-
Anordnung zum Drehzahlvergleich von umlaufenden Teilen, insbesondere
von Elektrizitätszählern Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Drehzahl vergleich
von umlaufenden Teilen, insbesondere von Elektrizitätszählern, und zwar mit der
Zielsetzung, den Fehler eines oder mehrerer Prüflinge gegenüber einem Normal ohne
Umrechnungsfaktor unmittelbar in Fehlerprozenten unter Angabe des Vorzeichnens anzugeben.
Die bekannten Verfahren dieser Art leiden alle unterdem Mangel, daß komplizierte
Zusatzeinrichtungen an oder auf dem rotierenden Teil angebracht werden müssen. So
ist es beispielsweise bekannt, die Läufer von Elektrizitätszählern mit einer großen
Anzahl gleichmäßig über den Umfang verteilten Einfräsungen oder sNIarkierungen zu
versehen, die photoelektrisch abgetastet und von Photozellen in Impulse umgeformt
werden.
-
Hierbei werden also von dem Normalzähler und voit dem Prüfling während
einer Umdrehung Impulse gegeben, die mliteinander verglichen werden und deren Differenz
in einem Meßinstrument angezeigt wird. Außer dem bereits erwähnten Nachteil der
besonderen, von der normalen Ausführung abweichenden Bearbeitung der Zählerscheiben
ist dieses Verfahren insofern noch nachteilig, als jeweils nur ein Prüfling mit
dem Normal gteichzeitig verglichen werden kann und daß sich Unregelmäßigkeiten im
Lauf der Zählerscheiben während einer Umdrehung in Schwankungen der Anzeige aus
wirken.
-
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden, und sie erreicht
dies dadurch, daß die Zeit einer oder mehrerer Umdrehungen eines Normals und eines
Prüflinge in entsprechende Widerstands-
werte je eines Zweiges einer
Brückenschaltung umgewandelt werden und am Ende der Messung die Verstimmung der
Brücke und damit die Drehzahlabweichung in Fehlerprozenten angezeigt wird.
-
Bei ihrer Anwendung auf die Prüfung von Elektrizitätszählern wird
die Erfindung zweckmäßig so durchgeführt, daß bei der ersten Altastung der farbigen
Läufermarke oder einer 'sonstigenohnehin bereits vorgesehenen Markierung, beispielsweise
eines Loches in der Zählerscheibe, sowohl vom Normalzähler als auch vom Prüfling
ein Impuls -zur Ankupplung eines Antriebs für die Verstellung je eines Widerstandes
in je einem Zweig der Brücke gegeben wird und durch den zweiten oder einen der folgenden
durch die Läufermarke od. dgl. ausgelösten Impulse die Abschaltung der Kupplung
herbeigeführt wird.
-
Es wird also nur die Zeit einer oder mehrerer voller Umdrehungen
erfaßt und damit die mittlere Geschwindigkeit während dieser Zeit beim Normal und
beim Prüfling gemessen, und infolgedessen werden periodische Drehzahlschwankungen
während einer Umdrehung eliminiert.
-
Mitbesonderem Vorteil wird eine Wheatstonesche Brückenschaltung verwendet,
deren Vergleichs wierstände zur Herbeiführung der jeweils höchstmöglichen Empfindlichkeit
- auf angenähert gleiche Größe eingestellt werden, auf die auch der vom Normalzähler
eingestellte Widerstand am Ende der Prüfzeit eingestellt ist.
-
Bei Verwendung von durch den Normal zähler und den Prüfling zu verstellenden'Ohmschen
Widerständen werden die Abgriffe während der Verstellung der Widerstände zweckmäßig
abgehoben und erst nach beendeter Einstellung angelegt und die Brückenspannung eingeschaltet.
-
Da bei der Erfindung unabhangig voneinander, vom Normalzäliler und
vom Prüfling durch ihre Läufermarken gesteuert, die Einstellung der Widerstände
der Brücke erfolgt, können gleichzeitig mit der Verstellung des Widerstandes durch
den Normalzähler von einer größeren Anzahl von Prüflingen die von ihnen zu verstellenden
Widerstände eingestellt werden, und zur Durchführung der Messung der einzelnen Prüflinge
ist es dann nur erforderlich, diese von jedem Prüfling für sich verstelltenWiderstände
mittels eines Wahlschalters nacheinander in die Brückenschaltung mit dem einen vom
Normalzähler verstellten Widerstand zu legen. Die Prüfzeit wird also gegenüber dem
bekannten Verfahren wesentlich herabgesetzt.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter
Verwendung einer Wheatstoneschen - Brückenschaltung dargestellt.
