DE971968C

DE971968C - Messwertwandler zur Momentan-Anzeige oder Regelung von durch Drehzahlen darstellbaren Messgroessen

Info

Publication number: DE971968C
Application number: DEB25739A
Authority: DE
Inventors: Karl Bester
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-05-24
Filing date: 1953-05-24
Publication date: 1959-04-30

Description

Meßwertwandler zur Momentan-Anzeige oder Regelung von durch Drehzahlen darstellbaren Meßgrößen Die Erfindung bezieht sich auf einen Meßwertwandler zur Momentan-Anzeige oder Regelung von durch Drehzahlen darstellbaren Meßgrößen im Zusammenwirken mit einem Drehzahlmesser nach dem Wirbelstrom-Tachometerprinzip.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen pneumatischen Meßwertwandler zu schaffen, der es ermöglicht, Mengenmessungen, die durch Staurand-(Differenzdruck-) Messungen nicht mehr erfaßbar sind und nur mittels volumetrischer Messung durchgeführt werden können, für eine Momentan-Anzeige und zur Regelung heranzuziehen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bremskraft, welche auf die mit der zu messenden Drehzahl in dem Magnetfeld rotierenden Aluminiumscheibe einwirkt, über ein pneumatisches Steuerorgan in einen Druck umgesetzt wird.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Die Figur zeigt schematisch eine Anordnung, wie sie beispielsweise bei Kolbenpumpen und Kolbenmeßeinrichtungen zur Verwendung kommen kann.
In der Zeichnung stellt I eine Kolbenpumpe dar, die ein dickflüssiges 01 bei 2 ansaugt und bei 3 abgibt. Die Kolbenpumpe wird durch den bei 4 zugeführten Dampf angetrieben.
Die hin- und hergehende Bewegung der Kolbenpumpe I wird über ein Zahnsegment 5 auf einen Bewegungsgleichrichter 6 übertragen, der seiner- seits über ein Übersetzungsgetriebe 7, 8 die angetriebene Welleg des Meßwertwandlers in gleichförmig drehende Bewegung setzt. In dieser angetriebenen Welle g ist die Aluminiumscheibe I0, die mit der Achse II fest verbunden ist, reibungslos gelagert.
Die Welle 9 ist durch den Hebel I2 über eine Zugstange I3 mit dem einen Schenkel I4' eines Winkelhebels 14 verbunden, der auf der Aluminiumscheibe 10 in den Punkten 15 und I5' gelagert ist. Der andere Schenkel I4" des Winkelhebels I4 reicht bis zur Mittelachse der Aluminiumscheibe 10 und wirkt über eine Kugel I7 mit einer Düse I6 zusammen, die in der Mittelachse der Aluminiumscheibe fest angeordnet ist.
Diese Kugel I7 schwimmt in dem Luftstrom der Düse I6 und wird dabei von dem Schenkel I4" des Winkelhebels 14 beeinflußt.
Die Aluminiumscheibe 10 läuft in dem Luftspalt I8 eines Magneten 19. Der Magnet 19 kann durch eine Schraube 20 in Richtung zu und von der Achse derAluminiumscheibe 10 verschoben werden, so daß die Aluminiumscheibe mehr oder weniger in das Magnetfeld des Magneten 19 eintaucht.
Ist der Meßwertwandler großen Temperaturschwankungen ausgesetzt, so ist in Weiterbildung der Erfindung eine Kompensation dieser Temperaturschwankungen, die den Meßwertwandler verfälschen würden, in der Weise vorgesehen, daß eine temperaturempfindliche Druckdose 2 I auf einen Hebel 22 so einwirkt, daß der Magnet 19 in Abhängigkeit von diesen Temperaturschwankungen in Richtung zur Mittelachse der Aluminiumscheibe 10 hin und her verschoben wird.
Eine andere Temperaturkompensation ist dadurch möglich, daß man einen Teil der Kraftlinien durch ein temperaturempfindliches Spezialbleoh kurzschließt, das nun seinerseits das Kraftlinienfeld im Sinne der Temperaturkompensation verändert.
Die Leitung 23 steht unter einem konstanten Druck von 1,2 atü. Mit Hilfe der Düse 24 wird nun der Druck in der Leitung 25 bei geöffneter Düse I6 auf einen Druck von o,I5 atü eingestellt, der am Manometer 26 ablesbar ist. Die Zuführung zur Düse6 hat im Punkt 27 eine Einschnürung, so daß der Querschnitt der Düse I6 größer als der der Einschnürung ist.
Der Druck der Leitung 25 wird durch die Fernleitung 28 auf das Meßwerk 29 eines Reglers oder eines anzeigenden oder schreibenden Instrumentes übertragen.
In der Feruleitung 28 befindet sich noch die Dämpfungsdüse 30, um pulsierende Ströme zu dämpfen.
Bei dein dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Meßwerk 29 einem Regler 31 zugeordnet, der seine Zuluft über die Leitung 32 erhält und über die Steuerleitung 33 das Membranventil 34 zur Regelung der Zuführung von Dampf in der Leitung beeinflußt.
Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Bei Drehung der Welle 9 wird die Aluminiumscheibe IO über die Zugstange I3 und den Winkelhebel 14 mitgenommen. Die Aluminiumscheibe erfährt dabei durch das Durchschneiden des Kraftfeldes des Magneten 19 eine Bremswirkung, die bewirkt, daß der Schenkel 14" des Winkelhebels 14 die Kugel I7 gegen den Auslaß der Düse I6 drückt.
In der Düse I6 steigt nun der Druck so lange an, bis er gleich der Druckwirkung des Hebels I4" ist, welche der Bremswirkung auf die Aluminiumscheibe entspricht. Der Druck in der Düse I6 und damit in der Leitung 25 ist also direkt proportional der Bremskraft, die wiederum proportional der Geschwindigkeit ist. Das Meßinstrument zeigt also in linearer Abhängigkeit die momentane Fördermenge der Pumpe I an. Daß Meßwerk 29 beeinflußt den ihm zugeordneten Regler, der über das Membranventil 34 den eingestellten Sollwert hält.
Zur Durchführung des Erfindungsgedankens eignet sich besonders gut die vorstehend dargestellte Anordnung, bei welcher eine kraftschlüssige Kupplung der Antriebswelle mit der in dieser frei drehbar gelagerten Aluminiumscheibe vorgesehen ist, und zwar derart, daß die Antriebswelle über eine Zugstange auf den einen Schenkel eines auf der Aluminiumscheibe beweglich gelagerten Winkelhebels einwirkt, während der andere Schenkel mit einer Düse zusammenwirkt.
Von außerordentlicher Wichtigkeit für diesen Meßwertwandler ist die Masselosigkeit der sich drehenden Scheibe, da die Masse ihrerseits in dem System Schwingungen erzeugen würde, die den Meßwert verfälschen würden und damit eine einwandfreie Regelung unmöglich machten. Aus diesem Grunde gibt map der Aluminiumscheibe IO eine möglichst geringe Masseträgheit, was beispielsweise bei einer Dicke der Scheibe von 0,5 mm erreicht wird.
Der erfindungsgemäße Meßwertwandler mißt also reine Drehmomente praktisch unter Ausschließung der Massewirkung.

