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Vorrichtung zur Fernübertragung der Anzeige von elektrischen Flüssigkeitsstandanzeigern
Zur
Fernübertragung der Anzeige von Flüssigkeitsstandanzeigern kann man sich eines magnetischen
Schwimmers bedienen, der sich in einem nichtmagnetischen Flüssigkeitsstandrohr bewegt,
so daß ein durch Spulen, die um das Flüssigkeitsstandrohr gelegt sind, fließender
Strom beeinflußt wird. Der Stand des Schwimmers wird dabei durch einen Drehwähler
abgetastet und auf einen oder mehrere andere Drehwähler, die mit dem ersten synchron
laufen, übertragen.
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Es ist ein besonderer Vorteil dieser Vorrichtung, daß dabei die üblichen
im Handel erhältlichen Drehwähler benutzt werden können, wie sie z. B. für automatische
Fernsprechanlagen verwendet werden. Diese Drehwähler haben drei Kontaktsätze, von
denen jedoch bei diesen Vorrichtungen nur zwei ausgenutzt werden.
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Es wurde nun gefunden, daß man alle Kontaktsätze der Drehwähler ausnutzen
und dabei Leitungen sparen und die Zahl der Anzeigestufen verdoppeln kann, wenn
man von den um das Flüssigkeitsstandrohr gelegten Spulen die eine Hälfte mit einem,
die andere Hälfte mit einem anderen Kontaktsatz des Drehwählers des Gebers und in
der gleichen Weise die Anzeigegeräte, z. B. Glimmlampen, mit den Kontaktsätzen des
Drehwählers des Empfängers verbindet und für den Drehwähler des Gebers und des Empfängers
je
einen Steuerschalter anbringt, der die Umschaltung von einem
Kontaktsatz auf den anderen ermöglicht.
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Wenn sehr viele Meßspulen erforderlich sind, kann man auch Drehwähler
verwenden, die mehr als drei Kontaktsätze haben und die einzelnen Kontaktsätze mit
je einer Gruppe von Meßspulen verbinden. In allen Fällen bleibt ein Kontaktsatz
für die Regelung des synchronen Laufes der Drehwähler frei.
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Eine beispielsweise Ausführungsform einer solchen Fernanzeigevorrichtung
zeigt die Abbildung. Der Geber besteht aus dem Drehwähler D mit drei Kontaktsätzen
I bis III, die je n Kontakte besitzen, und einer Kontaktbank IV, dem Steuerhalter
S, dessen Kontaktzahl durch 2 teilbar ist und der keine Nullstellung besitzt, dem
Feinrelais Q und dem Impulsrelais J.
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Die Anfänge der Spulen St bis S2, die um das Flüssigkeitsstandrohr
gelegt sind, in dem sich ein magnetischer Schwimmer bewegt, sind mit der einen Phase
eines Wechselstromnetzes von z. B. 220 Volt verbunden. Die Enden der Spulen St bis
Sn sind an den Kontaktsatz I (Spulengruppe I) und Sn+l bis S2" an den Kontaktsatz
II (Spulengruppe II) des Drehwählers D angeschlossen. Der Drehpunkt des Kontaktarms
dl, der die Spulengruppe 1 abtastet, ist mit den ungeraden Kontakten u2 des Steuerschalters
S und der Drehpunkt des Kontaktarms d2, der die Spulengruppe II abtastet, mit den
geraden Kontakten g2 des Steuerschalters 5 verbunden. Liegt der Kontaktarm dl bzw.
d2 auf dem Kontaktsatz I bzw. II, so ist der Wechselstromkreis geschlossen. Er bildet
in bekannter Weise Schwingungskreise, die aus je einer Spule und dem Kondensator
C in Reihenschaltung bestehen. Diese Schwingungskreise sind so abgestimmt, daß die
Spannung, solange der Schwimmer außerhalb der Spule steht, kleiner ist als die Spannung,
bei der das parallel zu den Spulen St bis S2n gelegte Relais Q arbeitet.
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Der Empfänger hat einen entsprechenden Drehwähler D' und Steuerschalter
S', jedoch liegen an den Kontaktsätzen I' und II' nicht Spulen, sondern Glühlampen.
An dem Kontaktsatz I' liegen die Lampen L1 bis Ln (Lampengruppe I') und an dem Kontaktsatz
II' die Lampen L,,+1 bis L2n (Lampengruppe II').
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Außerdem enthält der Empfänger B eine Prüftaste T zum Prüfen der Vorrichtung.
Die übrigen Teile entsprechen denen des Gebers. Die Drehwähler und Steuerschalter
werden von der Batterie F, deren Pluspol geerdet ist, gespeist.
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Das wechselstrombetriebene Feinrelais Q ist so aufgebaut, daß es
erst bei Erreichen einer bestimmten Spannung, z. B. 130 Volt, arbeitet. Das Impulsrelais
J, das von der Batterie F gespeist wird, gibt Stromimpulse an die Drehmagneten und
Steuerschalter des Gebers und Empfängers.
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Sind die Batterie und die Netzspannung eingeschaltet und steht der
Schwimmer im Flüssigkeitsstandrohr innerhalb einer Spule der Gruppe I, so ist der
Stromverlauf folgender: Erde, Kontaktarm d4, Steuerschalter S, Minuspol der Batterie.
Der Steuerschalter macht einen Schritt, wodurch der Kontaktarm s2 auf einen Kontakt
der Gruppe u, zu stehen kommt.