-
Durch den beim Durchgang der farbigen Zählermarke durch eine Abtastvorrichtung
erzeugten Impuls wird beim Normalzähler und beim Prüfling je ein nicht dargestelltes
Relais erregt, das sich bis zum Ende einer oder mehrerer Umdrehungen hält und während
dieser Zeit je eine Kupplung K1 und K2 einschaltet, durch die die Abgreifer A1 eines
Widerstandes W1 und der Abgreifer A3 eines Widerstandes W3 von einem dauernd eingeschalteten
und mit konstanter Drehzahl laufenden Motor M verstellt werden. Der MotorM treibt
die Ahgreifer über einen Schneckentrieb und ein Wechselgetriebe, beispielsweise
ein in seinem Übersetzungsverhältnis stetig änderbaren Doppelkonusriemengetriebe
W, an. Das Riemengetriebe wird so eingestellt, daß die Abgreifer A1 und A3 um so
schneller verstellt werden, je kürzer die Zeitdauer der Einschaltung der KupplungenK1
und ist. Hierdurch wird erreicht, daß sowohl bei der Kleinlastmessung, wobei sich
die Zählerscheiben sehr langsam drehen und dementsprechend die Einschaltdauer der
Kupplungen groß ist, als auch bei der Höchstlastmessung, bei der sich die Zählerscheiben
sehr schnell drehen und damit die Kupplungen nur kurze Zeit eingeschaltet sind,
die Abgreifer A1 und A3 am Ende ihrer Verstellung ungefähr die gleiche Lage auf
den WMerständen W1 und W3 einnehmen, so daß die Empfindlichkeit der Brückenschaltung
sowohl bei der Kleinlast- als auch bei der Höchstlastmessung annähern gleich ist.
Mittels einer nichtdargestellten Abhebevorrichtung werden die Abgreifer während
ihrer Verstellung von den Widerständen abgehoben und erst am Ende dieser Verstellung
angelegt. Die Vergleichswiderstände W2 und 1V4 werden aus dem gleichen Grunde mittels
ihrer Abgreifer A2 und 14 so eingestellt, daß sie die gleiche Lage einnehmen wie
der vom Normalzähler verstellte Widerstand 114 am Ende seiner Verstellung. Die Abgreifer
A2 und A4 sind mit einem weiteren Abgreifer.4 gekuppelt, der den Wert des'Widerstandes
R so verstellt, daß bei einer Änderung der Einstellung der Widerstände W2 und W4
der Gesamtstrom J der Brücke gleichbleibt. Das in der Brückendiagonale liegendeMeß
instrument, beispielsweise ein Galvanometer G, kann durch Ein- oder Ausschaltung
des Vorwiderstandes V, statt dessen auch ein Parallelwiderstand am Meßinstrument
vorgesehen sein kann, in seiner Empfindlichkeit eingestellt werden.
-
Mit K ist ein Kreuzspulinstrument bezeichnet, dessen Zweck weiter
unten erläutert ist und das über die normalerweise geschlossenen SchalterS1. und
S? kurzgeschlossen ist und durch Öffnen der Schalter mit seinem einen Zweig in die
eine Brückenseite und mit seinem anderen Zweig in die andere Brückenseite gelegt
werden kann. NIit den Schaltern S1 und S2 ist ein Schalter 55 gekuppelt, mittels
de!sslen die Kupplung. K2 so umgeschaltet werden kann, daß sie anstatt wie in der
dargestellten Stellung des Schalters 53 vom Prüfling von den' Impulsen des Normalzählers
N gesteuert wird.
-
Die gleiche Einrichtung, wie sie dem Prüfling P zugeordnet ist, kann
einer Anzahl von weiteren Prüflingen zugeordnet sein, wovon die Einrichtungen eines
Prüflings P' in der Zeichnung angedeutet sind.
