DE872674C - Elektrische Drehzahlmesseinrichtung - Google Patents

Elektrische Drehzahlmesseinrichtung

Info

Publication number
DE872674C
DE872674C DEA8557D DEA0008557D DE872674C DE 872674 C DE872674 C DE 872674C DE A8557 D DEA8557 D DE A8557D DE A0008557 D DEA0008557 D DE A0008557D DE 872674 C DE872674 C DE 872674C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring device
speed measuring
resistance
electrical speed
wind turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEA8557D
Other languages
English (en)
Inventor
Werner Dipl-Ing Oesinghaus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEG AG
Original Assignee
AEG AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to BE454180D priority Critical patent/BE454180A/xx
Application filed by AEG AG filed Critical AEG AG
Priority to DEA8557D priority patent/DE872674C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE872674C publication Critical patent/DE872674C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/26Devices characterised by the use of fluids

Description

  • Elektrische Drehzahlnieß einrichtung Die Erfindung betrifft eine elektrische Drehzahlmeßeinrichtung, welche dem zu messenden Gerät nur eine geringe Leistung entzieht und daher auch bei empfindlichen Einrichtungen nahezu rückwirkungsfrei arbeitet. Mit ihr kann ohne Zuhilfenahme von Getrieben sowohl eine kleine als auch eine große Drehzahl gemessen werden. Ohne besonderen Aufwand ist es möglich, einen Drehzahlbereich von Null bis zu einem Höchstwert zu erfassen. Zugleich kann aber die Einrichtung auch dazu dienen, einen kleinen Ausschnitt um einen Sollwert im vergrößerten Maßstab anzuzeigen oder zu registrieren.
  • Bekannte elektrische Drehzahlmeßeinrichtungen bestehen aus einem Geber und einem oder mehreren Empfängern. Als Geber werden mit der Prüfwelle gekuppelte Gleich- oder Wechselstromgeneratoren verwendet, deren Strom mittels empfindlicher Strom- oder Spannungsmesser gegebenenfalls mit Hilfe von Gleichrichtern gemessen wird. Zeitweise wird auch die Frequenz des Wechselstromes zur Anzeige herangezogen. Beim Gleichstromgeber ist der Kollektor eine Fehlerquelle und bedarf dauernder Wartung. Gleich- und Wechselstromgeber brauchen zur Erzielung einer ausreichenden Leistung für die Betätigung derAnzeigeinstrumente eine gewisse minimale räumliche Größe, wodurch wiederum eine entsprechend starke Energie der zu überwachenden Einrichtung entnommen wird. Sofern diese genügend groß ist, ist die Rückwirkung ohne Belang. Wenn sie jedoch stört, mußten bisher optische oder stroboskopische Methoden angewendet werden, die umständlich sind, einen großen.Aufwand erfordern und meist keine stetige Anzeige zulassen.
  • Gegenüber den bekannten Einrichtungen kann die Drehzahlmeßeinrichtung nach der Erfindung in allen Fällen ohne Einschränkung verwendet werden.
  • Sie ist gekennzeichnet durch ein mit der zu prüfenden Einrichtung gekuppeltes Windrad und einen im Windstrom angeordneten temperaturabhängigen Leiter (Widerstandsgeber), dessen Widerstandsänderung ein Maß für die Drehzahl ist.
  • Zum Messen der Geschwindigkeit von strömenden Gasen oder Luft ist ferner eine Wheatstonesche Brückenanordnung bekannt, von welcher zwei gleiche Zweige aus sehr dünnen, durch einen Meßstrom erwärmten Drähten von großem Widerstandstemperaturkoeffizienten bestehen. Die beiden Zweige liegen hintereinander in dem strömenden Medium. Der in der Brücke erzeugte Widerstandsunterschied der beiden verschieden stark abgekühlten Drähte ist ein Maß für die Geschwindigkeit.
  • Bei dem Erfindungsgegenstand kühlt der durch die Drehzahl hervorgerufene Windstrom den gegebenenfalls vorgewärmten temperaturabhängigen Leiter ab und verändert dessen Widerstand. Die Wideistandsänderung- kann in einem-Kreuzspul-oder Differentialmeßgerät oder aber auch in einer Brückenschaltung gemessen werden. Da die Energie zur Betätigung der Anzeigeorgane einer Hilfsstromquelle entnommen wird, können beliebig viele Anzeigegeräte, auch solche mit hohem Verbrauch, wie -z. B. Registriergeräte, angeschlossen werden.
