DE848615C

DE848615C - Measuring range switch for remote-controlled measuring devices

Info

Publication number: DE848615C
Application number: DEE917A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand V Dipl-Ing Grundherr
Original assignee: JC Eckardt AG
Current assignee: JC Eckardt AG
Priority date: 1950-04-02
Filing date: 1950-04-02
Publication date: 1952-09-04

Description

Meßbereichumschalter für ferngesteuerte Meßeinrichtungen Fiir elektrische Meßverfahren. hei denen die ausgangsgrößen durch einen veränderlichen elektrischen Widerstand, eine veränderliche Kapazität oder Induktivität gebildet werden, ist es häufig wünschenswert, zur Erhöhung der Meßgenauigkeit die Me4,nröße in mehrere Messungen, beispielsweise als Grob- und Feinmessung, aufzuteilen, wobei man in bekannter Weise die Geberwiderstände durch einen Zahnradantrieb gekuppelt hat, so daß bei den mehrfachen Umläufen des vorzugsweise kreisförmig ausgebildeten Feinsenders der Grobsender jeweils um eine Stufe vorriickt. Zxveckmäßig wird man den Grobsenderwiderstand, der auch aus Kal)azitäten oder Induktivitäten l)estehen kann, nicht stetig, sondern stufenweise verändern und hierdurch eine Fernanzeige mit eindeutiger stufenweise springender Grobanzeige erhalten.Measuring range switch for remote-controlled measuring devices For electrical Measurement method. where the output variables are generated by a variable electrical Resistance, a variable capacitance or inductance are formed It is often desirable to divide the measurement into several sizes in order to increase the measurement accuracy To split measurements, for example as coarse and fine measurement, whereby one in known Way has coupled the encoder resistors by a gear drive, so that at the multiple revolutions of the preferably circular fine transmitter of Coarse transmitter advances one step at a time. Basically one becomes the coarse transmitter resistance, which can also arise from cal) acities or inductances l), not continuously, but change step by step and thereby a remote display with clear step by step jumping coarse display received.

Ein erheblicher Nachteil der bekannten Einrichtungen ist es, daß bei einer etwas schwankenden Meßgröße unter Umständen ein Pendeln der Anzeige am Grenzwert einer Grobumschaltung stattfindet, wodurch eine undeutliche Fernanzeige, gegebenenfalls sogar eine unzulässige große Beanspruchung einer nach dem Impulseerfahren arbeitenden Fernmeßal)l)aratur erfolgt. A significant disadvantage of the known devices is that If the measured variable fluctuates slightly, the display may fluctuate on the Limit value of a coarse switching takes place, whereby an unclear remote display, possibly even an inadmissible high stress on one after the impulse experience working telemetry) l) aratur takes place.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß selbst bei größeren Schwankungen der Meßwerte, welche in unmittelbarer Nähe der Umschaltepunkte von Grobwiderständen liegen, ein Pendeln der Anzeige zwischen zwei Grobanzeigewerten ausgeschlossen bleibt. The invention achieves that even with larger fluctuations of the measured values which are in the immediate vicinity of the switching points of coarse resistances the display does not oscillate between two coarse display values.

I)ie Erfindung besteht darin, daß die schrittweise Veränderung des Grobwiderstandssenders bei Umkehrung der Bewegungsrichtung mit Verzögerung über verriegelte Relais erfolgt, daß der von dem Feinwiderstandssender innerhalb einer Grobstufe überstreichbare Bereich etwas größer ist als einer Einheit des Grobwiderstandssenders entspricht und daß die verriegelten Relais gleichzeitig mit dem Grobwiderstandssender feste Abgriffe des Feinwiderstandssenders derart umschalten, daß die Feinanzeige um so viel fällt oder steigt, als einer Einheit der Grobanzeige entspricht. I) he invention consists in the gradual change in the Coarse resistance transmitter with a delay when reversing the direction of movement above Locked relay takes place that of the fine resistance transmitter within a Coarse level overpaintable area is slightly larger than a unit of the coarse resistance transmitter corresponds and that the locked relay simultaneously with the coarse resistance transmitter toggle fixed taps of the fine resistance transmitter in such a way that the fine display falls or rises by as much as corresponds to one unit of the coarse display.

