DE735016C

DE735016C - Capacitance measuring bridge with zero instrument, especially for determining the content of fuel tanks on airplanes

Info

Publication number: DE735016C
Application number: DES137004D
Authority: DE
Inventors: Walter Koeppe
Original assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Current assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Priority date: 1939-05-09
Filing date: 1939-05-09
Publication date: 1943-05-04

Description

Kapazitätsmeßbrücke mit Nullinstrument, insbesondere zur Inhaltshestimmung von Brennstofftanks auf Flugzeugen Gegenstand des Hauptpatents ist eine Kapazitätsmeßbrücke mit Nullinstrument, insbesondere zur Inlhaltsíbestimmung von Brennstofftanks auf Flugzeugen, in der an dem Nullinstrument eine in Abhängigkeit von der Flüssigkeitsmenge sich ändernde Meßkapazität mit einer einstellbaren elektrischen Vergleichsgröße verglichen wird.Capacitance measuring bridge with zero instrument, especially for content determination of fuel tanks on airplanes The subject of the main patent is a capacity measuring bridge with zero instrument, especially for determining the contents of fuel tanks Aircraft, in which one depending on the amount of liquid on the zero instrument changing measuring capacitance with an adjustable electrical comparison value is compared.

Dabei ist das die Brücke abgleichende Schaltelement (Drehkondensator) mit dem Nullinstrument in der Weise vereinigt, daß gemeinsam mit dem Schaltelement das normalerweise feststehende System des Nullinstrumentes verdrehbar ist und die beiden Anzeigeorgane derart über derselben Skala spielen, daß sie bei Abgleich der Brücke zur Deckung gebracht die zu messende Kapazität an der Skala anzeigen.The switching element (variable capacitor) that balances the bridge is united with the null instrument in such a way that together with the switching element the normally fixed system of the zero instrument is rotatable and the both display organs play over the same scale in such a way that when comparing the Bridge brought to congruence show the capacitance to be measured on the scale.

Die gleicllzeitige Einstellung des Drehkondensators und des Nullinstrumentes erfordert hier, da bekanntlich ein Drehkondensator nur einen maximalen Verstellbereich von I800 besitzt, während ein Nullinstrument beispielsweise einen solchen von 2700 aufweisen kann, die Zwischenschaltung eines übersetzungsgetriebes. Bei dieser Anordnung ist aber von Nachteil, daß das Anzeige gerät eine große Baulänge, hohes Gewicht und viele Einzelteile besitzt. Die Reparaturmöglichkeiten sind daher schlecht, und auRerdem ist die Konstruktion teuer. The simultaneous setting of the variable capacitor and the zero instrument here, as is well known, a variable capacitor only requires a maximum adjustment range of I800, while a null instrument, for example, has one of 2700 may have the interposition of a transmission gear. With this arrangement but it is disadvantageous that the display is long and heavy and owns many items. The repair options are therefore bad, and In addition, the construction is expensive.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile durch einen Aufbau des Drehkondensators um das Nullinstrument in der Weise, daß der Rotor des Drehkondensators fest mit dem drehbaren Nullinstrument verbunden ist, während der Stator um die gleiche Achse beweglich gelagert ist und einen besonderen Antrieb erhält, der mit der Verstellung des Rotors zwangsläufig gekuppelt ist. The invention avoids these disadvantages by designing the variable capacitor around the zero instrument in such a way that the rotor of the rotary capacitor is fixed with is connected to the rotatable zero instrument, while the stator is around the same axis is movably mounted and receives a special drive that is inevitably coupled with the adjustment of the rotor.

Durch eine Gegenüberstellung der beiden Ausführungen in der Zeichnung sowie deren Beschreibung, wird nachfolgend der Gegenstand der Erfindung eingehend dargelegt. By comparing the two versions in the drawing as well as their description, the subject matter of the invention is detailed below set out.

Es zeigt Fig. l schematisch den bisherigen aufbau des Anzeigegerätes, Fig. 2 schematisch den Aufbau des Gerätes nach der Erfindung.It shows Fig. L schematically the previous structure of the display device, Fig. 2 schematically shows the structure of the device according to the invention.