  • Zugleich braucht das zu überwachende Organ nur die Antriebsleistung für ein kleines Windrad aufzubringen. So arbeitet die Meßeinrichtung weitgehend rückwirkungsfrei, wodurch auch die Drehzahlmessung an kleinen empfindlichen Uhrwerken oder Zählgeräten einwandfrei möglich ist.
  • Die Widerstandsänderung ist bereits bei kleinen Drehzahlen so stark, daß ein ausreichender Ausschlag bei einem normalen anzeigenden Gerät hervorgerufen werden kann. So können auch kleine Drehzahlen ohne Zuhilfenahme eines Getriebes oder eines Nullmotors gemessen werden. Da am Widerstandsgeber keine magnetischen Teile vorhanden sind, treten keine magnetischen oder elektrischen Streufelder auf, welche benachbarte Geräte stören.
  • Desgleichen kann der Geber selbst nicht durch magnetische Streufelder gestört werden, was insbesondere bei der Überwachung von Kompaßdrehzahlen von Bedeutung sein kann.
  • Das Windrad besteht in einfachstem Fall aus einem normalen Zahnrad oder einem einfachen Flügelrad oder Propeller. Windrad und Geberwiderstand werden zweckmäßig in einem dicht geschlossenen Gehäuse untergebracht, um einmal die Luftströmung zu verstärken und zum anderen äußere Einflüsse abzuhalten. Eine starke Luftströmung und damit auch eine starke Veränderung des Widerstandes wird durch schaufel artigen Aufbau der möglichst leicht gehaltenen Windflügel erzielt, Windrad und -Gehäuse brauchen nicht aus Metall hergestellt zu werden. Sie lassen sich in einfacher Weise aus organischen Kunststoffen pressen.
  • Der Drehzahlgeber nach der Erfindung spart gegenüber bisher bekannten eine Menge wichtiger Metalle, insbesondere Magnetmaterial ein, und bedarf zu seiner Herstellung eines geringen Arbeitsaufwandes.
  • Die Widerstandsänderung des Leiters wird am größten, wenn er nahe am Windrad parallel zur Drehachse gespannt ist. Durch Änderung des Abstandes kann in einfacher Weise eine Empfindlichkeitsänderung-vorgenommen werden. Auch kann durch entsprechende Stellung des Widerstandsdrahtes zum Windrad eine gewünschte Beeinflussung des Skalenverlaufes am Empfängergerät erzielt werden. Desgleichen ist eine Anordnung des Drahtes längs des Umfanges des Windrades brauchbar. Weiterhin kann der Widerstandsgeber im Blas-oder Saugrohr eines gebläseartigen Aufbaues angeordnet sein.
  • Der -Geberwiderstand kann aus den verschiedensten Materialien, z. B. Wolfram oder Nickeldraht, gewählt werden. Er soll einen hohen Temperaturkoeffizienten aufweisen und insbesondere zeitlich unveränderlich sein. Er kann sowohl glatt ausgespannt als auch in Form einer Wendel einmal oder mehrfach am Windrad vorbeigeffihrt werden.
  • Die Betriebstemperatur kann in weiten Grenzen gewählt werden, wie dies weiter unten noch näher beschrieben ist. Mit Rücksicht auf eine hohe zeitliche Konstanz ist es zweckmäßig, unterhalb des Glüheinsatzes zu arbeiten.
  • Zum Betrieb der Meßeinrichtung, d. h. zur Messung der Widerstandsänderung des Geberdrahtes, ist eine Hilfsspannung erforderlich, die jedoch fast immer an den Stellen, wo Drehzahlen überwacht werden sollen, vorhanden ist oder leicht beschafft werden kann. Es kann mit Gleich- oder Wechselstrom, gegebenenfalls unter Vorschaltung von Gleichrichtern, gemessen werden. Bei Verwendung eines kreuzspulen-, Differenzen-, Quotientenmeßwerkes oder einer Brückenschaltung sind Schwankungen der Hilfsspannung ohne großen Einfluß. Im übrigen können sie in bekannter Weise mit Hilfe einer Konstanthalteeinrichtung, z. B. auch durch Vorschalten einer Glühlampe, leicht ausgeschaltet werden.
  • Bei Verwendung einer Brückenschaltung, welche in einem oder zwei gegenüberliegenden Zweigen einen Geberwiderstand enthält, ist es zweckmäßig, in den dem temperaturabhängigen Leiter benachbarten Zweig einen gleichartigen, nicht von der Drehzahl abhängigen Widerstand einzuschalten.