Außerdem besteht die Erfindung darin, daß der Feinwiderstandssender aus zwei Schleifbahnen besteht, von denen sich jede über mehr als einen halbkreis erstreckt, so daß sich beide in dem durch die Verzögerung gegebenen Bereich überdecken, darin, daß der Feinwiderstandssender vier feste Abgriffe besitzt, von denen je zwei einander paarweise zugeordnet sind, und darin, daß der Abstand der festen Abgriffe des Feinwiderstandssenders und die Verzögerung der Umschaltung des Grol>-widerstandssenders einstellbar sind. In addition, the invention consists in that the fine resistance transmitter consists of two grinding tracks, each of which extends over more than a semicircle extends so that both overlap in the area given by the delay, in that the fine resistance transmitter has four fixed taps, two of which each are assigned to each other in pairs, and that the distance between the fixed taps of the fine resistance transmitter and the delay in switching over the large resistance transmitter are adjustable.

Es werden beispielsweise in einem aus zwei halbkreisförmig gewickelten Teilen aufgebauten, als Feinwiderstandssender dienenden Doppelpotentiometer nicht zwei, sondern vier feste Abgriffe vorgesehen, von denen je zwei paarweise zusammengehören und die es gestatten, statt mit zwei Halbbogen von I800 jeweils mit solchen von beispielsweise 200 und I60° zu arbeiten. Bei Bestreichung des in der Nähe der Umschaltung liegenden Zusatzbogens von 200 erfolgt die Umschaltung mit einer solchen Verzögerung, daß die rückgängige Umschaltung erst bei einer größeren Meßwertänderung, beispielsweise um 5 So der Feinmeßgröße, erfolgt. For example, it will be wound in a semicircular shape in one of two Do not share the built-up double potentiometer serving as a fine resistance transmitter two, but four fixed taps are provided, two of which belong together in pairs and which allow instead of two half-arches of I800 each with those of for example to work 200 and 160 °. When swiping the near the switchover If there is an additional sheet of 200 lying down, the switchover takes place with such a delay, that the reversing switchover only occurs when there is a greater change in the measured value, for example by 5 So the fine measurement.

Durch die Wahl der Größe des Zusatzbogens ist gemeinsam mit einer entsprechenden Gestaltung der Doppelbürste der zugehörigen Grobwiderstandssteuerung die Größe der gewünschten Verzögerung freigestellt. Auch können weitere Zusatzl>ogen gleicher oder verschiedener Größe mit der entsprechenden Zahl von festen Angriffen vorgesehen werden, um den Meßvorgang in eine noch größere Anzahl von Meßabschnitten aufzuteilen.By choosing the size of the additional sheet is common to one corresponding design of the double brush of the associated coarse resistance control the size of the desired delay is optional. There may also be additional lines same or different size with the corresponding number of fixed attacks can be provided to divide the measuring process into an even larger number of measuring sections to split up.

