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Verfahren zum Eichen von Elektrizitätszählern od. dgl.
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Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Eichen von
Elektrizitätszählern oder ähnlichen elektrischen Meßinstrumenten.
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Zähler dieser Art müssen bekanntlich unter verschiedenen Bedingungen
geprüft und mehreren Einstellungen nach oder während jeder Einzelprüfung unterworfen
werden. Bei den in England gewöhnlich gewählten Bedingungen erfolgt die Prüfung
(1) bei Halblast, Leistungsfaktor I; Prüfung (2) bei Halblast, Leistungsfaktor 0,5;
Prüfung (3) bei 1/20 Volllast, Leistungsfaktor I; und schließlich nach Ausführung
aller Einstellungen unter den vorstehenden Bedingungen Prüfung (j bei Hall>last
oder Über-1-ist bis zu too % Leistungsfaktor 1.
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Bei den am meisten angewandten Verfahren läßt man eine Anzahl der
zu prüfenden Zähler in Reihe geschaltet mit einem Normalzähler oder einem Vergleichszähler
laufen, verändert die Last und macht dann die Zählereinstellungen nacheinander für
jede angewandte Belastung. Dies Vergleichs- und Näherungsverfahren erfordert jedoch
viel Zeit und wiederholte Prüfungen und Einstellungen, um größte Genauigkeit zu
erzielen.
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Nach einem neueren Verfahren läuft der zu prüfende Zähler in Reihe
geschaltet mit einem Normalzähler oder einem Vergleichszähler, wobei man die Drehgeschwindigkeiten
der in Betracht kommenden Zählerscheil)en stroboskopisch vergleicht und Ein-
stellungen
des zu prüfenden Zählers bei jeder Belastung erfolgen, bis Synchronismus erreicht
ist.
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Bei höheren Belastungen erleichtert die Prüfung nach dem strohoskopischen
Verfahren nicht nur die Einstellung des Zählers auf größte Genauigkeit, sondern
es wird auch im Vergleich mit den anderen Verfahren viel Zeit gespart. Bei niedrigen
Belastungen ergeben sich jedoch infolge der außlerordentlich geringen Drehgeschwindigkeit
der Zählerscheihen bedeutende Schwierigkeiten. Es muß eine vollständige Umdrehung
der Scheiben stattfinden, ehe man feststellen kann, ob sie nicht synchron laufen,
und weitere vollständige Drehungen müssen nach jeder Einstellung erfolgen, bis Synchronismus
festgestellt werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren
zum Eichen von Elektrizitätszählern zu entwickeln, das für jede Prüfung sehr wenig
Zeit erfordert und doch einen hohen Genauigkeitsgrad gewährleistet, unter Verwendung
verbesserter Mittel einfacher Art, mit denen man ein solches Verfahren bequem ausführen
kann.
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Die Erfindung betrifft ein Eichverfahren für Elektrizitätszähler
oder ähnliche elektrische Meßinstrumente, das sich dadurch kennzeichnet, daß wenigstens
die bei niedriger Belastung erfolgende Prüfung ausgeführt wird, wenn die Zählerscheibe
des zu prüfenden Zählers, infolge Herabsetzung der auf sie wirkenden Kraftflußbremsung,
mit höherer als der für die betreffende Belastung normalen Geschwindigkeit eines
geeichten Zählers umläuft.
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Ein weiteres Erfindungsmerkmal ist ein Eichverfahren für Zähler,
bei dem das Bremsmoment des I(raftlinienflusses, das auf die Scheibe des zu prüfenden
Zählers wiikt, wenigstens während der bei niedriger Belastung ausgeführten Prüfung
verringert wird.
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Noch ein weiteres Erfindungsmerkmal ist ein Eichverfahren für Zähler,
wobei alle Prüfungen mit Ausnahme der letzten bei hoher Belastung (1/4 Belastung
bei IooO/o überlast) erfolgenden mit leichter Bremswirkung auf die Scheibe des zu
prüfenden Zählers vorgenommen werden und die letzte Prüfung bei voller normaler
Bremswirkung auf die Scheibe vor sich geht.
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Ein anderes Erfindungsmerkmal besteht darin, die Drehgeschwindigkeiten
der Scheiben des zu prüfenden Zählers und eines in Reihe damit geschalteten Normalzählers
oder Vergleichszählers stroboskopisch zu vergleichen.
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Weitere Erfindungsmerkmale betreffen die zur Ausführung der in den
vier vorhergehenden Absätzen beschrielenen Verfahren erforderlichen Mittel und ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Der allgemeinste Gedanke in diesem Teil
der Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Erleichterung der Eichung von Elektrizitätszählern,
wobei Mittel vorgesehen sind, um ein geringes Kraftflußbremsmoment auf die Scheibe
jedes zu prüfenden Zählers wirken zu lassen, und zwar in Substitution für die normale
und größere Bremswirkung der Zählerkonstruktion, während die Prüfung bei niedriger
Belastung erfolgt. Das gewünscht Ziel kann entweder erreicht werden, indem man einen
Dauermagneten oder einen anderen Magneten, der für den Dauermagneten des zu prüfenden
Zählers substitutiert werden kann, vorsieht und für die Einstellung der Bremswirkung
desselben auf die Zählerscheibe Vorkehrungen trifft, oder indem man den Dauermagneten
des zu prüfenden Zählers so anordnet, daß er verschoben werden kann, um seine Bremswirkung
auf die Scheibe so weit zu verändern, daß die gewünschte hohe Geschwindigkeit der
Scheibe bei niedriger Belastung des Zählers gesichert ist.
