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Einrichtung zum Vergleich der Umdrehungszahl eines Eichzählers mit
der eines zu prüfenden Elektrizitätszählers unter Verwendung von photoelektrischen
Einrichtungen Zur Prüfung von Elektrizitätszählern sind bereits selbsttätige Eichvorrichtungen
bekanntgeworden. Diese haben jedoch den Nachteil, daß zu. ihrer Durchführung Eingriffe
an dem zu prüfenden Zähler vorgenommen werden müssen, die darin bestehen, daß entweder
zur Übermittlung elektrischer Signale ein Kontaktgeber oder zur Übermittlung optischer
Signale ein Spiegel angebracht werden muß.
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Beide Vorrichtungen sollen dazu dienen, die Umlaufs der Achse des
Prüflings auf eine Zählvorrichtung zu übertragen. Es ist auch bereits eine Einrichtung
bekanntgeworden, bei der das. Anbringen eines Kontaktgebers oder eines Spiegelchens
am Prüfling dadurch vermieden wird, daß d.ie umlaufende Markierung der Zäh4erscheibe
selbst die Vmdrehungszahl der Achse des Prüflings auf
optisch-elektrischem
Wege, und zwar über eine Photozelle, auf eine selbsttätige Eichvorrichtung überträgt.
Blei diesen bekannten Eichmethoden bedient man s;ich der optischelektrischen Übertragung
der Um drehungs zahl des Präflings, um die Zeit, die für eine bestimmte Anzahl von
Umdrehungen erforderlich ist, zu messen. Wenn während dieser Zeit die vom Prüfling
festzustellende Größe auf einem bestimmten Wert gehalten wurde, so läßt sich aus
der Zeit und der tatsächlichen Umdrehungszahl des Prüflings der Fehler des Prüflings
errechnen. Meistens, wird die Prüfung von Elektrizitätszählern nach diesem Verfahren,
d. h. Konstanthaltung der Leistung und Messung der Zeit und Umdrehungszahl. vorgenommen.
Es sind auch schon Einrichtungen bekanntgeworden, welche sich zum Prüfen von Elektrizitätszählern
sogenannter Eichzähler bedienen, die mit sehr geringen Fehlern arbeitende Elektrizitätszähler
sind.
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Ihre Verwendung wird hauptsächlich dadurch erleichtert, daß dem Eichzähler
die elektischen Werte über Meßwandler zugeführt werden, so daß man die Möglichkeit
hat, den Eichzähler dauernd mit Nennstrom und Nennspannung zu betreiben, während
der Prüfling mit einem Teil des Nennstromes bzw. der .Nennspannung gespeist wird.
Diese Zähler prüfung mit Eichzählern, d. h. das sogenannte Gleichlastverfahren,
hat gegenüber der Zählerprüfung mit Ävattmetern den Vorteil, daß die zu messende
Größe (im Falle der Elektrizitätszähler die elelctrische Leistung) nicht über die
Prüfzeit genau konstant gehalten zu werden braucht, da Schwankungen dieser zu messenden
Größe sowohl vom Eichzähler als auch vom Prüfling integriert werden. Man erspart
also sowohl die Konstanthaltung der Leistung als auch die Messung der Zeit, da ja
der Eichzähler schon das Produkt aus Leistung und Zeit anzeigt. Trotz dieser Vorteile
hat das; Gleichlast-Eichverfahren in der Praxis auch Mängel. Diese haben hauptsächlich
ihren Grund darin, daß die Umdrehungszahl des Eichzählers meistens von der Sollumdrehungszahl
des Prüflings abweicht, daß also ein unmittelbarer Vergleich der beiden Zählerscheiben
miteinander nicht möglich ist.
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Es muß vielmehr die Umdrehungszahl jedes der beiden Zähler ausgezählt
und mittels Berechnung der Fehler des Prüflings festgestellt werden. Es sind auch
bereits Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen eine genau festgelegte Umdrehungszahl
des Prüflings auf photoelektri schem Wege festgestellt wird und die während der
Zuriicklegung dieser Umdrehungszahl zurückgelegte Umdrehungszahl des Eichzählers
gemessen wird.
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Auch diese Einrichtung hat den Nachteil, daß, abgesehen von den Fehlern.
die durch verschieden langen An- und Auslauf des Eichzählers auftreten, der Fehler
des Prüflings erst aus der Stellung des Eichzählers und den Konstanten des Prüflings
errechnet werden muß.