  • Um von Außenströmungen nicht beeinflußt zu werden, wird er dicht abgekapselt. Damit kann bei passender Anordnung in der Nähe des Gebers zugleich ein Einfluß der Außentemperatur beseitigt werden. Durch symmetrische Anordnung eines derartigen Widerstandes gegenüber dem Windrade und eine dem Geber entsprechende räumliche Gestaltung kann auch ein etwa vorhandener Lageeinfluß ausgeschaltet werden. Temperatur- und Lageeinfluß können in entsprechender Weise auch bei anderen Schaltungen berücksichtigt werden.
  • Der Nullabgleich der Meßeinrichtung läßt sich jederzeit nachprüfen. Das Gleichgewicht kann an jede gewünschte Stelle der Drehzahlskala gelegt werden, so daß im Anzeigegerät erst bei einer gewünschten Drehzahl ein Ausschlag sichtbar ist und auf diese Art und Weise ein kleiner Drehzahlbereich um diesen Solhvert herum in vergrößertem Maßstab gemessen werden kann.
  • Die Ausgangstemperatur des Geberwiderstandes kann durch entsprechende Dimensionierung beliebig gewählt werden. Zweckmäßig ist es, die Temperaturerhöhungen nicht über den Glüheinsatz hinauszulegen. Bei geringen Üb ertemp eratu ren des Drahtes ist eine verhältnismäßig große Trägheit bei Windschwankungen vorhanden, so daß am Anzeigegerät eine günstige Dämpferwirkung auftritt, die insbesondere bei der Drehzahlmessung von Kolbenmaschinen wünschenswert ist, da die durch den ungleichförmigen Lauf hervorgerufenen Drehzahlstöße nicht zur Anzeige gelangen. Bei Wahl einer höheren Ausgangstemperatur, z. B. etwas oberhalb des Glüheinsatzes, ist die Einstellzeit bei Temperaturschwankungen, d. h. entsprechend den Windschwankungen, kleiner, so daß bei einer solchen Bemessung, wenn es erwünscht ist, schnelle Drehzahl schwankungen erfaßt werden können.
  • Bei Anordnung zweier Windräder bzw. eines zweiteiligen Windrades mit gegenläufigen, einen drehrichtungsabhängigen Windstrom erzeugenden Schaufeln, die räumlich getrennt mit je einem temperaturabhängigen Geber zusammenarbeiten, läßt sich eine drehrichtungsabhängige Anzeige erzielen, wenn die beiden Geberwiderstände in einer Differentialschaltung, z. B. einer Brückenschaltung, im gegenläufigen Sinne auf ein Anzeigeinstrument einwirken.
  • Bei Vereinigung eines kleinen Gebers mit dem Anzeigegerät kann unter Verwendung einer kleinen Trockenbatterie auch ein Handdrehzahlmesser gebildet werden, welcher gegenüber den bekannten Tachometern eine kleinere Leistungsaufnahme hat, da er keines Getriebes bedarf. Die Stromzufuhr kann auch über eine Steckerleitung erfolgen.
  • An Hand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Die Fig. I bis 6 zeigen Windräder verschiedener Form und die verschiedenartige Anordnung des Geberwiderstandes, während in Fig. 7 Anordnungen und Schaltungen einer drehrichtungsabhängigen Meßeinrichtung dargestellt sind.
  • In Fig. I ist ein normales Zahnrad als Windrad dargestellt, parallel zu dessen Achse am Umfange der Widerstandsleiter RG gelagert ist. In Fig. 2 ist bei gleicher Anordnung des Widerstandsdrahtes ein achtteiliges Flügelrad als Windrad vorgesehen. In der Fig. 3 sind die Flügel als Schaufeln ausgebildet, wodurch eine verstärkte Wirkung eintritt. Fig. 4 zeigt eine ringförmige Anordnung des Leiters am Umfange des Flügelrades. Hierbei werden Lagefehler weitgehend ausgeschaltet. In Fig. 5 ist angedeutet, daß der Widerstand meanderförmig am Umfange verteilt werden kann, um die Wirkung des Windstromes zu erhöhen. Eine solche Anordnung ist bei der Messung kleiner Drehzahlen von Vorteil. Die Fig. 6 zeigt den gebläseartigen Aufbau des Windrades. Der Widerstand RG ist im Ausblasestutzen in Richtung des Windstromes als Wandel angeordnet.
