DEW0009256MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 16. August 1952 Bekanntgemacht am 29. März 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Prüfen und Eichen von Elektrizitätszählern mittels eines Prüf- bzw. Eichzählers oder eines Prüflaufwerks sowie Anordnungen zur Ausführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, die Prüfung und Eichung von Elektrizitätszählern dadurch vorzunehmen, daß der Lauf des zu prüfenden Zählers mit dem Lauf eines genau laufenden Prüf- bzw. Eichzählers verglichen wird. Zu diesem Zweck werden beispielsweise die von beiden Zählern innerhalb einer bestimmten Zeit zurückgelegten Wege an Anzeigegeräten abgelesen und verglichen oder die Scheibe (Anker) des zu prüfenden Zählers wird mit Farbmarken od. dgl. versehen und die Scheibe wird in Abhängigkeit vom Lauf des Prüfzählers absatzweise beleuchtet, so daß die Abweichung der bei der Beleuchtung beobachteten Farbmarke festgestellt werden kann. Die gebräuchlichen Prüfanordnungen für diese Verfahren haben die bekannten Nachteile. Insbesondere unterliegen die auszuführenden Abgleicharbeiten den subjektiven. Feststellungen der prüfenden Person, wodurch gewisse Fehler unvermeidlich sind.

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Es ist auch bekanntgeworden, die beiden Zähler mit Fotozellen abzutasten, wobei durch auf den Scheiben angebrachte Marken die Fotozellen elektrische Impulse' abgeben. Diese Impulse werden in einer Kontrolleinrichtung miteinander verglichen. Hierbei sind besondere Färbmarken auf den Zählerscheiben oder gefräste Scheibenränder usw. Voraussetzung. Zähler · ohne solche Einrichtungen können auf diesem Wege nicht geprüft und geeicht

ίο werden.

Vorgeschlagen wurde ferner, vom zu prüfenden Zähler durch Induktion elektrische Impulse zu erzeugen. Hierbei soll eine Abtastung der Zählerscheibe erfolgen, die zu diesem Zweck ebenfalls mit Löchern oder Randkerbungen versehen sein muß. Auch die Drehzahl des Prüf- bzw. Eichzählers wird in elektrische Impulse umgewandelt, und beide Impulse werden nach Demodulation und gegebenenfalls Verstärkung in einer FrequenzVer-

ao gleichseinrichtung in Spannungsabfälle umgeformt, die in Gegenschaltung an,ein zur direkten Fehlerablesung geeignetes Meßinstrument angelegt werden. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem ohne komplizierte Hilfsmittel, wie sie durch Fotozellen dargestellt werden, der zu prüfende Zähler bei jeder Umdrehung (der Scheibe einen Impuls auslöst. Erfindungsgemäß wird auf der Leerlaufhemmungs-Bremszunge des Spannungseisens des zu prüfenden Zählers eine Prüfspule auf- gebracht, in der bei jedem Vorbeigang der Hemmfahne Spannungsimpulse induziert werden.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt also darin, die bei jedem Zähler vorhandene Vorrichtung zur Leerlaufbemmung zur Erzeugung der bei der Prüfung des Zählerlaufs erforderlichen Spannungsimpulse auszunutzen. Da die Bremszunge eines Zählers durch die dauernd erregte Spannungsspule desselben erregt wird, zieht die Bremszunge die mit der Ankerwelle umlaufende Hemmfahne im belastungslosen Zustand so stark an, daß der Leerlauf der Scheibe verhindert wird. Beim Lauf des Zählers unter Last wird sich dagegen die Hemmfahne bei jeder Umdrehung an der Bremsizunge vorbeibewegen. Während des Vorbeigangs ändert sich der magnetische Widerstand des Kraftlinienweges des durch die Bremszunge gehenden Wechselflusses, d. h. die Kraftliniendichte wird größer. Befindet sich also die eben erwähnte Prüfspule auf der Bremszunge, so wird.in.dieser Prüfspule von dem durch die Zunge gehenden Wechselfluß eine. Spannung induziert, die sich um einen bestimmten Betrag erhöht, wenn die Hemmfahne an der Bremszunge vorbeigeht. Eine angestellte Messung ergab einen Spannungsanstieg von etwa S°/o bei normal 100. mV, wenn anstatt am Ende der Prüfung die Hemmfahne bei Beginn derselben auf einen Anlauf von 0,3% der Nennlast eingestellt wird.

Das Verfahren nach der Erfindung hat gegenüber den bekannten Prüf methoden zunächst den Vorteil, daß im Gegensatz zu einer Abtastung durch Fotozellen usw. ein sehr geringer Aufwand für die Gewinnung der Spannungsimpulse erforderlich ist, denn die benutzte Prüfspule ist so billig herzustellen, daß diese Kosten unbeachtlich sind. Ferner können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung durch Ausnutzung der Leerlaufhemmung auch solche bereits im Verkehr, befindliche Zähler geprüft werden, die noch mit.keiner der bekannten Einrichtungen zur Prüfung versehen sind.