Claims

PATENTANSPRUCHE I. Meßwertwandler zur Momentan-Anzeige oder Regelung von durch Drehzahlen darstellbaren Meßgrößen im Zusammenwirken mit einem Drehzahlmesser nach dem Wirbelstrom-Tachometerprinzip, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraft, welche auf die mit der zu messenden Drehzahl in dem Magnetfeld rotierenden Aluminiumscheibe (10) einwirkt, über ein pneumatisches Steuerorgan (I4-I6-I7) in einen Druck umgesetzt wird.
2. Meßwertwandler nach Anspruch I, gekennzeichnet durch eine kraftschlüssige Kupplung der Antriebswelle (g) mit der in dieser frei drehbar gelagerten Aluminiumscheibe (wo), derart, daß die Antriebswelle (g) über eine Zugstange (I3) auf den. einen Schenkel (14') eines auf der Aluminiumscheibe (IO) beweglich gelagerten Winkelhebels (14) einwirkt, während der andere Schenkel (14") mit einer Düse (I6) zusammenwirkt.
3. Meßwertwandler nach Anspruch I oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Verschieben des Magneten (19) radial zur Aluminiumscheibe (io) zum Zwecke der Einstellung und des Abgleichs des Meßwertwandlers.
4. Meßwertwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumscheibe (io) in einem Luftspalt (I8) des Magneten (I9) läuft, der mittels einer Schraube (20) in radialer Richtung verschiebbar ist.
5. Meßwertwandler nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Einrichtung zur Magnetverschiebung, daß zum Zwecke der Temperaturkompensation das Verschieben in Abhängigkeit von den zu kompensierenden Temperaturschwankungen erfolgt.
6. Meßwertwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine temperaturempfindliche Druckdose (2I) auf einen Hebel (22) so einwirkt, daß der Magnet (I9) in Abhängigkeit von den Temperaturschwankungen radial zur Aluminiumscheibe (IO) verschoben wird.
7. Meßwertwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Kraftlinien des Magneten durch ein temperaturempfindliches Spezialblech kurzgeschlossen wird, das seinerseits das Magnetfeld im Sinne der Temperaturkompensation verändert.

In Betracht gezogene Druckschriften: Archiv für techn. Messen (ATM), J I62-7 (I95I); deutsche Patentschrift Nr. 427 045; USA.-Patentschrift Nr. 2 I85 970.