Nachfolgend wird die Erfindung in der Ausführungsform der Sendeanlage einer elektrischen Fernanzeigeeinrichtung für eine Pegelstandsmessung an Hand von zehn Abbildungen gezeigt und beschrieben. Es zeigt Abb. 1 das Schaltschema der Fernsendeeinrichtung hei einer Anzeige von etwa 0.45 Einheiten, Abb. 2 die zugehörige Stellung des Grobanzeigegerätes, Abb. 3 die zugehörige Stellung des Feinanzeigegerätes Abb. 4 das Doppelpotentiometer in der vereinfachten Ausführung, Abb. 5 das Schaltschema der Fernsendeeinrichtung bei einer Anzeige von etwa l,05 Einheiten, Abb. 6 die zugehörige Stellung des Grobanzeigegerätes, Abb. 7 7 die zugehörige Stellung des Feinanzeigegerätes, Al>l>. 8 das Schaltschema der Fernsendeeiiirichtung bei einer Anzeige von etwa 1,6 Einheiten, Abb. g die zugehörige Stellung des Grol)anzeigegerätes und Abb. Io die zugehörige Stellung des Feinanzeigegerätes. The invention is described in the embodiment of the transmission system an electrical remote display device for a level measurement on the basis of ten illustrations shown and described. Fig. 1 shows the circuit diagram of the remote transmitter with a display of about 0.45 units, Fig. 2 the associated position of the coarse display device, Fig. 3 the associated position of the precision display device Fig. 4 the double potentiometer in the simplified version, Fig. 5, the circuit diagram of the remote transmitter with a display of about 1.05 units, Fig. 6 the associated position of the coarse display device, Fig. 7 7 the associated position of the fine display device, Al> l>. 8 the circuit diagram the remote transmission device with a display of about 1.6 units, Fig. g the associated Position of the large indicator and Fig. Io the associated position of the fine indicator.

In den Al)l). 1, 5 und 8 ist t der Schwimmer der Pegelstandsmeßeinrichtung, 2 die ltolle, über die die Messung der Schwimmerstellung erfolgt. 3 ist ein als Feinwiderstandssender dienendes Doppelpotentiometer, 4 dessen Bürste und 5 die Zahnraduntersetzung zwischen Bürste 4 des Feinwiderstandes und Doppelbürste 6 der Steuereinrichtung für den Grobwiderstand. 7, 7', 7" usw. sind die Kontakte für die Steuerung des Grobwiderstandes 9, 9', 9", 9"' usw. X, 8', 8" usw. sind die Relais für die Steuerung des Grol)widerstandes, und I0, 10', sowie II, II' sind die zueinander gehörigen Kontakte des Feinwiderstandes. In the Al) l). 1, 5 and 8 t is the float of the level measuring device, 2 the ltolle, which is used to measure the float position. 3 is an as Fine resistance transmitter serving double potentiometer, 4 its brush and 5 the gear reduction between brush 4 of the fine resistor and double brush 6 of the control device for the coarse resistance. 7, 7 ', 7 "etc. are the contacts for controlling the coarse resistance 9, 9 ', 9 ", 9"' etc. X, 8 ', 8 "etc. are the relays for controlling the large resistance, and I0, 10 ', as well as II, II' are the related contacts of the fine resistor.

Der Feinwiderstatl(i 3 ist in den Schaltbildern der Al)l). I, 5 und 8 des einfacheren Verständnisses wegen als Widerstand mit zwei getrennt ausgeführten und sich überdeckenden Teilwiderständen dargestellt, von denen je nach der Schaltung der Relais 8, 8', 8" usw. entweder der oliere Teilwiderstand von etwa 2000 oder der untere Teilwiderstand von etwa 2000 Bogenwinkel an die bleßeinrichtung angeschlossen ist. In der Al)l). 4 ist der gleiche Feinwiderstand in der einfacheren Ausführungsform eines ringförmigen Isolierkörpers mit einer durchgehenden, auf dem ganzen Ring verteilten Widerstandslochwicklung dargestellt, an der die paarweise zusammengehörigen Abgriffe I2, 12' und I3, I3' angeordiiet sind, welche in ihrer funktionellen Bedeutung den Abgriffen 10, 10' und 1 1, 1 1' der vorgenannten schematischen Darstellung entsprechen. The fine resistance (i 3 is in the circuit diagrams of Al) l). I, 5 and 8 for ease of understanding as a resistor with two separately executed and overlapping partial resistances shown, of which depending on the circuit of the relays 8, 8 ', 8 "etc. either the oliere partial resistance of about 2000 or the lower partial resistance of about 2000 arc angles connected to the bleßeinrichtung is. In the Al) l). 4 is the same fine resistor in the simpler embodiment an annular insulating body with a continuous one distributed over the entire ring Resistance hole winding shown on which the taps belonging together in pairs I2, 12 'and I3, I3' are arranged, which in their functional meaning denote the Taps 10, 10 'and 1 1, 1 1' correspond to the aforementioned schematic representation.