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Das Wesen der Erfindung geht deutlich aus der nachstehenden Beschreibung
hervor, die eine Ausftihrungsform der Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnungen
erläutert. Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird zuerst eine erfindungsgemäße
Vorrichtung und dann unter Hinweis auf diese Vorrichtung ein erfindungsgemäßes Verfahren
beschrieben. Die Vorrichtung wie das Verfahren sind nur Beispiele und beschränken
die Erfindung nicht darauf.
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Fig. I ist eine Draufsicht zur Darstellung des allgemeinen Aufbaus
der Vorrichtung, wobei ein Meßtisch und sieben Prüftische verwendet werden; Fig.
2 ist ein Schaltbild der zwischen dem Meßtisch und den Prüftischen vorhandenen Verbindungen;
Fig. 3 ist ein Schaltbild zur Darstellung der im Meßtisch vorgesehenen Verbindungen
und Elemente; Fig. 4 ist eine Vorderansicht des Meßtischés; Fig. 5 ist eine Seitenansicht
desselben; Fig. 6 ist eine Vorderansicht eines Prüftisches; Fig. 7 ist eine Seitenansicht
desselben; Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Teils des Prüftisches in vergrößertem
Maßstabe; Fig. g ist ein Schnitt durch eine andere Einzelgleit des Prüftisches in
vergrößertem Maßstabe; Fig. 10 ist eine Seitenansicht eines einstellbaren Dauermagneten
am Prüftisch, gesehen von rechts in Fig. I I; Fig. In ist eine Vorderansicht, teilweise
im Schnitt, des Magneten; Fig. I2 ist ein Grundriß des einstellbaren Magneten, und
Fig. I3 ist eine Unteransicht der Zählerscheibe mit darauf angebrachten stroboskopischen
Markierungen.
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Die Vorrichtung (Fig. I) umfaßt zwei Arten von Stationen, nämlich
eine Station A, bei der sich eine Meß- oder Schalttafel befindet, und eine oder
mehrere Stationen B, bei denen je ein Prüftisch angeordnet ist. In der dargestellten
Ausführungsform sind die Prüftische in einer Reihe hinter dem Meßtisch angeordnet
und werden mittels eines endlosen Fördermittels C mit den zu prüfenden Zählern versehen.
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Jeder Prüftisch (Fig. 6 bis 9) besitzt eine mit Mitteln wie z.B.
einem Haken 2 versehene vertikale Tafel I, um einen zu prüfenden Zähler zu tragen,
und ferner eine Anzahl unter Federdruck stehende I<ontakte 3 (Fig. 9), die von
einer aus
Isoliermaterial bestehenden gemeinsamen Schiene 4 in solcher
Lage gehalten werden, daß bei Bewegung der Schiene in Richtung der Tafel die Kontakte
3 gegen die entsprechenden Klemmen des Klemmenstreifens des Zählers (in Fig. 6 bis
8 nicht dargestellt, aber schematisch bei D in Fig. 2 angedeutet) drücken. Die Kontakte
3 sind mit den Leitern 5, 5a und 6, 6a (Fig. 2) so verbunden, daß das Zusammentreffen
der Kontakte in der beschriebenen Weise bei allen Tischen B alle zu prüfenden Zähler
D an an der Meßtafel A befindliche Schaltteile anschließt, wobei die Stromspulen
8 (Fig. 2) der Zähler in Reihe über Anschlußstellen E (Fig. 2 und 3) an der Meßtafel
und die Spannungsspulen 8 (Fig. 2) parallel über AnschlußstellenF (Fig. 2 und 3)
an der Tafel geschaltet werden.
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Unterhalb der den Zähler tragenden Tafel 1 des Prüftisches B stützt
sie einen sich nach vorn erstreckenden Tisch oder ein Gestell 9 (Fig. 6 bis S),
worauf sich ein oben offener Kasten oder ein Gehäuse 10 befindet, das eine Lichtquelle,
vorzugsweise eine oder mehrere Neonlampen 11, und einen Spiegel 12 enthält, der
so angeordnet ist, daß eine Bedienungsperson, die am Tisch g sitzt, darin leicht
die Unterseite der Scheibe des zu prüfenden Zählers beobachten kann. Die Lichtquelle
11 wird von der Meßtafel aus gespeist, und zwar entweder mit verhältnismäßig niederfrequentem
Strom von etwa 25 Perioden in der Sekunde oder mit höherfrequentem Strom mit etwa
50 Perioden, was von der Art der Prüfung abhängt. Die Lichtquellen sind durch Leiter
13, 13a über Anschlußklemmen G (Fig. 2 und 3) an der Meßtafel A parallel geschaltet.
Die Schiene 4, welche die Kontake 3 trägt, kann vorzugsweise durch die Betätigung
eines Fußtritts 14 usw., der in einem die Tafel 1 und den Tisch 9 (Fig. 6 bis 8)
tragenden Rahmen 15 angeordnet ist, in wirksame Stellung und durch weitere Betätigung
des Fußtritts usw. mittels einer Feder usw. wieder in unwirksame Stellung gebracht
werden. Der Fußtritt 14 ist, wie in Fig. 8 dargestellt, an einer Welle 16 befestigt,
die einen Nocken 17 besitztm der mit einer in der Mitte eines Hebels 19 gelagerten
Walze 18 zusammenwirken kann. Der Hebel 19 ist drehbar am Rahmen 15 am Vorderende
desselben angebracht und am hinteren Ende mit einem Kabel 20 verbundell, das sich
nach oben über eine Riemenscheibe 2I ill einem hinter der Tafel I befindlichen Träger
22 erstreckt und dann an der Schiene 4 befestigt ist.
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Diese ist mit ihren Enden an den Vorderenden von Bolzen 23 gelagert,
die durch Führungsrohre 24 der Tafel I hindurchgehen und an ihren hinteren Enden
mit Anschlägen 25 versehen sind. Um die Bolzen 23 herum und zwischen der Schiene
4 und der Tafel I befinden sich die Druckfedern 26.