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Es ist ferner eine Zählerprüfeinrichtung bekanntgeworden, bei der
sowohl die Triebscheibe des Eichzählers als auch die Triebscheibe des zu prüfenden
Zählers mit einer entsprechenden Rändelung versehen ist; jeder der beiden Triebscheiben
ist eine I3hotozell.e zugeordnet, welche die von Lichtquellen auf die gerändelten
Scheiben geworfenen und von diesen reflektierten Lichtimpulse in elektrische Impulse
umwandeln. Diese elektrischen Impulse, deren Frequenz der Umdrehungsgeschwindigkeit
der bei den Zähler entspricht, werden zwei Elektromotoren zugeführt, die auf ein
Di fferenti alget riebe arbe iren, dessen Differenzglied, je nachdem ob die Umdrehungsgeschwindigkeit
des Eichzählers und des Prüflings miteinander übereinstimmen oder voneinander abweichen,
stillsteht oder mit einer größeren oder kleineren Geschwindigkeit umläuft. Sie hat
den Nachteil, daß die Triebscheibe jedes zu prüfenden Zählers mit einer entsprechenden
Rändelung der sehen werden muß. Dies ist naturgemäß sehr umständlich und verlangt
bei vielen Zählern einen Eingriff in das Innere des zu prüfenden Zählers.
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Diese Nachteile sind bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden
Einrichtung vermieden. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vergleich der
Umdrehungszahl eines Eichzählers mit der eines zu prüfenden Elektrizitätszählers
unter Verwendung von photoelektrischen Einrichtungen, mit deren Hilfe die Drehzahlen
des Eichzählers und des zu prüfenden Zählers über von den Triebscheiben gesteuerte
Photozellen auf eine Vorrichtung zur Fehleranzeige des zu prüfenden Zählers übertragen
werden. Erfindungsgemäß werden die durch volle Umdrehungen der Triebscheibe des.
zu prüfenden Zählers unter Benutzung ihrelr Anzeigemarke auf photoelektrischem Wege
hervorgerufenen Impulse einem Zählwerk zugeführt, während vom Eichzähler in an sich
bekannter Weise eine Vielzahl von Impulsen je Umdrehung seiner Triebscheibe zur
Steuerung eines weiteren Zählwerkes erzeugt werden, das auch Bruchteile ganzer Umdrehungen
zu zählen vermag; als Fehleranzeigevorrichtung ist ein von den bei den Zählwerken
gesteuertes Differenzzählwerk vorgesehen, an dem der Fehler des zu prüfenden Elektrizitätszählers
ablesbar ist.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung unterscheidet sich somit von der
zuletzt erwähnten bekannten Einrichtung in der Hauptsache vorteilhaft dadurch, daß
ein Eingriff in die
zu prüfenden Zähler nicht gemacht zu werden
braucht, da jeder der zu prüfenden Zähler auf seiner Triebscheibe eine Marke bereits
aufweist, die zur Steuerung der betreffenden Photozelle benutzt worden kann. Trotzdem
ermöglicht die Einrichtung gemäß der Ea; findung dadurch, daß der Eichzähler eine
Vielzahl von Impulsen je Umdrehung seiner Triebscheibe erzeugt, auch Bruchteile
ganzer Umdrehungen zu zählen. Weiterhin benötigt die Einrichtung gemäß der Erfindung
im Gegensatz zu der erwähnten bekannten Einrichtung keine von den Impulsfrequenzen
gesteuerten Motoren, sondern läßt die von den beiden Triebscheiben erzeugten Impulse
unmittelbar Zählwerke steuern, welche die Drehzahlen der miteinander zu vergleichenden
Elektrizitätszähler anzeigen. Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung werden auch
die Nachteile der einleitend erwähnten bekannten Anordnungen, insbesondere sowohl
Ablesungsfehler, wie auch die durch den An-und Auslauf der Zähler hervorgerufenen
Fehler vermieden. Zweckmäßig wird gemäß der weiteren Erfindung die Anordnung so
getroffen, daß bei voneinander abweichenden Sollumdrehungszahlen der beiden Zähler
das Zählwerk des einen Systems einen mit dem Verhältnis der Sollumdrehungszahl der
beiden Zähler multiplizierten Wert zählt, der sich aus den Angaben einer mit dem
Zählwerk verbundenen Rechenmaschine ergibt; von dem Differenzzählwerk wird dabei
die Differenz der Umdrehungszahl des einen Zählers und der mittels der Rechenmaschine
umgerechneten Umdrehungszahl des anderen Zählers angezeigt. Mittels einer weiteren
Rechenmaschine kann der Quotient aus der Angabe des Differenzzählwerkes und der
Umdrehungszahl des einen Zählers selbsttätig errechnet werden.