Gegenüber der l>elcannten Aufteilung von Doppelpotentiometern in zwei Teilbögen von je 180° werden die erweiterten Teilbögen 10-10' und 11-11' hzw. I2-I2' und 13-13' durch ihre jeweiligen Zusatzbögen 11-10' und 10-11' bzw, 13-12' und 12-13' gekennzeichnet. 14 ist der Winkel des polieren und 15 derjenige des unteren Teilbogens von 2000. Compared to the linear division of double potentiometers in two partial arcs of 180 ° each, the extended partial arcs 10-10 'and 11-11' hzw. I2-I2 'and 13-13' with their respective additional arcs 11-10 'and 10-11' or, 13-12 'and 12-13'. 14 is the angle of the buff and 15 is the one of the lower part of the arch from 2000.

Die Relais sind in bekannter Weise mit einer Verriegelungsschaltung ausgerüstet, die es verhindert. daß mehr als ein Relais eingeschaltet ist, wenn die Doppelbürste 6 an der Übergangsstelle zweier Lamellen diese gleichzeitig l>erührt. Es wird somit ein neues Relais durch die in der Ül>ergangsstellung mehrere @ amellen gleichzeitig l)erührende Doppelbürsten erst dann eingeschaltet, wenn der nachlaufen<le Bürstenarm die im Sinne der Bewegung zurückliegende Lamelle verläßt. The relays are in a known manner with an interlock circuit equipped that prevents it. that more than one relay is switched on when the double brush 6 at the transition point between two lamellas this touches them at the same time. There is thus a new relay through the several @ in the Ül> initial position amellen at the same time l) touching double brushes only switched on when the trailing <le brush arm leaves the lamella behind in terms of movement.

Dadurch wird erreicht, daß die Umschaltung bei Bewegungsumkehr nicht sofort. sondern mit einer durch den Abstand der Bürstenhälften gegebenen Hysterese erfolgt.This ensures that the switchover does not occur when the movement is reversed immediately. but with a hysteresis given by the distance between the brush halves he follows.

In den A14). 1 bis 3 sowie 5 bis 7 und 8 bis 10 wird die Meßbereichumschaltung in drei verschiedenen Stellungen bei außerdem hervorgehobener Darstellung des Stromverlaufes gezeigt. In the A14). 1 to 3 as well as 5 to 7 and 8 to 10 are used to switch the measuring range in three different positions with a highlighted representation of the current flow shown.

In Abb. 1 z. B. ist ein l)egelstand von etwa 0.42 Einheiten dargestellt. Hierbei befindet sich auf Grund der mechanischen Kupplung mit dem Schwimmer 1 die Bürste 4 des Feinwiderstandes 3 auf dem oberen Teil des Doppelpotentiometers und die Doppelbürste 6 auf der Lamelle 7 für die Steuerung des Grobwiderstandes. Diese Stellung der Doppelbürste 6 bedingt einen geschlossenen Stromverlauf zwischen dem Netz 16, der Lamelle 7 und dem Relais 8 für die Steuerung des Grobwiderstandes. I)amit ist die Betätigung des Relais 8 gegeben, durch welches sowhol der Grobwiderstandsabgriff zwischen den Teilwiderständen 9 und 9' und der Feinwiderstandsabgriff auf dem oberen Bogen 10-10' des Feinwiderstandes 3 gegelen ist. In Fig. 1 z. B. a l) level of about 0.42 units is shown. Due to the mechanical coupling with the swimmer 1 the brush 4 of the fine resistor 3 on the upper part of the double potentiometer and the double brush 6 on the lamella 7 for controlling the coarse resistance. This position of the double brush 6 causes a closed current flow between the network 16, the lamella 7 and the relay 8 for controlling the coarse resistance. I) amit the actuation of the relay 8 is given, through which the coarse resistance tap between the partial resistors 9 and 9 'and the fine resistor tap on the upper one Arch 10-10 'of the fine resistance 3 is gelatinized.