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Der Fußtritt 14 liegt mit seinem Ende 14a hinter der Welle 16. Beim
Niederdrücken des Tritts 14 bewegt sich der Nocken 17 im Uhrzeigersinn, drückt den
Hebel 19 hinab und übt hierdurch einen Zug auf das Kabel 20 aus, so daß letzteres
die Schiene 4 in Richtung der Tafel gegen die Wirkung der Federn 26 zieht. Wenn
das Ende 14a herabgedrückt wird, bewegt sich der Nocken 17 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn,
damit die Federn 26 die Schiene 4 in ihre unwirksame Lage zurückführen können. Der
Nocken 17 ist derartig geformt, daß er nach dem Niederdrücken des Fußtritts 14 den
Hebel 19 in der niedergedrückten Stellung festhält, bis ein Druck auf das Ende 14'
ausgeübt wird. In bequemer Reichweite der am Prüftisch sitzenden Bedienungsperson
befindet sich ein Anzeigebrett 27 (Fig. 2 und 6) und ein Umsehalter 25 (Fig. 2).
Jeder Umschalter2S steuert ein entsprechendes Paar Anzeigeelemente in jedem der
Tischanzeigebretter 27 und in einem weiteren Anzeigebrett 29 (Fig. 2 und 4), das
an der Meßstation -4 vorgesehen ist.
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Ein für sechs Prüftische geeignetes Anzeigebrett ist in der Zeichnung
dargestellt und ist im wesentlichen dasselbe für den Meßtisch. Es umfaßt zwei Reihen
Lampen 30, 30a (Fig. 2), die hinter farbigen Fenstern liegen, wobei jede Reihe Fenster
31 oder 31a (fig. 4 und 6) von besonderer Farbe und je eine Lampe für jeden Prüftisch
B und eine Lampe für die Meßtafel A besitzt. Die einem bestimmten Prüftisch entsprechenden
Lampen aller Anzeigevorrichtungen 27, 29 werden von dem entsprechenden Schalter
28 des Prüftisches gesteuert, und zwar läßt der Schalter in einer Stellung die Lampe
in einer Reihe 30, z. B. grün, und in der anderen Stellung die Lampe in der anderen
Reihe 30a, z. B. rot, aufleuchten. An der Meßtafel A befindet sich ferner ein weiterer
Umschalter 32 (Fig. 2), der in einer Stellung die entsprechende Lampe einer Reihe
30 in jedem Anzeigebrett und in der anderen Stellung die entsprechende Lampe der
anderen Reihe 30a in jedem Anzeigebrett steuert. Die Stromzufuhr für die Lampen
30, 30a erfolgt durch einen am Meßtisch angeordneten Transformator 33 (Fig. 2).
die Meßtafel (fig. 3 bis 5) umfaßt ein Paar Vergleichszähler W, W (schematisch in
Fig. 2 und 3 dargestellt), die nebeneinander in einer Kammer 34 (Fig. 4 und 5) oberhalb
eines Gehäuses 35 angeordnet sind, das Lichtquellen (hier vier Neonlampen 36, je
zwei für jeden Zähler) enthält, die mit Strom von der einen oder anderen Frequenz
gemeinsam mit den an den Prüftischen B befindlichen Lichtquellen 11 gespeist werden.
Unterhalb jedes Zählers befindet sich ein geneigter Spiegel 37 (Fig. 4 und 5), damit
die Bedienungsperson au der Meßtafel jederzeit leicht die Unterseiten der Zählerscheiben
betrachten kann. Die Meßtafel (Fig. 3) besitzt ferner eine niederfrequente Stromquelle
Pl und einer höherfrequente Stromquelle I. Außerdem sind noch ein Phasenschieberstromkreis
(in Fig. 3 mit 38 bezeichnet) und Belastungswiderstände 39, 40, 41, 42 sowie ein
Spannungswandler 13 mit angezapfter Sekund;ärspule, ein Stromwandler 44 und ein
Feinstregler 45 vorgesehen. Der wirksame Teil der Sekundärspule des Spannungswandlers
43 speist die Auschlußklemmen F, an welche ein Spannungsmesser 43a angeschlossen
ist, und der Stromwandler 44 und der Feinstregler 45 speisen die Klemmen E.
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Ein vierstelliger Mehrfachschalter an der Meßtafel wird vorzugsweise
durch einen Griff 46 (Fig. 4) betätigt, der mit je einer von vier Kerben in Eingriff
kommt, die in einer Kante eines
Schlitzes angebracht sind, an dem
der Griff entlang gleiten kann (Kerben und Schlitz nicht dargestellt). Der Eingriff
des Griffs mit einer Kerbe entspricht einer Einstellung des Mehrfachschalters, der
vier Reihen beweglicher Kontakte 47 bis 50c besitzt (in Fig. 3 in den von ihnen
in der ersten Stellung des Schalters eingenommenen Stellungen dargestellt). Die
erste Reihe besteht aus zwei Schalterarmen 47, 47a, die normalerweise die punktierten
Stellungen einnehmen, die zweite Reihe umfaßt vier Arme 48, 48n, 48b, 48C, die normalerweise
die dargestellten Stellungen innehaben, die dritte Reihe besteht aus drei Armen
49, 490, 49o, die normalerweise die dargestellten Stellungen einnehmen, und die
vierte Reihe besteht aus vier Armen 50, 50', 50b, 50C, die ebenfalls normalerweise
sich in den dargestellten Stellungen befinden. Die Arme 47, 4S, 49, 50 veranlassen
in Arbeitsstellung, daß vom Transformator 33 der entsprechenden Lampe einer an jedem
Anzeigebrett 27, 29 vorgesehenen Reihe 5I (Fig. 2) Strom zugeführt wird, wobei die
Lampen 51 hinter dem Fenster 52 (Fig. 4 und 6) erleuchten, die in entsprechender
Weise die für jede Schaltereinstellung angewandte Belastung anzeigen.