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In der Abbildung ist ein Autsführungsbeispiel gemäß der Erfindung
schematisch dargestellt. Mit 11 ist die Scheibe eines Eichzählers bezeichnet, die
mit einer Anzahl Löcher 12 versehen ist, durch welche von einer Lichtiquelle 13
ein Lichtstrahl auf die Photozelle 14 fallen kann. Beim Umlauf der Scheibe 11 empfängt
also die Photozelle 14 eine der Zahl der Löcher und der Drehzahl entsprechende Anzahl
von Lichtimpulsen, die von ihr in elektrische Impulse zur Betätigung eines Zählwerkes
15 umgewandelt werden.
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Die Scheibe 16 des zu prüfenden Elektrizitätszählers besitzt auf ihrem
Umfange üblicherweise eine rote Marke 17. Die Lichtquelle 18 strahlt die umlaufende
Scheibe 16 an. Durch die Photozelle 20 werden die unterschiedlichen Lichtreflexe,
die durch die auf die Zählerscheibe bzw. die rote Marke der Zählerscheibe auffallenden
Lichtstrahlen 19 hervorgerufen werden, aufgenommen und in elektrische Impulse umgewandelt.
Die Ströme, die durch Streulicht und durch Reflexion an der roten Marke hervorgerufen
werden, können kompensiert werden, so daß die auftretenden Ströme zwischen Null
und einem maximalen Wert schwanken. Die so erhaltenen, der Umdrehungszahl des Pruflings
entsprechenden Stromimpulse betätigen ein Zählwerk 21. Es ergibt sich gegenüber
den bekannten Anordnungen der Vorteil, daß einmal jeder Stopp-oder Ablesefehler
fortfällt, zum anderen, daß wegen der Verwendung eines Eichzählers die Leistung
über die Eichzeit nicht konstant gehalten zu werden: braucht. Um auch die Berechnung
des Fehlers des Prüflings zu vereinfachen, ist bei dem dargestellten schematischen
Ausführungsbeispiel das Zählwerk 15 mit einer Rechenmaschine 22 verbunden, die bei
verschiedener Sollumdrehungszahl von Prüfling und Eichzähler die Angabe des Zählwerkes
15 mit dem Verhältnis der Sollumdrehungszahlen multipliziert. Unter der Sollumdrehungszahl
eines Zählers ist diejenige Drehzahl des Zählers zu verstehen, welche er bei Nenniast
in fehlerfreiem Zustand hat. Durch die Multiplikation der Angabe des Zählwerkes
15 mit dem Verhältnis der Sollumdrehungszahlen der beiden Zähler wird also erreicht,
daß die von der Rechienmaschine 22 angezeigten Werte eine solche Größenordnung haben,
als ob der Eichzähler mit einer Drehzahl liefe, die gleich der Sollumdrehungszahl
des Prüflings ist. Zwr weiteren Vereinfachung der Ablesung ist ein Differenzzählwerk
23 angeordnet, welches von dem Zählwerk 21 unmittelbar, von dem Zählwerk 15 über
die Rechenmaschine 22 gesteuert wird und die Differenz zwischen den Angaben der
Rechenmaschine 22 und des Zählwerkes 21 anzeigt. Der Fehler des Prüflings wäre dann
das Verhältnis der Angabe des Differenzzählwerkes 23 zur Angabe der Rechenmaschine
22. Durch Anordnung einer weiteren Rechenmaschine 24, die von der Rechenmaschine
22 und dem Differenzzählwerk 23 her gesteuert wird, kann auch dieses Verhältnis
zwischen den Angaben von 22 und 23 und damit der Fehler des Prüflings selbsttätig
errechnet werden, so daß man in der Lage ist, an der Rechenmaschine 24 unmittelbar
den Fehler des Prüflings abzulesen.
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Wie im einzelnen die Zählwerke 15, 21 und 23 sowie die Rechenmaschinen
22 und 24 ausgebildet sind, ist für die Erfindung von untergeordneter Bedeutung.
Derartige Zählwerke zur Zählung und Erfassung von elektrischen Impulsen sind an
sich ebenso bekannt, wie Rechenmaschinen, mit deren Hilfe Multiplikationen und Divisionen
selbsttätig ausgeführt werden können. In der Abbildung ist
durch
gestrichelte Doppellinien angedeutet, in welcher Weise die Zählwerke und Rechen
maschinen aufeinander einwirken.