Die Abb. 2 und 3 zeigen die zugehörigen Stellungen der Anzeigegeräte, die Grobanzeige von 0 und die Feinanzeige von etwa 0,45 Einheiten. Figs. 2 and 3 show the corresponding positions of the display devices, the coarse display of 0 and the fine display of about 0.45 units.

Diese Schaltung wird beibehalten, solange die Doppelbürste 6 mit zumindest einer ihrer Biirsten noch die lamelle 7 berührt.This circuit is retained as long as the double brush 6 with at least one of its bristles is still touching lamella 7.

In Abb. 5 ist ein Pegelstand von etwa 1,05 Einheiten dargestellt, der durch kontinuierliches Ansteigen des Pegelstandes aus der vorbeschriebenen Stellung entstanden sein soll. Gegenüber der Nullstellung hat die Bürste 4 entsprechend diesem Pegelstand einen Weg von etwas mehr als 180° Bogenwinkel zurückgelegt. Trotzdem hat sich an der Schaltung der Relais noch nichts geändert, da eine der beiden Bürsten der Doppelbürste 6 immer noch die Lamelle 7 berührt. Dementsprechend beträgt die Grobanzeige nach Abb. 6 immer noch o. während die Feinanzeige nach Abb. 7 etwa 1,05 beträgt, was durch eine Teilung der Skala des Feinanzeigegerätes von 0 bis 1,2 möglich ist. Fig. 5 shows a water level of around 1.05 units, by continuously increasing the level from the position described above should have arisen. In relation to the zero position, the brush 4 has correspondingly this Water level covered a distance of a little more than 180 ° arc angle. Nevertheless nothing has changed in the switching of the relays because one of the two brushes the double brush 6 still touches the lamella 7. Accordingly, the Coarse display according to Fig. 6 still o. While the fine display according to Fig. 7 is about 1.05 which is possible by dividing the scale of the precision display device from 0 to 1.2 is.

In Abb. 8 ist ein Pegelstand von 1,6 Einheiten dargestellt. Während sich die Bürste 4 auf Grund der mechanischen Kupplung mit dem Schwimmer auf dem unteren Teil des Doppelpotentiometers befindet, hat die Doppelbürste 6 die Lamelle 7 ganz verlassen und befindet sich mit beiden Bürstenteilen nur noch auf tlem Kontakt 7'. Dadurch ist der das Relais 8 betätigende Stromkreis unterbrochen, wodurch das Relais außer Funktion gekommen ist. 1 @urch das Abfallen der Relaiskontakte ist nun jedoch der Stromkreis: Netz 16, Lamelle 7' und Relais 8' geschlossen, so daß dieses Relais lietätigt und sowohl der Grobwiderstandsabgriff zwischen den Widerständen 9' und 9" wie der Feinwiderstandsabgriff mit dem unteren Teilbogen 11-11' des Feinwiderstandes 3 gegeben ist. Fig. 8 shows a level of 1.6 units. While the brush 4 due to the mechanical coupling with the float on the is located at the bottom of the double potentiometer, the double brush 6 has the lamella 7 completely and is only in contact with both parts of the brush 7 '. As a result, the circuit actuating the relay 8 is interrupted, whereby the Relay has stopped working. 1 @ by the relay contacts dropping out Now, however, the circuit: network 16, lamella 7 'and relay 8' closed, so that this relay is activated and both the coarse resistance tap between the resistors 9 'and 9 "like the fine resistor tap with the lower part 11-11' of the fine resistor 3 is given.