-
Zur Durchführung einer Prüfung wird bei geöffnetem Hauptschalter
H nach Anlauf des' Motors M der Stromkreis zur Beeinflussung der Kupplungen K1 und
K2 vom Normalzähler N bzw. vom Prüfzähler P geschlossen. Bei zunächst abgehobenen
Abgreifern A1 und A5 werden diese bei der Einschaltung der Kupplungen K1 und K2
von dem
Motor M verstellt und am Ende der Prüfzeit nach Auslösung
der Kupplungen auf die Widerstände W1 bzw. W3 aufgelegt. Wenn die Zeit für die gemessenen
Umdrehungen von Normal und Prüfling genau gleich waren, stellen die Abgreifer A1
und A3 am Ende dieser prüfzeit genau gleiche Widerstandswerte ein, und die Brückenschaltung
ist dann im Gleichgewicht und das Meßinstrument G zeigt Null an. Wenn die Drehzahl
des Prüflings P kleiner war als die des Normals N, dann bleibt die Supplung K2 länger
eingeschaltet, und der Widerstnd W3 wird auf einen größeren Wert eingestellt als
der Widerstand W1. Infolgedessen ist dann am Ende der Prüfzeit die Brücke verstimmt,
und beim Einlegen des Hauptschalters H schlägt das Meß instrument G nach der einen
Seite aus, wodurch in Fehlerprozenten die Abweichung nach dieser Richtung angezeigt
wird. Wenn die Drehzahl des Prüflings P größer war als die des Normals N, dann wird
der Widerstand W3 auf einen kleineren Wert eingestellt als W1 und hierdurch die
Brücke am Ende der prüfzeit ebenfalls verstimmt, und zwar schlägt nun das Meßbinstrument
nach der entgegengesetzten Seite aus.
-
Zur Eichung des Gerätes werden die Schalter S1, S1 und S3 in die
entgegengesetzte Lage umgelegt, wodurch einerseits der Kurzschluß des kreuzspulinstruments
K aufgehoben und andererseits die Eupplung W2 auf den vom Normal zähler gesteuerten
Relaiskreis geschaltet wird, so daß nun also beide Widerstände W1 und W3 vom Normalzähler
aus verstellt werden und am Ende der Prüfzeit die beiden Widerstände W1 und W3 genau
übereinstimmend eingestellt sind. Wenn nun auch die Widerstände W2 und W4 richtig
eingestellt sind, fließt in beiden Brückenzweigen und damit in den beiden Zweigen
des Kreuzspulinstruments genau der gleiche Strom, und das Kreuzspulinstrument K
und das Galvanometer G zeigen beide Null an.
-
Wenn infolge nicht genau übereinstimmender Ausbildung der Widerstände,
W, und W4 der Strom in den beiden Brückenzweigen nicht gleich ist, kann durch Verstellung
der beiden einstellbaren Widerstände T1 und T2 eine Korrektur vorgenommen werden.
-
Wie bereits erwähnt, können die vom Prüfling P gesteuerten Einrichtungen
mehrfach vorgesehen sein. Auf der vom Motor will angetriebenen Verstellwelle sind
dann eine der Anzahl der gleichzeitig zu prüfenden Prüflinge entsprechende Anzahl
von Kupplungen K2', von innen zu verstellende Abgriffe A3 und Widerstände W3 vorzusehen.
Jeder dieser Widerstände wird für sich mittels der die rote Läufermarke abtastenden
Abtastvorrichtung bei den einzelnen Prüflingen eingestellt. Am Ende der Verstellung
wird dann mittels eines nicht dargestellten 'Wahlschalters jeder dieser eingestellten
Widerstände nacheinander mit dem vom Normalzähler N aus verstellten Widerstand W1
in der Brückenschaltung verglichen und somit die Drehzahlabweichung festgestellt.
-
Bei der Eichung der von den verschiedenen Prüflingen zu verstellenden
Widerstände werden gleichzeitig alle Kupplungen K2, K2, usw. auf den Normalzähler
umgelegt, dann nacheinander die nun vom Normalzähler aus verstellten Widerstände
W3 bei den einzelnen Prüflingen nacheinander zusammen mit dem Widerstand W1 und
den Vergleichswiderständen W2 und W4 auf das Kreuzspulinstrument K geschaltet.