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Der größeren Klarheit halber ist in Fig. 2 angenommen, daß die Funktionen
der Schalterarme 47, 48, 49, 50 von einem einzigen mit einer Anzahl Kontakte zusammenwirkenden
Arm 47b ausgeübt werden.
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In der ersten Stellung des durch den Griff 46 gesteuerten Mehrfachschalters
vermittelt der Arm 47a die Stromzufuhr von der Quelle l (Fig. 3) über den Widerstand
39 und Strommesser 53 nach dem Stromwandler44, während die Stromzufuhr nach dem
Spannungswandler 43 durch den Arm 48b erfolgt. Die hierdurch den auf den Prüftischen
befindlichen Zählern und ebenfalls den auf dem Meßtisch angeordneten Vergleichszählern
zuteilgewordene Speisung ergibt annähernd Halblast bei cos ç = I.
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Infolge der Arme 49', 50a und 50b und der an dem induktiven Belastungselement
des Phasenschieberstromkreises 38 vorgesehenen Sekundärwicklung 54 werden gleichzeitig
alle Lichtquellen ii und 36 mit höherfrequentem (50 Perioden) Strom versehen. In
der zweiten Schalterstellung vermittelt der Arm 48C die Stromzufuhr von der Quelle
I über den Belastungswiderstand 40 und Strommesser 53 nach dem Stromwandler 44,
während eine Stromzufuhr ebenfalls über den Phasenschieberstromlireis 38 und die
Arme 48a, 489 nach dem Spannungswandler 43 stattfindet. Die dadurch vermittelte
Speisung der auf den Prüftischen und dem Meßtisch befindlichen Zähler ergibt annähernd
Halblast, Leistungsfaktor 0,5, wobei die Lichtquellen wie vorher mit höherfrequentem
Strom gespeist werden. In der dritten Schalterstellung vermittelt der Arm 49b Stromzufuhr
von der Quelle I über den Belastungswiderstand 41 und Strommesser 53 nach dem Stromwandler
44, während die Zufuhr nach dem Spannungsmesser 43 wie in der ersten Schalterstellung
bewirkt wird. Die hierdurch erfolgte Speisung der auf den Prüftischen und dem Meßtisel
befindlichen Zähler ergibt ungefähr 1/20 Last, Leistungsfaktor I. In diesem Fall
werden jedoch die Lichtquellen II und 36 direkt von der Niederfrequenzstromquelle
H (25 Perioden) vermittels der Arme 4ga und 50b gespeist. In der vierten Schalterstellung
vermittelt der Arm 50C die Zufuhr von der Quelle I über den Belastungswiderstand
42 und Strommesser 53 nach dem Stromwandler44, während der Spannungswandler 43 wie
in der ersten Schalterstellung versorgt wird. Die hierdurch erfolgte Speisung der
Zähler ergibt etwa 3/5 Belastung, Leistungsfaktor I, und alle Lichtquellen II und
36 werden wiederum mit Strom niederer Frequenz gespeist, diesmal aber vermittels
der Arme 49a, 50a und 5o.
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Die Anzapfung der Sekundärspule des Spannungswandlers43 wird so gewählt,
daß sie der Nennspannung des zu prüfenden Zählers D entspricht, wodurch jede Spannungsspule
8 dieser Zähler und auch die Spannungsspulen 8a der an der Meßtafel befindlichen
Vergleichszähler W die angemessene Spannung erhalten.
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Damit Zähler D von verschiedener Belastbarkeit ohne Schwierigkeit
durch die beschriebene Vorrichtung geprüft werden können, erreichen die durch den
Mehrfachschalter in allen seinen Stellungen vermittelten Stromzufuhren die zu prüfenden
Zähler über den Stromwandler 44 und einen Wahlschalter 55 (dargestellt in Fig. 3
mit seinen beiden koaxial verbundenen Schleifern im Abstand voneinander stehend).
Die verschiedenen Einstellungen der dem Mehrfachschalter entsprechenden Ströme werden
nach der Primärspule des Stromwandlers 44 und einen damit in Reihe geschalteten
Widerstand 56 weitergeleitet. Der Wahlschalter 55 wird eingestellt, um die Größe
des eingeschalteten Widerstandes und zugleich, aber im selben Sinn, die Windungszahl
der Sekundärspule des Wandlers 44, der mit den Stromspulen der Zähler (die dann
richtig, und nicht wie dargestellt, verbunden sein würden) eingeschaltet ist, zu
verändern, so daß ein Strom von gewünschter Größe in der Sekundärspule des Stromwandlers
fließt. Diese Einstellung erfolgt natürlich nur, ehe die Zähler geprüft werden und
nicht während des Prüfens. Eine Vorrichtung zur Herbeiführung einer Feineinstellung
des Wertes des in der Sekundärspule des Stromwandlers 44 fließenden Stromes ist
in Form eines veränderbaren Widerstandes 57 vorgesehen, der über die Primå!rspule
des genannten Wandlers und seinen in Reihe geschalteten Widerstand 56 verbunden
ist. Der Schleifer des Widerstandes 57 wird durch Drehung eines Handrads 58 betätigt,
das an der Vorderseite des Meßtisches A (Fig. 4) angebracht ist.