Die Abb. 9 und 10 zeigen die zugehörigen Stellungen der Anzeigegeräte, die Grobanzeige von 1 untl die Feinanzeige von o.6 Einheiten. Figs. 9 and 10 show the corresponding positions of the display devices, the coarse display of 1 and the fine display of 6 units.

Bei Senkung des Pegelstandes wird sinngemäß das Relais 8' erst stromlos, wenn beide Bürstenteile der Doppelbürste 6 die Lamelle 7' verlassen haben. When the level drops, relay 8 'is first de-energized. when both brush parts of the double brush 6 have left the slat 7 '.

Dadurch bleibt nunmehr z. B. bei dem gleichen Pegelstand. wie er in Abb. 5 gezeigt ist, das Relais 8' noch betätigt, so daß die hierzu gehörige Anzeige im Gegensatz zu Abb. 5 lauten müßte: Grobanzeige 1, Feinanzeige 0,05 Einheiten.This now remains z. B. at the same level. like him in Fig. 5 is shown, the relay 8 'is still actuated, so that the associated display in contrast to Fig. 5 should read: Coarse display 1, fine display 0.05 units.

Dieser Bereich, in dem trotz ein und derselben Pegelstellung je nach der Bewegungsrichtung des Pegels zwei verschiedene Grobwiderstandseinstellungen möglich sind, ist durch die Wahl der Bogenwinkel 14 und 15 und die Gestaltung der Doppelbürste 6 genügend groß einstellbar, damit eine Wendelung des angezeigten Mel3wertes zwischen zwei Stufen des Grobanzeigegerätes l>zw. zwischen zwei Anzeigebereichen des Feinanzeigegerätes ausgeschlossen bleibt. This area in which despite one and the same level setting depending on the direction of movement of the level two different coarse resistance settings are possible is through the choice of arc angles 14 and 15 and the design of the Double brush 6 can be set to be sufficiently large to allow the displayed Mel3wert to turn between two levels of the coarse display device l> zw. between two display areas of the fine display device remains excluded.

Erfolgt die Fernsteuerung nicht durch Ohmsche Widerstände, sondern durch Induktivitäten oder Kapazitäten, so kann man beispielsweise durch zusätzliche, durch Relaiskontakte schaltbare Platten bei Drehkondensatoren oder durch zusätzliche Windungen hei veränderlichen Induktivitäten den gleichen Zweck erreichen. If the remote control is not carried out by ohmic resistances, but rather due to inductances or capacitances, for example, additional, Plates that can be switched by relay contacts for variable capacitors or by additional ones Windings in variable inductances achieve the same purpose.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Measuring range switching device for remote-controlled measuring devices with at least two at the same time, but with different ones Speed or control effect moving control resistors, inductances or Capacities, one of which as a gross resistance transmitter, the other as a fine resistance transmitter serves, characterized in that the gradual change of the large> resistance transmitter when reversing the direction of movement takes place with a delay via interlocked relays, that the can be covered by the fine resistance transmitter within a coarse level Range is slightly larger than one unit of the coarse resistance transmitter and that the latched relays stuck simultaneously with the coarse resistance transmitter Switch taps of the fine resistance transmitter in such a way that the fine display is so much falls or rises than corresponds to one unit of the gross display.

2. measuring range switching device according to claim 1, characterized in that that the fine resistance transmitter consists of two sliding tracks, each of which extends over more than a semicircle, so that heide is in the by the delay cover the given area.

3. measuring range switching device according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the fine resistance transmitter has four fixed taps, of which two are assigned to each other in pairs.

4. measuring range switching device according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the distance between the fixed taps of the fine resistance transmitter and the delay in switching the coarse resistance transmitter can be set.