  • Die Fig. 7 zeigt eine drehrichtungsabhängige Meßeinrichtung. Auf einer Welle sind zwei Schaufelräder gegenläufig angeordnet. Dem Schaufelrad S ist ein Geberwiderstand RGl zugeordnet, während das Schaufelrad S2 auf einen Widerstand RH2 einwirkt. Die beiden Widerstände liegen in benachbarten Zweigen einer Brückenschaltung, in deren anderen Zweigen konstante, gegebenenfalls einstellbare Widerstände R1 und R2 angeordnet sind. Die Stromzuführung von einer Batterie B erfolgt in bekannter Weise über einen Widerstand RV an zwei gegenüberliegenden Punkten der Brücke, während an der anderen Diagonale das Anzeigegerät A angeschlossen ist. Das Windrad S1 ist mit dem Geber RG1 zusammengekapselt, desgleichen das Windrad S2 mit dem Geber RG2, jedoch ist die Kapselung der Übersicht halber nicht dargestellt. Die Widerstände R1 und R2 können auch als gleichartige, jedoch für sich gekapselte Überwiderstände ausgebildet werden. Bei geeigneter Anordnung entsprechend der Lage der Geberwiderstände RG1, RG2 kann dadurch eine Spannungs-, Temperatur-und Lagekompensation erzielt werden.
  • Die Brücke ist so abgeglichen, daß bei Stillstand der Räder kein Strom im Anzeigegerät fließt und dessen Zeiger in der Mitte der Skala steht. Beim Lauf werden durch den von beiden Schaufeln erzeugten Windstrom die entsprechenden Geberwiderstände abgekühlt. DieWindströme sind jedoch nicht gleichmäßig. Beim Windrad mit richtiger Laufrichtung ist der Windstrom wesentlich stärker als bei dem Windrad mit gegenläufig angeordneten Schaufeln. Entsprechend ist die Abkühlung der Widerstände verschieden, und im Anzeigegerät tritt ein Ausgleichstrom auf, der um so größer ist, je schneller die Räder laufen, d. h. je größer die Drehzahl ist. Bei Umkehrung der Drehrichtung erhält der andere Geberwiderstand einen stärkeren Windstrom, so daß ein in umgekehrter Richtung fließender Strom auftritt und infolgedessen auch eine Anzeige am Instrument die andere Richtung anzeigt.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Elektrische Drehzahlmeßeinrichtung, gekennzeichnet durch ein mit der Prüfwelle gekuppeltes Windrad und einen in dessen Luftstrom angeordneten temperaturabhängigen Leiter (Geberwiderstand), dessen Widerstandsänderung ein Maß für die Drehzahl ist.
  2. 2. Elektrische Drehzahlmeßeinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstandsgeber und Windrad völlig gekapselt sind.
  3. 3. Elektrische Drehzahlmeßeinrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber im Meßzweig eines Differentialinstrumentes eingeschaltet ist.
  4. 4. Elektrische Drehzahlmeßeinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei vorzugsweise symmetrisch angeordnete Geberwiderstände in gegenüberliegenden Zweigen einer Brückenschaltung angeordnet sind.
  5. 5. Elektrische Drehzahlmeßeinrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß gleichartige temperaturabhängige, nicht dem Windstrom ausgesetzte Widerstände vorgesehen sind, welche mit den Widerstandsgebern in Differentialschaltung, insbesondere in benachbarten Zweigen einer Brückenschaltung zusammenwirken.
  6. 6. Elektrische Drehzahlmeßeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzwiderstände auch in ihren äußeren Abmessungen mit den Geberwiderständen übereinstimmen und gekapselt gleichartig symmetrisch zum Windrad angeordnet sind.
  7. 7. Elektrische Drehzahlmeßeinrichtung nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Windrad aus zwei mit gegenläufigen Schaufelungen versehenen, einen drehrichtungsabhängigen Windstrom erzeugenden Schaufelrädern besteht, welchen je ein Geberwiderstand in einer Differentialschaltung zugeordnet ist.
DEA8557D 1943-01-31 1943-01-31 Elektrische Drehzahlmesseinrichtung Expired DE872674C (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE454180D BE454180A (de) 1943-01-31
DEA8557D DE872674C (de) 1943-01-31 1943-01-31 Elektrische Drehzahlmesseinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEA8557D DE872674C (de) 1943-01-31 1943-01-31 Elektrische Drehzahlmesseinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE872674C true DE872674C (de) 1953-04-02

