DEP0006843DA - Kontaktgebendes Meßinstrument mit lichtelektrischer Zelle - Google Patents

Description

Die bisher in Gebrauch befindlichen Geräte erreichen die Kontaktgabe durch Einwirkung einer mechanischen Kraft auf den Maßwerkzeiger, z.B. durch Anschlag des als Kontaktträger ausgebildeten Zeigers an einem einstellbaren Gegenkontakt, durch Einklemmen des Zeigers zwischen periodisch gegeneinander bewegte Hebel, durch einen Luftstrom, der durch den Zeiger unterbrochen wird u.a. Derartige Geräte haben den Nachteil, daß das Meßwerk fremden mechanischen Kräften unterliegt, der Zeiger teilweise oder dauernd in seiner freien Einstellbarkeit behindert ist und die Kontaktgabe bei einem System nur zeitweise und mit erheblicher, unbestimmter Verzögerung erfolgt. Die Freihaltung des Zeigers kann durch Verwendung lichtelektrischer Zellen in Verbindung mit Verstärkern und Relais erfolgen. Die bisher bekanntgewordenen Anforderungen dieser Art konnten sich in der praktischen Anwendung jedoch nicht durchsetzen, da sie entweder einen erheblichen Aufwand an elektrischen und optischen Baumitteln erforderten und die Kosten derartiger Geräte damit ein Mehrfaches der Mechanischen Geräte betrugen oder die Auslösungsgenauigkeit dadurch beeinträchtigt war, daß das Auslösen der Zelle nur durch die Zeigerstellung, sondern auch durch betriebsmäßig normale Schwankungen in der Lichtstärke der verwendeten Lichtquelle erfolgte. Bei einem der bekannten Systeme kann sich der Zeiger nur innerhalb eines kleinen Drehwinkels frei einstellen, sodaß eine allgemeine Verwendbarkeit nicht gegeben ist.

Das Gerät nach der Erfindung vermeidet diese Mängel und löst die Aufgabe mit einem so geringen Aufwand an Baumitteln, daß seine Herstellung für betriebsmäßige Verwendung anstelle der seither üblichen Geräte ermöglicht wird. Die lichtempfindliche Zelle ist bei dem beschriebenen Gerät in ein lichtundurchlässiges Gehäuse 4 eingeschlossen, das mit einem schmalen Spalt versehen ist. Der Zeiger 1 des Meßwerks 6 trägt eine lichtundurchlässige Blende 2 und schiebt diese beim Einstellwert zwischen die Glühlampe 3 und die Zelle. Durch die Anordnung eines Spalts vor der Zelle, der von der Zeigerblende innerhalb eines sehr kleinen Drehwinkels vollständig abgedeckt oder freigegeben wird, wird die Zelle in dem bestimmten Einstellpunkt voll belichtet bezw. verdunkelt. Dies bewirkt, wenn der Arbeitspunkt der Zelle in den gesättigten Teil der Lichtstrom-Zellenstromkurve gelegt wird, daß Schwankungen in der Lichtstärke der verwendeten Glühlampe, die von betriebsmäßig normalen Spannungsschwankungen herrühren können, keinerlei Einfluß auf den Auslösezeitpunkt haben, da die Zelle durch den Zeiger nicht langsam, sondern schlagartig Licht erhält. Kompensationseinrichtungen gegen Spannungsschwankungen sind daher nicht mehr erforderlich. Die Zelle wird gemeinsam mit der Glühlampe über den Träger 5, Einstelltrieb 8 um das Lager 7 gedreht und gibt mit dem Einstellzeiger 9 auf der Skala 10 den Einstellwert an. Die Blende 2 kann eine bestimmte Länge erhalten, um bei möglichen Überschreitungen des eingestellten Wertes den einmal gegebenen Kontakt aufrecht zu erhalten. Für mehrere abhängige Kontaktwerte sind mehrere Zellen mit zugehörigen Lampen einzurichten. Zwei in festem Abstand gegebene Kontaktgaben können dadurch erreicht werden, daß die Zeigerblende in Stufen lichtdurchlässig gemacht wird, z.B. undurchlässig, halb durchsichtig, sodaß der Zellenstrom bei geeigneter Auslegung so große Unterschiede aufweist, daß verschieden empfindliche Relais nacheinander ansprechen. Auch hier wird erreicht, daß mindestens ein Ansprechwert unabhängig von Spannungsschwankungen eindeutig festliegt und sich z.B. zum eigentlichen Regeln verwenden läßt, während der zweite Wert zur Abgabe eines Signals beim Überschreiten des eingestellten Werts zu verwenden ist. ist, wobei ein genaues Ansprechen in der Regel nicht wichtig ist. Wird die Zeigerblende stetig in ihrer Durchlässigkeit verändert, kann das Gerät zur Steuerung von Spannungsreglern u. dergl. Verwendung finden; es ist dabei eine Kompensation der Lampenspannung nicht nötig, da das Gerät auf Einhaltung einer bestimmten Spannung selbst arbeitet.