Nach Fig. 1 sind in einem Gehäuse 1 ein Drehkondensator 2 und ein Nullinstrument 3 hintereinander angeordnet. Die Anordnung des Drehkondensators 2 ist so getroffen, daß sein Stator 4 fest an dem Gehäuse 1 sitzt und sein Rotor 5 um die Achse 6 in gehäusefesten Wänden 7 und 8 beweglich gelagert ist. Das Nullinstrument 3 ist an einer Platte 9 befestigt, die mit ihrem @ Umfang drehbar am Gehäuse 1 geführt ist. Das feststehende System (Magnet) des Nullinstrumentes 3 trägt einen Zeiger 10, während das drehbare System (Rähmchen) einen Zeiger 11 einstellt. According to Fig. 1, a variable capacitor 2 and a are in a housing 1 Zero instrument 3 arranged one behind the other. The arrangement of the variable capacitor 2 is made so that its stator 4 is firmly seated on the housing 1 and its rotor 5 is movably mounted about the axis 6 in walls 7 and 8 fixed to the housing. The zero instrument 3 is attached to a plate 9 which is rotatably guided on the housing 1 with its circumference is. The fixed system (magnet) of the zero instrument 3 has a pointer 10, while the rotatable system (frame) adjusts a pointer 11.

Die Verstellung sowohl der das Nullinstrument tragenden Platte 9 wie des Drehkondensators 2 erfolgt durch einen gemeinsamen, in der Vorderwand des Gehäuses gehalterten Drehknopf 12. Dieser treibt über ein Ritzel 13 zwei fest auf derselben Achse 14 sitzende Zahnräder 15 und 16 an. Das Zahnrad 15 steht mit einem Zahnrad 17 in Eingriff, welches fest mit der Platte 9 verbunden ist, während das Zahnrad 16 ein Zahnrad 18 antreibt, das über einen Mitnehmer 19 mit einem an der Achse 6 des Drehkondensators 2 befestigten Hebelarm 20 zusammenarbeitet. Das Übersetzungsverhältnis des aus den Teilen I3 bis I8 bestehenden Getriebes ist so gewählt, daß in der gleichen Zeit, in der der Drehkondensator um seinen maximalen Verstellbereich von 180° gedreht wird, die Platte 9 mit dem daran befestigten Nullinstrument 3 einen Verstellwinkel von 270° zurücklegt. Die notwendigen Vorkehrungen für die Stromzuführung zum Nullinstrument wie auch der Anschluß des Drehkondensators 2 an die Meßschaltung sind aus Gründen der besseren Übersicht fortgelassen. Zudem ist dies für den Erfindung gedanken auch ohne Bedeutung.The adjustment of both the plate 9 carrying the zero instrument as of the rotary capacitor 2 takes place through a common one in the front wall of the housing mounted rotary knob 12. This drives two fixedly on the same via a pinion 13 Axis 14 seated gears 15 and 16. The gear 15 is connected to a gear 17 in engagement, which is firmly connected to the plate 9, while the gear 16 drives a gear 18, which via a driver 19 with a on the axis 6 of the rotary capacitor 2 attached lever arm 20 cooperates. The gear ratio of the transmission consisting of parts I3 to I8 is chosen so that in the same Time in which the variable capacitor rotated through its maximum adjustment range of 180 ° is, the plate 9 with the attached zero instrument 3 an adjustment angle of 270 °. The necessary precautions for power supply to the zero instrument as well as the connection of the variable capacitor 2 to the measuring circuit are for reasons omitted for a better overview. In addition, this is also thought for the invention irrelevant.

Die erfindungsgemäße Anordnung vorl Null instrument und Drebkondensator zeigt nun Fig. 2. in dem Gehäuse I ist das Nullinstrument 3 an einer an ihrem Umfang verzahnten Scheibe 21 befestigt, die mit ihrer Drehachse 22 in einer gehäusefesten Wand 23 gelagert ist. Die Rotorplatten 5 sind unmittelbar auf dem Umfang des feststehenden Systems (Magnet) des Sullinstrumentes 3 befestigt, die Platten des Stators 4 dagegen an einer um die Achse 22 drehbar gelagerten Scheibe 24, deren Rand eine Verzahnung trägt. Eine Verschiebung der Achse 22 in der Längsrichtung wird durch eine mit einem Splint an der Achse 22 befestigte Scheibe 25 verhindert, während der erforderliche Abstand der einzelnen auf dieser Achse angeordneten Teile untereinander durch Kugellager 26, 27 und 28 aufrechterhalten wird. The arrangement according to the invention before zero instrument and Drebkondensator FIG. 2 now shows the zero instrument 3 in the housing I on one of its circumference toothed disc 21 attached, which with its axis of rotation 22 in a fixed to the housing Wall 23 is mounted. The rotor plates 5 are directly on the circumference of the stationary System (magnet) of the Sullinstrument 3 attached, the plates of the stator 4 against it on a disk 24 rotatably mounted about the axis 22, the edge of which is toothed wearing. A displacement of the axis 22 in the longitudinal direction is by one with a Cotter pin attached to the axis 22 prevents disc 25 during the required Distance between the individual parts arranged on this axis by means of ball bearings 26, 27 and 28 is maintained.

