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Anzeigevorrichtung für Ringwaagen
Die Erfindung betrifft eine Ringwaage
mit Anzeigevorrichtung für den Differenzdruck, die beträchtliche Vorteile gegenüber
den bekannten Vorrichtungen gewährt, vor allem hohe Empfindlichkeit, Leichtigkeit
der Eichung und Trägheitslosigkeit.
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Erfindungsgemäß ist die Ringwaage mit einem Schirm versehen, der
bei Schwingbewegungen des Ringes die größere oder kleinere Fläche einer feststehenden
lichtempfindlichen Zelle, die durch eine passende Lampe beleuchtet wird, bedeckt.
Diese Anordnung vermeidet jede mechanische Verbindung zwischen dem Ring und der
Anzeigevorrichtung des Nfeßgerätes.
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Die Erfindung wird im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben,
die ein Ausführungsbeispiel des Meßgerätes darstellt.
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Das Meßgerät besteht aus einem teilweise dargestellten kräftigen
Gehäuse I, das einen Ring 2 üblicher Eauart u,mschließt, der durch eine Querwand
S unterteilt ist und zur Hälfte mit Wasser gefüllt ist. Die Drücke werden dem Ring
durch zwei mit + und - bezeichnete Rohrleitungen zugeführt.
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Der Ring ist drehbar auf dem Lager 3 gelagert und mittels des Gegengewichts
4 ausbalanciert.
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Mittels eines Trägers 5 ist ein Schirm 6 im Ring hefestigt, der,
mit dem Ring hin und her schwingend,
mehr oder weniger die aus Kupferoxyd
bestehende photoelektrische Zelle 7 bedeckt.
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Ein kleiner, die Lampe g umschließender Hohlspiegel 8 wirft auf die
lichtelektrische Zelle durch -die Linse Io einen zylindrischen Lichtstrom, dessen
Durchmesser genau dem Durchmesser der lichtempfindlichen Zelle entspricht.
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Um den von dem Hohlspiegel 8 ausgehenden Lichtstrom ganz auf die
lichtempfindliche Zelle 7 zu leiten, kann der Hohlspiegel 8 parallel zu seiner Achse
mittels der Stange II und der Führung I2 verstellt und mittels der Schraube 13 gesichert
werden.
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Die lichtempfindliche Zelle 7 ist an dem Gehäuser mittels des Trägers
I4 angeordnet, der seinerseits Schlitze aufweist, um die Photozelle 7 in bezug auf
den von dem Hohlspiegel 8 ausgehenden Lichtstrom in Stellung zu bringen. Die Spannungsänderung
an den Klemmen der lichtempfindlichen Zelle, die auftreten, sobald diese mehr oder
weniger gegen den von dem Hohlspiegel 8 ausgehenden Lichtstrom abgedeckt wird, werden
einer bekannten Anzeigevorrichtung zugeleitet.
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Die Stärke des Lichtstromes wird durch den Widerstand 15 geregelt.
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Es ist wesentlich, daß der Glühfaden der Lampe g mit den beiden leitenden
Trägern verschweißt, anstatt nur einfach eingeklemmt ist, weil in letzterem Fall
das ausgesandte Licht möglicherweise nicht konstant ist. Denn selbst für das Auge
nicht wahrnehmbare Schwankungen beeinflussen die Photozelle, wodurch das Anzeigegerät
zum Schwingen gebracht wird.
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Das Meßgerät wird in folgender Weise geeicht: Es wird eine Kontrollmessung
angestellt, ob die Photozelle bei einem Differenzdruck = Q ganz gegen das Licht
abgeschirmt wird, jedoch so, daß ein geringer Differenzdruck einen sehr kleinen
Teil der lichtelektrischen Zelle freilegt.
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Wenn nach schrittweiser Steigerung des Differenzdruckes die Photozelle
ganz freigelegt ist, soll die Anzeigevorrichtung am Ende der Skala angekommen sein.
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Zwischenwerte werden in üblicher Weise mittels eines Mikromanometers
erhalten.
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Bei Benutzung der üblichen Ringe, die für Drücke bis zu einigen Metern
Wassersäule ausgelegt sind, ist die Empfindlichkeit des Meßgerätes sehr hoch. Das
Anzeigegerät kann durch nur I mm Wassersäule Differenzdruck bis zur Endlage bewegt
werden, während ein gewöhnliches mechanisches Meßgerät mindestens 36 mm Wassersäule
erfordert.
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Die Lampe g wird in gewöhnlicher Weise mittels einer Batterie gespeist.
Wenn das Netz praktisch von Spannungs- und Frequenz schwankungen frei ist, kann
die Lampe auch mit Wechselstrom durch einen Transformator gespeist werden.
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Das erfindungsgemäße elektrische Meßgerät verhindert jede mechanische
Verbindung zwischen dem Ring und der Anzeigevorrichtung bei dieser Ausführungsform.
Jegliche gleitende und rollende Reibung von Lagern in Hebelgetrieben, die die Bewegung
des Ringes auf den Zeiger übertragen, ist ausgeschlossen.
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Durch entsprechende Anpassung der Oberfläche der lichtempfindlichen
Zelle können Anzeigen auf jeder Skala (z. B. logarithmisch oder linear) erhalten
werden. Durch Veränderung der Stärke des von der Lampeg ausgesandten Lichts wird
die Empfindlichkeit des Meßgerätes verändert; es kann eine Empfindlichkeit von Bruchteilen
eines Millimeters Wassersäule pro Millimeter Skalenbreite des Anzeigegerätes erhalten
werden. Die Massenträgheit des erfindungsgemäßen Meßgerätes kann vernachlässigt
werden, da die unterschiedlichen Differenzdrücke die Trägheit der Ringmasse zu überwinden
hat und nicht die zusätzliche Trägheit des Ringes und des Hebelgetriebes und der
Reibung der Lager.