DE905895C

DE905895C - Device for continuous periodic recording of the mean value of wind speed over time

Info

Publication number: DE905895C
Application number: DEF9731A
Authority: DE
Inventors: Otto Seitz
Original assignee: Fuess Vormals J G Greiner Jr &
Current assignee: Fuess Vormals J G Greiner Jr &
Priority date: 1952-08-19
Filing date: 1952-08-19
Publication date: 1954-03-08

Description

Einrichtung zur fortlaufenden periodischen Aufzeichnung des zeitlichen Mittelwerts der Windgeschwindigkeit Dlie Kenntnis des Mittelwerts der Wfindgeschwindigkeit während eines bestimmten Zeitintervalls von beispielsweise Io Minuten oder I Stunde ist für den täglichen Wetterdienst von großer Bedeutung.Device for the continuous periodic recording of the temporal Mean value of wind speed Knowing the mean value of the wind speed during a certain time interval of, for example, 10 minutes or 1 hour is of great importance for the daily weather service.

Die terminmäßige Abfassung der Wettermeldlungen macht es notwendig, daß dieser VC"ert jederzeit rasch und ohne zeitraubende Auswertungs- oder Rechenarbeit erhalten werden kann.The timely drafting of the weather reports makes it necessary that this VC "gets" at any time quickly and without time-consuming evaluation or arithmetic work can be obtained.

Dies geschah bislang meist durch Ableitung des Mittels aus den Aufzeichnungen der Augenblickswerte der Windgeschwindigkeit. Da diese indessen ständigen Schwankungen unterliegen, so ist diese mehr gefühlsmäßige Methode, eine mittlere Kurve durch eine solche Aufzeichnung hindurchzulegen, unzuverlässig und wenig genau. So far, this has mostly been done by deriving the mean from the records the instantaneous values of the wind speed. Since these meanwhile constant fluctuations subject, so this more emotional method is to go through a mean curve to put such a record through it is unreliable and not very accurate.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den zeitlichen Mittelwert aus der fortlaufenden Aufzeichnung des Windweges abzuleiten, wie sie beispielsweise mit einem registrierenden Schalenkreuzanemometer gesvounen wird. Hierbei werden die Umdrehungen des Schalenkreuzes auf mechanischem oder elektrischem Wege derart auf eine Schreibfeder übertragen, daß diese eine wechselnd auf- und absteigende Kurve registriert, deren Neigung gegen die Zeitachse des iDliagramms in jedem Augenblick der Wändgeschwindigkeit proportional ist. Auch bei diesem Verfahren ist es schwierig und zeitranbend, das Mittel für ein bestimmtes Intervall zu bilden, da hierzu der Mittelwert aller während dieses Zeitabschnitts an die aufgezeichnete Kurve angelegten Tangenten bestimmt werden müßte. Another possibility is to use the time average derived from the continuous recording of the wind path, such as with a registering cup cross anemometer. Here will be the revolutions of the cup cross mechanically or electrically in such a way transferred to a pen that this one alternately ascending and descending Curve registered whose inclination against the time axis of the iDliagram at each instant is proportional to the wall velocity. It is difficult with this method as well and time-consuming to form the means for a certain interval, since this is the Average of all applied to the recorded curve during this period Tangents would have to be determined.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile vermieden durch eine unmittelbare Aufzeichnung der mittleren Geschwindigkeit während eines beliebig zu wählende Zeitabschnitts, indem ein umlaufendes Meßorgan, beispielsweise ein Schalenkreuz oder ein Flügelrad, eine Schreibfeder in der Weise steuert, daß ihr Ausschlag während des gewählten Inter- falls dem gesuchten Mittelwert proportional ist, während nach Ablauf des gewählten Zeitintervalls die Schreibfeder periodisch wieder auf die Nullinie zurückgeführt wird. Auf diese Weise wird jeder einzelne Mittelwert durch die entsprechende Länge des Schreibfederausschlages dargestellt, so daß die Vierte jederzeit sofort und ohne Answertearbeit dem mit einer entsprechenden Einteilung versehenen Schreilbblatt entnommen werden können. Erfolgt die Aufzeichnung beispielsweise in Form von Zehnminutenmitteln, so bereitet es nur geringe Mühe, aus diesen erforderlichenfalls auch Stunden-oder Tagesmittel abzuleiten. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Umdrehungen des Flügelrads durch an sich bekannte Mittel unter Vorschaltung einer Untersetzung auf eine Achse übertragen werden, welche einen Schreibarm trägt, der unter der Einwirkung einer Rückstellkraft steht und mit der Achse durch eine Kupplung verbunden ist, die jeweils nach Ablauf des gewählten Zeitintervalls kurzzeitig auskuppelt. According to the invention, these disadvantages are avoided by a direct Recording of the average speed during any period of time that can be selected, by a rotating measuring element, for example a cup cross or an impeller, a quill controls in such a way that its deflection during the chosen Inter- if the sought mean value is proportional, while After the selected time interval has elapsed, the pen periodically opens again the zero line is returned. In this way every single one becomes mean represented by the corresponding length of the pen deflection, so that the Fourth at any time, immediately and without recognition work with a corresponding division provided with writing sheet can be taken. For example, if the recording is made in the form of ten-minute averages, it takes little effort to get from these if necessary also to derive hourly or daily means. This problem is solved in that the revolutions of the impeller by means known per se with an upstream connection a reduction are transmitted to an axis that carries a writing arm, which is under the action of a restoring force and with the axis through a Coupling is connected, each time after the selected time interval has elapsed disengages.

Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, ohne auf Einzelheiten der Konstruktion und auf die Vielzahl der möglichen Ausbildungsformen einzugehen. Das Schalenkreuz I dreht vermittels Schnecke 2 und Schneckenrad 3 zwei starr miteinander verbundene Schleifringe 4 und 5, von deneni der letztere nur auf der Hälfte seines Umfanges mit einem leitendenFerkstoff belegt ist. Auf dem Schleifring 4 liegt der stromzuführende Schleifkontakt 6, auf dem Schleifring 5 drei um I20°' versetzte Schleifkontakte 7, 8 und 9. Diese stehen mit drei im Schreibgerät angeordneten, um I20°' versetzten Spulenpaaren I0, II und 12 in elektrischer Verbindung, zwischen denen ein Anker I3 drehbar angeordnet ist, der aus Weicheisen oder einem Permanentmagneten bestehen kann, Auf der Achse des Ankers I3 sitzt ein Kegelrad 14, welches über das Elegelrad I5, die Schnecke 16 und das Schneckenrad 17 die Schreibarmachse 18 antreibt. Auf dieser sitzt leicht drehbar eine den Schreibarm I9 tragende Scheibe 20'. Die Nullstellung des Schreibarmes ist durch den Anschlag 21 begrenzt; die Rückholfeder 22 hat das Bestreben, den Schreibarm I9 an den Ausschlag 21 zu führen. The drawing shows schematically an embodiment of the invention, without going into details of the construction and the multitude of possible forms of training enter into. The shell cross I rotates two by means of worm 2 and worm wheel 3 rigidly interconnected slip rings 4 and 5, of which the latter is only on half of its circumference is covered with a conductive material. On the slip ring 4 is the current-supplying sliding contact 6, on the sliding ring 5 three at I20 ° ' offset sliding contacts 7, 8 and 9. These are arranged with three in the writing instrument, by I20 ° 'offset coil pairs I0, II and 12 in electrical connection, between which an armature I3 is rotatably arranged, which is made of soft iron or a permanent magnet can exist, On the axis of the armature I3 sits a bevel gear 14, which via the Elegelrad I5, the worm 16 and the worm wheel 17 drives the writing arm axis 18. A disk 20 'carrying the writing arm 19 is seated on this in a slightly rotatable manner. the The zero position of the writing arm is limited by the stop 21; the return spring 22 tries to lead the writing arm I9 to the rash 21.

Das Schneckenrad 17 und die Scheibe 20 sind durch eine Magnet; oder ähnliche ECipplung miteinander verbunden, die in der Zeichnung durch die Wicklung 23 angedeutet ist, die über einen durch ein Uhrwerk betätigten Kontakt 24 aus der Stromquelle 25 gespeist wird. The worm wheel 17 and the disk 20 are through a magnet; or similar e-coupling connected to each other, those in the drawing by the winding 23 is indicated, which via a clockwork actuated contact 24 from the Current source 25 is fed.

Diie Schreibfeder bewegt sich über dem Aufzeichnungsträger 26, der durch ein Uhrwerk od. dgl. transportiert wird. The pen moves over the recording medium 26, the by a clockwork or the like. Is transported.