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Eine weitere bevorzugte, jedoch nicht absolut nötige Vereinfachung
der Vorrichtung kann erzielt werden, indem man ein und dasselbe Paar Vergleichszähler
W an der Meßtafel benutzt, und zwar ohne Rücksicht auf die verschiedenen Belastbarkeiten
der zu prüfenden Zähler D. Dies wird ermöglicht, indem man den Feinstregler 45 so
ausrüstet, daß seine primäre Wicklung 45ß in Reihe mit der Sekundärwicklung des
Stromwandlers 44 und seine sekundäre Wicklung45b in Reihe mit den Strom-
spulen
7n der beiden Vergleichszähler W geschaltet sind, wobei die Windungszahl der eingeschalteten
- Primärwicklung in demselben Sinn und Verhältnis wie die Windungszahlen der Sekundärwicklung,
mit der sie verbunden ist, verändert wird. Diese Veränderung wird durch den gleichen
Wahlschalter 55 bewiil<t, so daß die Vergleichszähler W stets mit demselben Bereich
von Stromschwankungen, etwa bis zu einem Maximum von 2,5 Amp., für verschiedene
Stromschwankungsbereiche arbeiten, um die Zähler D zu prüfen, etwa bis zu einem
Maximum von 2,5, 5, 10, 25, 50 oder 100 Amp.
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Einer der Vergleichszähler W hat dieselbe Konstruktion wie die zu
prüfenden oder zu eichenden Zähler D, so daß seine Zählerscheibe mit der für diese
Zähler bestimmten normalen Geschwindigkeit läuft. Dieser Vergleichszähler wird nachstehend
als normaler Vergleichszähler bezeichnet. Der andere Vergleichszähler, obwohl er
sonst eine ähnliche Konstruktion besitzt, wird hinsichtlich seiner Scheibe nur einer
leichten Bremswirkung unterworfen, so daß die Scheibe mit viel höherer Geschwindigkeit
umläuft, als fiir die gleiche Belastung normalerweise in Frage käme. Gemäß dem für
diese Beschreibung verwendeten numerischen Beispiel würde die höhere Geschwindigkeit
zehnmal so groß sein wie die der Scheibe des normalen Vergleichszählers.
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Dieser zweite Vergleichszähler wird nachstehend als der schnelle
Vergleichszähler bezeichnet.
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Die Zählerscheiben 59 (Fig. 13) beider Vergleichszähler 1E' und ebenfalls
alle an den zu eichenden Zählern D befindlichen Scheiben 59 sind an ihren Unterseiten
mit zwei konzentrischen Reihen von Markierungen 60 und 6I versehen. Die Reihe 60
umfaßt nur eine geringe Zahl, die bei hohen Geschwindigkeiten der Scheiben beobachtet
werden, und die andere Reihe hat eine viel größere Zahl Markierungen, die während
der geringeren Geschwindigkeiten der Scheiben beobachtet werden. In dem dargestellten
Beispiel besteht die Reihe 6o aus etwa 40 schwarzen Punkten, die gleicllmäßig im
Abstand um die Scheibe herum in geringer Entfernung von ihrer Kante angeordnet sind,
während die andere Reihe 61 aus etwa 200 radialen in gleichmäßigem Abstand um den
äußersten Randteil der Scheibe angeordneten schwarzen Linien besteht.
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Ein Zähler D, der geeicht werden soll, wird auf der Tafel 1 jedes
Prüftisches D montiert, worauf eine Einstellung erfolgt (unter in Verbindung mit
dem Verfahren noch zu beschreibenden Bedingungen). worauf die Bremswirkung auf seine
Scheibe 59 so herabgesetzt wird, daß sie sich mit viel höherer als normaler Geschwindigkeit
dreht (in dem gewählten Beispiel würde diese Geschwindigkeit das Zehnfache der normalen
betragen). Damit diese Einstellung leicht ausgeführt werden kann, werden die Zähler
D für die Prüftische B ohne Dauermagneten geliefert, und zwar wird es vorgezogen,
eine Anzahl dieser Niagnete für jeden Tisch B in einem Gestell od. dgl. anzubringen,
damit sie nach Belieben angebracht werden können. Drei solcher Gestelle sind bei
62 in Fig. 6 und 7 innerhalb einer Kammer dargestellt, die eine leicht abnehmbare
Tür 63 besitzt. Jede an den Prüftischen sitzende Bedienungsperson ist ferner mit
einem Dauermagneten ausgerüstet, der leicht und abnehmbar an dem Träger des Zählermagneten
angebracht werden kann und dessen einer Pol, z. B. der untere Pol, einstellbar ist,
um den Abstand zwischen ihm und dem anderen Pol zu verändern. Eine in Fig. 10 bis
12 dargestellte, geeignete Magnetkonstruktion besitzt ein als Nocken 64 ausgebildetes
Polstück, das an einer Spindel65 sitzt, die sich in Lagern dreht, welche in einem
Endstück 66 am unteren Pol 66a und in einem Weicheisenteil 67a gebildet sind, der
zusammen mit einem Niclcel-Aluminium-Stahl-Dauermagneten 671 das Joch 67', 67b bildet,
das sich zwischen den beiden Polen 66a und 68 erstreckt.
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Die Pole werden durch einen Bolzen 69 verbunden.
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Das freie Ende der Spindel 65 trägt eine Betätigungstrommel 70, und
eine Druckfeder 71 (Fig. 11) ist zwischen der Trommel und dem Joch angeordnet, um
das Polstück 64 gegen die Außenfläche des Endstücks 66 an dem unteren Pol 66a des
Magneten zu drängen. Der einstellbare Magnet kann an dem üblichen, nicht dargestellten
Magnetträger des zu prüfenden Zählers mittels einer Klemmutter 72 befestigt werden,
die auf Schrauben 73 und Führungs-und Klemmelemente 74, 75 wirkt. Die richtige Lagerung
des Magneten kann durch einen an dem oberen Pol 68 befindlichen Arm 76 erleichtert
werden, der eine Stellschraube 77 trägt, die gegen einen festen Teil der Zählerkonstruktion
drückt. Wenn der einstellbare Magnet an dem Magnetträger des Zählers befestigt ist,
nehmen der gegenüberliegende obere Pol68 und der untere Nocken 64 zwischen sich
einen Randteil der Zählerscheibe 59 auf, wobei die Kante des Nockens der Scheibe
zugewandt ist.