Wird anstelle des körperlichen Zeigers ein Lichtzeiger nach Art der Lichtmarken-Galvanometer verwendet, so kann bei geeigneter Ausbildung des Lichtzeigers als Streifen mit scharfer Kante in der Länge des Zellenspalts die Zelle durch Anordnung des Spalts ebenfalls innerhalb eines kleinen Drehwinkels voll belichtet oder verdunkelt werden, sodaß wie bei der Ausführung mit mechanischen Zeiger Spannungsschwankungen an der Glühlampe, ebenso Alterung und Schwarzwerden des Lampenkolbens innerhalb angemessener Grenzen keinen Einfluß auf den Zeitpunkt des Ansprechens des Relais haben. Wird der Lichtstrahl des Lichtzeigers längs des Skalenumfangs durch ein geeignetes optisches System verbreitert, so kann erreicht werden, daß ein gegebenes Signal aufrecht erhalten bleibt, wenn der eingestellte Wert bis zu einem bestimmten, durch die Verbreiterung gegebenen Wert überschritten wird. Wird die Lichtstärke dieses verbreiterten Lichtstrahls stufenweise oder stetig verändert, kann bei der Ausführung mit mechanischem Zeiger ein zweites Relais erregt werden oder ein Spannungsregler gesteuert werden.

Claims (4)

1. Kontaktgebendes Meßinstrument mit lichtelektrischer Zelle in Verbindung mit Lichtquelle, Verstärker und Relais, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtelektrische Zelle in ein lichtundurchlässiges Gehäuse eingebaut ist, daß mit einem Spalt versehen ist, der durch eine auf dem Meßwerkzeiger angebrachte Blende innerhalb eines kleinen, durch die Spaltbreite gegebenen Drehwinkels voll abgedeckt oder für die Lichtquelle freigegeben wird, sodaß der Zellenstrom von einem Minimalwert in einer scharfen Stufe zum Sättigungswert ansteigt, ohne daß Schwankungen in der Intensität der Lichtquelle oder Schleichen des Zeigers das Ansprechen des nachgeschalteten Relais technisch merkbar beeinflussen können.

2. Kontaktgebendes Meßinstrument nach Anspruch 1, jedoch mit Lichtzeiger anstelle des körperlichen Zeigers, dadurch gekennzeichnet, daß der durch ein optisches System als Streifen mit scharfer Kante parallel zur Spaltkante ausgebildete Lichtzeiger den Spalt des Zellengehäuses innerhalb eines kleinen Drehwinkels voll belichtet oder beim Rücklauf die Belichtung unterbricht.

3. Kontaktgebendes Meßinstrument nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende auf dem körperlichen Zeiger bezw der Lichtstreifen des Lichtzeigers um einen bestimmten Umfangswinkel verbreitert ist, sodaß der Meßwert, bei dem die Kontaktgabe erfolgt, um einen bestimmten Wert überschritten werden kann, ohne daß die Kontaktgabe wieder aufgehoben wird.

4. Kontaktgabe Meßinstrument nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdurchlässigkeit der verlängerten Zeigerblende bezw. die Lichtstärke des verbreiterten Lichtzeigers stufenweise oder stetig verändert wird, sodaß mit dem stufenweise oder stetig veränderten Zellenstrom verschiedenen Relais mit verschiedener Empfindlichkeit ausgelöst werden können oder sonstige Regelvorgänge einzuleiten sind.