Family

ID=6921537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEA8557D Expired DE872674C (de) 1943-01-31 1943-01-31 Elektrische Drehzahlmesseinrichtung

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE454180A (de)
DE (1) DE872674C (de)

Also Published As

Publication number Publication date
BE454180A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2041594C3 (de) Einrichtung zur Überwachung des Luftspaltes in rotierenden elektrischen Maschinen
DE2922240A1 (de) Atemmessgeraet
DE1262654B (de) Messgeraet fuer die lineare Stroemungsgeschwindigkeit eines Mediums, insbesondere fuer die lineare Luft- oder Fluggeschwindigkeit
DE872674C (de) Elektrische Drehzahlmesseinrichtung
DE567036C (de) Schlupfmesser
DE1573125A1 (de) Geraet zum Messen der Mengendurchflussgeschwindigkeit von Gasen
DE1473411A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Bestimmung des statischen Druckes von Gasen,der Zaehigkeit von Fluessigkeiten und Gasen,der Druckdifferenz und der Stroemungsgeschwindigkeit von Gasen
DE1950164C2 (de) Ionisationsmeßgerät zur Bestimmung des Massenflusses strömender Medien
DE1673439A1 (de) Wirbelstromgeschwindigkeitsmesser mit Gleichfelderregung
CH627359A5 (en) Spirometer for determination of the respiratory time volume
DE496074C (de) Galvanometer
DE887274C (de) Einrichtung zum Messen des durch eine Welle uebertragenen Drehmomentes
DE959953C (de) Anordnung zur Messung von Drehzahlen mittels Spannungsmessung
AT87763B (de) Meßinstrument insbesondere für Flugzeuge.
DE702541C (de) Einrichtung zum Messen hoher Gleichstroeme
DE609736C (de) Einrichtung zur Temperaturmessung mit Hilfe eines mit Wechselstrom gespeisten Widerstandsthermometers
DE597610C (de) Einrichtung zur Bestimmung des Raumgewichtes von in Rohrleitungen stroemenden Gasen im Betriebszustand
AT243524B (de) Einrichtung zur Durchflußmessung
DE950507C (de) Fernviskosimeter hoher Genauigkeit
DE1108950B (de) Dehnungsmessbruecke mit nachgeschaltetem Gleichstromtranisistorverstaerker
DE2318520C2 (de) Schaltungsanordnung mit einem Widerstand smeBwertgeber
DE901929C (de) Anordnung zum Messen der Anodenverlustleistung wassergekuehlter Entladungsroehren
DE932119C (de) Schaltungsanordnung zur Messung des Verhaeltnisses von Mittelwertszeit zur Basiszeiteinzelner elektrischer Impulse beliebiger Form, insbesondere zur Messung des Durchlassgrades fotografischer Verschluesse
CH335128A (de) Masse-Strömungsmesser
DE1201477B (de) Schaltung zum Ermitteln des Spannungsabfalles an einem Pruefling mit nichtlinearer Stromspannungskennlinie bei einem vorgegebenen konstanten Strom