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Eine Drehung des Nockens 64 mittels der Trommel 70 verändert die Entfernung
zwischen der Unterfl;idie der Scheibe 59 und der anliegenden Kante des Noclsens
und verändert daher auch die von dem Magneten auf die Scheibe ausgeübte Bremswirkung.
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Man kann auch auf eine andere, nicht dargestellte Weise dasselbe
Ergebnis erzielen, wenn man die zu eichenden Zähler mit einem Magnetträger versieht,
der so konstruiert ist, daß der normale Zählermagnet drehbar darauf eingestellt
werden kann, um seine Pole nach außen hinsichtlich der Zählerscheibe zu bewegen
und hierdurch die auf die Scheibe ausgeübte effektive Bremswirkung zu verringern.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Eichen eines Zählers wird, wie
nachstehend beschrieben, ausgeführt, und zwar unter Hinweis auf die dargestellte
Ausführungsform, die jedoch in keiner Weise die Erfindung einschränken soll.
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An dem Meßtisch=4 stellt die Bedienungsperson die Vorrichtungen 43
und 45 ein, weldle die Spannung und die Schwankungen des den Prüftischen zuzuführenden
Stromes in Übereinstimmung mit der Leistung der zu eichenden Zähler D kontrollieren.
In der Zwischenzeit setzt an jedem Prüftisch D die Bedienungsperson einen Zähler
D auf die Tafel I, bringt den einstellharen Dauermagneten an,
wenn
ein solcher verwendet wird, und betätigt die Kontakte 3, wodurch der Zähler D in
den Prüfstromkreis eingeschaltet wird. Unmittelbar nachher betätigt die Bedienungsperson
ihren Schalter 28 in einer Richtung und läßt dadurch ein grünes Licht (in einer
ihrem Tisch entsprechenden Stellung) an den Anzeigebrettern 27 aller Prüftische
B und ebenfalls an dem Anzeigebrett 29 des Meßtisches A aufleuchten.
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Wenn alle grünen Lichter leuchten, betätigt die Bedienungsperson
am Meßtisch den Mehrfachschalter, um ihn in seine erste Stellung zu bringen, und
beobachtet in dem zugehörigen Spiegel die Reihe 60 von 40 Punkten an der Unterseite
der Scheibe des schnellen Vergleichszählers, wobei diese Beobachtung in einem Licht
mit einer Frequenz von 50 Perioden stattfindet. Darauf betätigt die Bedienungsperson
die Feineinstellvorrichtung gS, welche den den Zãhlern zugeführten Strom regelt,
bis die Punkte stillzustehen scheinen. Dann wird der Signalschalter 32 in eine seiner
Stellungen gebracht, um ein rotes Licht (in einer dem Meßtisch entsprechenden Stellung)
an dem Anzeigebrett 27 jedes Prüftisches und ebenfalls an dem Anzeigebrett 29 der
Bedienungsperson aufleuchten zu lassen.
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Die Bedienungsperson an jedem Prüftisch B stellt darauf das auf die
Scheibe des betreffenden Zählers D wirkende Bremsmoment ein, indem sie eine der
beiden oben beschriebenen Vorrichtungen benutzt, bis die Punkte60 an der Unterseite
der Scheibe 59 stillzustehen scheinen. Darauf bringt sie ihren Schalter 28 in die
andere Stellung, damit ein rotes Licht an jedem Anzeigebrett 27 und 29 aufleuchtet,
wobei das entsprechende grüne Licht ausgelöscht wird. Wenn alle roten Lichter aufleuchten,
weiß die am Meßtisch A sitzende Bedienungsperson, daß alle Zähler D so eingestellt
sind, um das gleiche Bremsmoment wie der schnelle Vergleichszähler zu haben.
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Darauf bringt die Bedienungsperson am Meßtisch den Mehrfachschalter
in die zweite Stellung und betätigt, wenn nötig, die Feineinstellvorrichtung 5S,
bis die Punkte 60 auf der Scheibe 59 des schnellen Vergleichszählers wiederum stillzustehen
scheinen.
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Darauf signalisiert sie den Tischen B, indem sie an jedem Tisch ein
grünes Licht in einer dem Meßtisch entsprechenden Stellung aufleuchten läßt, worauf
die Bedienungspersonen an diesen Stationen ihre Zähler entsprechend einstellen,
bis deren Punkte 6o stillzustehen scheinen. Die Beendigung des Vorgangs wird, wie
vorher, dem Meßtisch signalisiert.
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Die nächste Stufe besteht darin, den Mehrfachschalter am Meßtisch
A in die dritte Stellung zu bringen und in der beschriebenen Weise eine Feineinstellung
vorzunehmen, bis die Linien der 200 Linien umfassenden Reihe auf der Scheibe 59
des schnellen Vergleichsiählers stillzustehen scheinen, und zwar erfolgt die Beobachtung
jetzt in einem Licht mit einer Frequenz von 25 Perioden.
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Nachdem das entsprechende Signal gegeben worden ist, stellen die
Bedienungspersonen an den Prüftischen B den unteren Anschlag an ihren Zählern D
ein, bis die Linien 61 auf der Zählerscheibe ebenfalls stillzustehen scheinen.