Die Betätigung des Gerätes erfolgt wiederum durch den Drehknopf 12. der allerdings jetzt zwei Ritzel 29 und 30 antreibt, v von denen das erstere mit der Zahnscheibe 21 und das andere mit der verzahnten Scheibe 24 sich in Eingriff befindet.The device is operated again by means of the rotary knob 12. which, however, now drives two pinions 29 and 30, v of which the former also drives the toothed disk 21 and the other with the toothed disk 24 are engaged is located.

Die Art und Weise der Betätigung beider Geräte ist im Grunde genommen die gleiche Mit Hilfe des Drehknopfes 12 werden die beiden Zeiger 10 und 11 in Deckung gebracht, welche Einstellung dann auf einer hier nicht eingezeichneten, leicht auswechselbaren Skala abgelesen ein Maß für den Flüssigkeitsinhalt ergibt. Der Vorgang ist jedoch bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 2 etwas anders. Hier wird nämlich über das Ritzel 29 die Zahnscheibe 21 angetrieben, so daß das normalerweise feststehende System des Nullinstumentes und gleichzeitig damit die auf dem Umfang befestigten Rotorplatten 5 des Drehkondensators verstellt werden. An sich wäre es durchaus möglich, die Statorplatten 4 des Drehkondensators 2 unbeweglich anzuordnen, jed@ch wäre damit nur ein aus dem konstruktiven Aufbau des Drehkondensators bedingter Verstellbereich von 180° gegeben. Um aber diesen Verstellbereich dem des vorhandenen Nullinstrumentes anzupassen (etwa 300°). sind die Statorplatten in der vorbeschriebenen Weise drehbar um die Achse 22 gelagert und werden bei Verstellung des Nullinstrumentes und der Rotorplatten über das Ritzel 30 dieser Bewegung nachgedreht. Hierdurch ist es durch geeignete Wahl des Übersetzungsverhältnisses möglich, daß beim Durchdrehen über den vollen Verstellbereich des Nullinstrumentes 3 somit nur eine Differenz in der Verstellung zwischen Rotor und Stator von 180°, also dem maximalen Verstellbereich eines Drehkondensators, erreicht ist. The way both devices operate is basically the same the same. With the help of the rotary knob 12, the two pointers 10 and 11 are in line brought which setting then on an easily interchangeable one that is not shown here Reading off the scale gives a measure of the liquid content. The process is however somewhat different in the arrangement according to the invention according to FIG. 2. Here is namely The toothed disk 21 is driven via the pinion 29, so that the normally stationary System of the zero instrument and at the same time those attached to the circumference Rotor plates 5 of the rotary capacitor can be adjusted. In itself it would be quite possible to arrange the stator plates 4 of the variable capacitor 2 immovably, everybody would be with it only an adjustment range due to the structural design of the variable capacitor given by 180 °. But around this adjustment range that of the existing zero instrument adjust (about 300 °). the stator plates are rotatable in the manner described above mounted around the axis 22 and are adjusted when adjusting the zero instrument and the Rotor plates rotated via the pinion 30 of this movement. That’s how it’s done suitable choice of gear ratio possible that when spinning over the full adjustment range of the zero instrument 3 thus only a difference in the Adjustment between rotor and stator of 180 °, i.e. the maximum adjustment range a rotary capacitor is reached.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Capacitance measuring bridge with zero instrument, in particular for determining the content of fuel tanks on airplanes. where the bridge The equal three capacitor is combined with your null instrument in such a way that the two display organs above the same Play the scale and when comparing of the bridge are brought into congruence, according to patent 723 93I, characterized by a structure of the rotary capacitor around the zero instrument in such a way that the rotor of the rotary capacitor is firmly connected to the rotatable zero instrument, while the stator is movably mounted around the same axis and has a special drive receives, which is inevitably coupled with the adjustment of the rotor.

2. Measuring arrangement according to claim I, characterized in that the Rotor plates attached directly to the circumference of the rotatable zero instrument are and thus describe the same adjustment angle with this, while the stator plates by choosing suitable transmission means (gears) are adjustable in such a way that when moving from one end position to the other, there is a difference between rotor and Stator of 1800 is reached.