Die Wirkungsweise ist folgende: Bei der durch das Schalenkreuz I veranlaßten Drehung der Schleifringe 4 und 5 werden in ständiger Aufeinanderfolge über die Schleifbürsten7,8 und 9 die drei Empfängerspulen I0, II und I2 vom Strom durchflossen, so daß eine schrittweise fortschreitende Drehung des Anker I3 zustande kommt, welche über die Übersetzungsglieder I4, 15 und I6 auf das Schneclmenrad I7 und die Achse I8 übertragen wird. The mode of action is as follows: In the case of the shell cross I induced rotation of slip rings 4 and 5 are in constant succession Via the brushes 7, 8 and 9, the three receiver coils I0, II and I2 from the current flowed through, so that a gradual progressive rotation of the armature I3 comes about comes, which via the translation elements I4, 15 and I6 on the Schneclmenrad I7 and axis I8 is transmitted.

Schneckenrad 17 und Scheibe 20 sind hierbei miteinander gekuppelt, so daß der Schreibarm 19 über den Diagrammträger 26 läuft. Nach Ablauf des gewählten Zeitintervalls von beispielsweise 10 Minuten wird kurzzeitig der Uhrkontakt 24 betätigt und hierdurch infolge der Unterbrechung oder auch Schließung des Stromdurchflusses der Wicklung 23 auf elektromagnetischem Wege die Kupplung zwischen I7 und 20 kurzzeitig unterbrochen, so daß der Schreibarm 19 unter Einwirkung der lRückholfeder 22 in die Nullstellung zurückkehrt, worauf das Spiel sofort von neuem beginnt.Worm wheel 17 and disk 20 are coupled to one another, so that the writing arm 19 runs over the diagram carrier 26. After the selected The clock contact 24 is actuated briefly at a time interval of 10 minutes, for example and thereby as a result of the interruption or closure of the current flow of the winding 23 electromagnetically the coupling between I7 and 20 for a short time interrupted so that the writing arm 19 under the action of the return spring 22 in the zero position returns, whereupon the game starts again immediately.

Ani Stelle des Schalenkreuzes kann auch ein Flügelrad oder ein ähnliches rotierendes Element als Meßorgan, für die Verbindung mit der Schreilbvorrichtung auch eine mechanische Übertragung (starre Welle), ein System von Nachführmotoren od. dgl. verwendet werden. Die periodische Kupplung zwischen Achse 18 und Schreibarm 20 kann auch auf mechanischen, Wege betätigt werden, inr dem etwa ein Uhrwerk das regelmäßige Elins und Ausschalten der Kupplung besorgt. Ferner ist es möglich, zwei derartige Schreibvorrichtungen nebeneinander anzuordnen, von denen die eine beispielsweise das Zehnminuten-, die andere das Stundenmittel registriert. Weiterhin kann die Aufzeichnung dadurch vervollständigt werden, daß neben diesen Mittelwerten durch an sich bekannte Elemente aueb die Kurve der Augenblickswerte derlWiindgeschwindigkei¢ und der Wiindrichtung oder anderer geeilgneterFaktoren registriert werden. Instead of the cup cross, an impeller or something similar can also be used rotating element as measuring element, for connection to the writing device also a mechanical transmission (rigid shaft), a system of tracking motors or the like. Can be used. The periodic coupling between axis 18 and writing arm 20 can also be operated in a mechanical way, in which a clockwork is the regular elins and turning off the clutch worried. It is also possible to have two to arrange such writing devices side by side, one of which, for example the ten-minute mean, the other registers the hourly mean. Furthermore, the recording can be completed by the fact that, in addition to these mean values, values are known per se Elements besides the curve of the instantaneous values of the wind speed ¢ and the wind direction or other appropriate factors.

Die erfindung gestattet überdies eine Anwendung auf andere Meßgrößen, wie beispielsweise Wassergeschwindigkeiten, Fahrtgeschwindigkeiten usw. The invention also allows an application to other measured variables, such as water speeds, cruising speeds, etc.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Continuous periodic recording device the wind speed, at which as a measuring device, a rotating element, for example a bowl cross or impeller, veb turns, characterized in that the Revolutions of this element by means known per se with an upstream connection suitable reduction to be transmitted to an axis (18) which has a writing arm (19,20) carries which is under the action of a restoring force (22) and with the Axis (I8) is connected by a coupling (23), each after the selected Time interval briefly disengages.

2. Device according to claim I, characterized in that the periodic Coupling or decoupling between writing arm and axis on electromagnetic Ways done

3. Device according to claim I and 2, characterized in that the Magnetic coupling is actuated by a clock mechanism.