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Nachdem die volle Zahl der entsprechenden 5 gnale gegeben worden
ist, bringt die Bedienungsperson am Meßtisch den Mehrfachschalter in seine vierte
Stellung und nimmt eine Einstellung wie oben vor, bis die Markierungen 6I auf der
Scheibe des normalen Vergleichszählers stillzustehen scheinen, und zwar in einem
Licht mit einer Frequenz von 25 Perioden. Darauf signalisiert sie den Bedienungspersonen
an den Prüftischen B, die inzwischen den einstellbaren Bremsmagneten durch einen
normalen Bremsmagneten ersetzt oder den normalen Magneten annähernd in seine normale
Lage zurückgebracht haben. Jede dieser Bedienungspersonen stellt darauf die Lage
des normalen Magneten ein, bis die Markierungen 6I an der Zählerscheibe stillzustehen
scheinen, worauf die Eichung des Zählers vollendet ist. Ein Zähler, der auf diese
Weise hinsichtlich seiner Abweichungen eingestellt worden ist, während die Scheibe
mit höherer als normaler Geschwindigkeit infolge Herabsetzung der Bremswirkung läuft,
kann auch noch richtig eingestellt sein hinsichtlich dieser Abweichungen, wenn nachher
eine Prüfung erfolgt, bei der die Scheibe mit normaler Geschwindigkeit bei normaler
Bremswirkung läuft.
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Dies ist jedoch nicht notwendigerweise der Fall, da die Beziehung
zwischen den Abweichungen des Schnellaufmotors bei verschiedenen Belastungen nicht
die gleiche wie die zwischen den Abweichungen für dieselben Belastungen bei niedrigen
Geschwinldigkeiten ist. Das Eichverfahren wird hierdurch jedoch nicht berührt, weil
die zu prüfenden Zähler eine ähnliche Konstruktion wie die Vergleichszähler besitzen
und ähnliche Leistungen bei niedriger und hoher Geschwindigkeit ergeben. Alles,
was im praktischen Betrieb erforderlich ist, besteht darin, daß Zähler beliebiger
Konstruktion, die ähnliche zulässige Fehler bei höheren Scheibengeschwindigkeiten
ergeben, sich gleich verhalten, wenn die Geschwindigkeit auf den normalen Wert herabgesetzt
wird, obwohl die zulässigen Fehler bei verschiedenen Belastungen eines auf die höhere
Geschwindigkeit geeichten Zählers eine bestimmte gegenseitige Beziehung bei der
höheren Geschwindigkeit und wieder eine andere bei normaler Geschwindigkeit haben
können. Es ist daher nur nötig, die Vergleichszähler genau bei den entsprechenden
normalen hohen Geschwindigkeiten zu eichen, wobei der schnelle Vergleichszähler
zunächst auf normale oder niedrige Geschwindigkeit geeicht und die Bremswirkung
dann herabgesetzt wird, um die Gescllwindigkeit auf die erforderliche Höhe zu bringt
gen. Wenn die zu prüfenden Zähler auf die höhere Geschwindigkeit geeicht sind, werden
sie bei normaler Geschwindigkeit dieselbe Arbeit wie die Vergleichszähler von gleichem
Typ bei derselben Geschwindigkeit anzeigen.
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Wenn die Zähler in kaltem Zustand zu prüfen sind, also ohne vorherige
Anwendung von Spannung, wodurch normalerweise eine Erhöhung der Temperatur und möglicherweise
eine geringe Ände-
rung der Charakteristik des Zählers eintreten
würde, dann muß diese Temperaturwirkung bei Eichung der Vergleichszähler berücksichtigt
werden, damit die zu prüfenden Zähler nach der Eichung auch unter Arbeitsbedingungen
mit dauernder Spannung genau anzeigen. Die für die Ausführung aller Stufen des erfindungsgemäßen
Verfahrens nötige Zeit ist verhältnismäßig kurz, da alle Einstellungen erfolgen,
wenn die Zählerscheiben mit verhältnismäßig hotel Geschwindigkeit umlaufen. Außerdem
ist der erzielte Geauigkeitsgrad hoch.
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Ein weiterer Vorteil, der sich bei Verwendung des unter Hinweis auf
Fig. 10 bis 12 beschriebenen einstellbaren Dauermagneten ergibt, besteht darin,
daß die Stärke des zwecks Erreichung der besten Ergebnisse an einem Zähler D anzubringenden
normalell Dauermagneten leicht bereits bei der ersten Verfahrensstufe bestimmt werden
kann. Zu diesem Zweck ist die Betätigungstrommel 70 am einstellbaren Älagiieten
mit einer Skala 78 versehen, und ein am Magneten selbst angeordneter Zeiger 79 wirkt
mit der Skala zusammen. Außerdem sind Vorkehrungen getroffen, daß der einstellbare
Magnet stets zu den Magnetträgern der Zähler D in vorbestimmter Lage steht wie z.
B. vermittels der Stellschrauben 77 (Fig. 10 und II). Die Skala 78 an der Trommel
70 ist derartig gereicht, daß die Magnetstärken direkt von ihr abgelesen werden
können.
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Nach einer Weiterbildung des Verfahrens wird der einstellbare Magnet
wie bei der ersten, oben beschriebenen Eichstufe auf den Magnetträger des zu prüfenden
Zählers gesetzt, wobei aber der Nullpunkt der Trommel 70 dem Zeiger 79 gegenübersteht.
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Während die erste Verfahrensstufe in der beschriebenen Weise ausgeführt
wird, d. h. also, wenn die Trommel 70 gedreht worden ist, bis die Punkte 6o auf
der Zählerscheibe 59 stillzustehen scheinen, kann die erforderliche Magnetstärke
direkt von dem Punkt der Trommelskala 78 abgelesen werden, der gerade danil dem
Zeiger gegenübersteht.