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Gleichzeitig fließt ein Strom über Erde, Kontakt q, Kontakt i2, Relais
J nach dem Minuspol der Batterie.
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Das Relais J zieht an und schließt den Kontakt il.
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Der Strom fließt jetzt von der Erde über Kontakt i und Drehwähler
D nach dem Minuspol der Batterie und gleichzeitig über Leitung 3, Drehwähler D',
Kontaktarm d4', Kontaktarm sol', Kontakt u1,, Leitung 1 und Kontakt i1 zur Erde.
Die Drehwähler D und D' erhalten einen Impuls, wodurch ihre Kontaktarme dl bis d4
und d11 bis d4' um je einen Kontakt weitergeschaltet werden. Dadurch wird der über
den Kontaktarm d4 fließende Strom des Steuerschalters unterbrochen. Während des
Schließens des Kontaktes i, öffnet sich der Kontakt i2, das Relais J fällt ab, und
der Kontakt i2 wird wieder geschlossen. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange,
bis der Kontaktarm dl an dem Kontaktsatz I einen Kontakt findet, an dem eine durch
den Schwimmer induzierte Spule liegt, durch die ein Strom mit erhöhter Spannung
fließt.
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Das Relais Q, das erst bei dieser erhöhten Spannung arbeitet, zieht
nun an und unterbricht mit seinem Kontakt q den Stromkreis des Relais J, das jetzt
abfällt. Dadurch erhalten die Drehwähler D und D' keine Impulse mehr und bleiben
auf den betreffenden Kontakten stehen. Der Wechselstrom fließt dann von Phase R
über Kondensator C, Kontaktarm s2, Kontakt fS2, Kontaktarm dz und eine Spule der
Gruppe I nach dem Nulleiter o.
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Befindet sich der Schwimmer innerhalb einer Spule der Gruppe II,
so schalten beide Drehwähler in der geschilderten Weise weiter, bis ihre Dreh arm
auf die letzten Kontakte ihrer Kontaktsätze zu liegen kommen.
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In dieser Stellung fließt ein Strom über Erde, Kontaktarm d3', Steuerschalter
S', Leitung 3 zum Minuspol der Batterie. Der Steuerschalter S' erhält einen Impuls,
wodurch seine Kontaktarmes,' und S2' die Stellungen zt,' und B2' verlassen und auf
je einen Kontakt der Stellungen g1, und g2, zu stehen kommen. Jetzt kann nur eine
Lampe der Gruppe II' aufleuchten, da ihr Stromkreis über d2,, g2, und S2' verläuft.
Findet der Kontaktarm d2 an dem Kontaktsatz II eine Spule mit erhöhter Spannung,
dann zieht das Relais Q an und setzt die Drehwähler in der geschilderten Weise still.
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Ist der Flüssigkeitsspiegel so stark gesunken, daß der vorher beispielsweise
innerhalb der ersten Spule S"+l der Gruppe II stehende Schwimmer in dem Feld der
letzten Spule Sn der Gruppe I zum Stillstand kommt, so fällt das Relais Q ab und
schließt wieder die Impulskreise der Drehwähler. Kommt dabei der Kontaktarm d3,
auf den letzten Kontakt des Kontaktsatzes III' zu stehen, so erhält der Steuerschalter
S' einen Impuls und schaltet von g1, auf ?+I' und von g2 auf W2' um. Beim nächsten
Schritt des Drehwählers D kommt der Kontaktarm d4 auf den Nullkontakt der Kontaktbank
IV zu stehen, wodurch der Steuerschalter S einen Impuls erhält und von g1 auf u1
und von g2 auf «2 umschaltet. Dieses zeitlich hintereinander erfolgende Umschalten
der Steuerschalter S und S' von gl, g2 auf zum u2 und gel', g2, auf g 2 hat den
Vorteil, daß die Batterie F die Stromimpulse gleichzeitig nur für drei Schrittschaltwerke
zu liefern braucht, während sie sonst für gleichzeitig vier Impulse ausgelegt werden
müßte.
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Laufen die Drehwähler durch irgendeine Störung nicht synchron, läuft
z. B. der Drehwähler D gegenüber D' vor, so bleibt D' stehen, sobald der Kontaktarm
d4, den Nullkontakt der Kontaktbank IV' erreicht hat und wenn gleichzeitig beide
Steuerschalter die Stellungen gl, g2 und gel', g2, einnehmen. Der Geberwähler D
läuft dann allein weiter, bis der Kontaktarm d8 den Nullkontakt des Kontaktsatzes
III erreicht hat. Der Impulskreis für D' ist jetzt wieder geschlossen und verläuft
über Erde, Kontakte,, Kontakt g1, Kontaktarm sl, Kontaktarm d3, Leitung 2, Kontakt
gel', Kontaktarm sl', Kontaktarm d4,, Drehmagnet D', Leitung 3 nach dem Minuspol
der Batterie.
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Die Drehwähler laufen wieder synchron.
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Fallen die Steuerschalter durch irgendeine Störung außer Tritt, stehen
z. B. der Kontaktarm s2 auf g2 und der Kontaktarm s2' auf W2', so bleibt D' auf
seinen Nullkontakten stehen, nachdem S' beim Bestreichen des letzten Kontaktes des
Kontaktsatzes III' auf g2, umgeschaltet worden war. Da D allein weiterläuft, wird
S über d4 auf f62 und beim nächsten Umlauf des Drehwählers D in gleicher Weise auf
g2 umgeschaltet.
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Dann laufen die Steuerschalter wieder synchron.