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Die weiteren Stufen des Eichverfahrens werden wie vorher erwähnt
ausgeführt, wenn jedoch ein normaler Dauermagnet für die letzte Prüfung angebrae11t
werden muß, kann die Bedienungsperson sofort einen Magneten mit der richtigen Stärke
aus dem Gestell 62 des Prüftisches B auswählen, da die dort gelagerten Magneten
Markierungen zur Angabe ihrer Stärke tragen. Hierdurch wird viel Zeit gespart, weil
die Stärke eines Dauermagneten manchmal derartig sein kann, daß der für den Zähler
vorgesehene Einstellbereich nicht ausreicht, um die Geschwindigkeit der Zählerscheibe
zu korrigieren.
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Obwohl itl der ganzen vorhergehenden Beschreibung stets auf Normalzähler
oder Vergleichszähler hingewiesen worden ist, kann die Erfindung jedoch auch ohne
solche Zähler ausgeführt werden. Es ist z. ß. möglich, Leistungsmesser zu verwenden
und die Zählerscheiben in einem Licht von bestimmter konstanter Frequenz zu beobachten.
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Ferner kann das auf die Zählerscheiben der zu prüfenden Zähler wirkende
Kraftflußbremsmoment auch durch Elektromagneten anstatt Dauermagneten geregelt werden,
wobei der Kraftfluß entweder durch Regelung des in der Spule des Elel;tromagneten
fließenden Stromes oder durch Änderung des Elektromagnetenabstandes verändert wird.
Diese Spulen können nach Bedarf mit Gleich- oder Wechselstrom gespeist werden.
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In der dargestellten Ausführungsform, die beschrieben wurde, wird
Licht mit zwei verschiedenen Frequenzen, nämlich 25 und 50 Perioden in der Sekunde,
verwendet, doch können auch niedrigere oder höhere Frequenzen benutzt werden, wenn
die Zahl der stroboskopischen Markierungen 6o und 6t an den Zählerscheiben 59 entsprechend
gewählt ist.
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Es kann z. B. wünschenswert sein, die Zahl der Linien 61 auf den Scheiben
von 200 auf 400 zu erhöhen (in obigem Beispiel) und die Scheiben während der ganzen
Eichung in einem Licht zu beobachten, das nur und ausschließlich eine Frequenz von
50 Perioden in der Sekunde besitzt. Die Licht quellen 1 1 und 36 können Init unterbrochenem
Gleichstrom von äquivalenter Frequenz wie der Wechselstrom, der sonst verwendet
werden würde. gespeist werden. Es hat sich ergeben, daß bei Beobachtung der Scheiben
in einem Licht, das aus Quellen stammt, die mit unterbrochenem Gleichstrom gespeist
werden, der einem Wechselstrom voll 25 Perioden in der Sekunde entspricht, die Bilder
klarer sind als die, welche in einem Licht beobachtet werden, das aus mit dem erwähnten
Wechselstrom gespeisten Quellen kommt.
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In gewissen Fällen ist es vorzuziehen, ohne die Linien 6I auf den
Zählerscheiben 59 des normalen Vergleichszählers auszukommen und die Geschwindigkeit
der Scheibe bis zu einem solchen Grade zu erhöhen, daß die Markierungen 6o im Lichte
einer Frequenz von 50 Perioden betrachtet werden können. Es ist nicht wesentlich,
daß der normale Vergleichszähler sich mit normaler Geschwindigkeit dreht, sondern
nur, daß die angewandte Belastung der vorbestimmten Belastung entspricht, bei der
die Zähler geeicht werden müssen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zum Eichen mehrphasiger
Zähler dienen. In diesem Falle ist es besonders wünschenswert, die Zähler nur dahin
zu eichen, nachdem sie eine bestimmte Zeit erregt worden sind, um Störungen infolge
nach dem Eichen eintretender Wärmewirkungen zu vermeiden. Zu diesen Zweck und um
Verwickelungen zu vermeiden, da mehrphasige Zähler verwickeltere Verbindungen als
einphasige erfordern, ist eine Anzahl der Zähler auf einem Prüfgestell in Reihe
geschaltet und unter ihnen ein gemeinsames Gehäuse zur Beleuchtung ihrer Scheiben
angeordnet. Dies Gehause hat längliche Trogform und enthält eine Anzahl Neonlampen
mit einem schmalen streifenförmigen Spiegel. Bei Ausführung der Eichung wird jeder
Zähler mit einem Hochleistungsmagneten versehen, umd zum Prüfen kann eine gewöhnliche
ein- oder dreiphasige Vorrichtung dienen. Auf diese Weise können zehn oder fünfzehn
Zähler gleichzeitig denselben Vorgängen unterworfen und die Einstellungen an den
Zählern nacheinander vorgenommen werden, bis alle ihre Scheiben sich mit der gew
ünsclltell Geschwindigkeit drehen. Auf Wunsch
kann eine Anzahl einphasiger
Zähler ebenfalls auf diese Art geeicht werden.
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Als weiterer Vorteil, der sich aus der beschriebenen Anordnung der
Beobachtungs - und Beleuchtungsmittel der Zählerscheihen ergibt, ist es anzusehen,
daß die Beobachtung ohne die geringste Schwierigkeit in einem durch diffuses Tageslicht
oder künstliches Licht beleuchteten gewöhnlichen Zimmer stattfinden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch vorteilhaft für andere elektrische
Meßinstrumente Verwendung finden, die ein Drehelement, wie kVA-Maximumzeiger, besitzen
und die infolge ihrer Ähnlichkeit mit Elektrizitätszählern hinsichtlich ihres Aufbaus
und ihrer Charakteristik annehmbarerweise ähnlich abgeänderte Charakteristiken aufweisen
werden, wenn das Kraftflußbremsmoment vermindert und die Geschwindigkeit des Drehelementes
erhöht wird.