Die von der Prüfspule abgegebenen Spannungsimpulse werden in beliebiger, an sich bekannter Weise verstärkt und gleichgerichtet und sodann dem Kontrollgerät zugeleitet. Ein zweckmäßiges Verfahren, nach dem das Kontrollgerät arbeiten kann, besteht darin, daß die verstärkten und gleichgerichteten Spannungsimpulse dem Gitter einer Gasentladungsröhre zugeführt werden, die dadurch zündet und . deren Anodenstrom in zwei Teilströmen je einen Halbring eines ringförmigen Widerstandes durchläuft, wobei zwei vom Prüflaufwerk angetriebene bzw. synchron mit einem Gleichlast-Eichzähler laufende, um i8o° versetzte -Schleifkontakte die Spannungen an diesem Widerstand abgreifen. In den Halbringen des ringförmigen Widerstandes gibt es beim Fließen des Anodenstroms zwei genau gegenüberliegende Punkte, die vom Minuspol aus gesehen das gleiche Potential haben. Diese Punkte liegen den Ein- und Austrittsklemmen des ringförmigen Widerstandes genau um 90° . versetzt einander gegenüber. Befinden sich die vom Prüflaufwerk angetriebenen Schleifkontakte beim Verlauf der Prüfung — im Augenblick des Impulses — immer an diesen Punkten mit gleicher Spannung, so besagt dies, daß der zu prüfende. Zähler richtig läuft, denn er gibt seinen Impuls in gleichmäßigem Takt mit der Umdrehung des Prüflaufwerks ab. Läuft aber der Zähler zu schnell, so haben die Schleifkontakte — im Augenblick des Impulses — die Punkte gleicher Spannung, oder anders ausgedrückt, die neutrale Stellung noch nicht erreicht und der eine Schleifkontakt greift daher eine niedrigere und der andere eine höhere Spannung ab, bzw. umgekehrt bei zu langsamen Lauf des Zählers.

Diese abgegriffenen Spannungsdifferenzen bei nicht richtig laufendem Zähler werden in Weiterbildung des Erfindungsgedankens unter entsprechender Verstärkung auf ein Drehspulinstrument übertragen, das demgemäß bei nicht richtigem no Lauf des Zählers nach der einen oder anderen Seite ausschlägt. Die Anordnung kann so getroffen werden, daß der Ausschlag konstant erfolgt. Der Zähler wird dann so lange abgeglichen, bis das Drehspulinstrument keinen Ausschlag mehr hat.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Schaltschema in der Zeichnung dargestellt ist.

Vom zu prüfenden Zähler ist die Ankerachse 1 mit der Scheibe 2 sowie die Spannungsspule 3, die Bremszunge 4 und die an der Ankerwelle 1 befindliche Hemmfahne 5 dargestellt. Zur Durchführung des Prüfverfahrens wird auf die Bremszunge 2 'die Prüfspule 6 aufgeschoben. Diese Prüfspule ist durch die Leitungen 7 und 8 mit einem Verstärker

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und Gleichrichter 9 verbunden. Die eine Klemme an der Ausgangsseite desselben steht mit dem Gitter einer Gasentladungsröhre 10 in Verbindung, während die andere geerdet ist. In der Kathodenleitung der Röhre 10 befindet sich ein ringförmiger Widerstand 11, der vom Anodenstrom in . zwei gleichen Teilströmen durchflossen wird. Über

- diesem Widerstand dreht sich, angetrieben durch das Prüflaufwerk, ein Kontaktarm 12 mit zwei Schleifkontakten 13, die um i8o° gegeneinander versetzt sind und auf dem ringförmigen Widerstand schleifen.

Die Schleifkontakte 13 sind über zwei Doppeldioden 14 an je einem Kondensator 15 und 16 an- geschlossen, zu denen Entladungswiderstände 17 und 18 parallel geschaltet sind. Beide Kondensatoren 15 und 16 liegen am Gitter je eines Triodensystems 19 und 20. Die Anoden beider Triodensysteme sind an ein Drehspulinstrument 21 angeschlossen.

In der Anodenzuleitung zur Röhre 10 befindet, sich ein Relais 22 mit parallel geschaltetem Kondensator 23. Dieses Relais betätigt einen Stellmagneten 24, der seinerseits zusätzlich zu dem Prüf lauf werk auf den Kontaktarm 12 derart einwirkt, daß der Kontaktarm bei Betätigung des Relais 22 in seine neutrale Stellung, wobei er um 90⁰ versetzt zu der Ein- und Ausgangsklemme des Widerstandes 11 liegt, eingedreht wird. Zu diesem Zweck betätigt das Relais 22 den Kontakt 25. Konstruktiv wird das Arbeiten des Stellmagneten dadurch ermöglicht, daß der Antrieb des Kontaktarmes über eine Reibkupplung erfolgt, die so eingestellt wird, daß das Prüflaufwerk die Reibung der Kupplung überwinden kann, wenn der Stellmagnet den Kontaktarm gegen die Antriebsdrehrichtung verdreht bzw. den Lauf, des Prüflaufwerks nicht beschleunigt, wenn er in Antriebsdrehrichtung verstellt.

Die Wirkungsweise ist folgende: Der in der Prüfspule 6 bei jedem Vorbeigang der Hemmfahne 5 erzeugte Spannungsimpuls gelangt nach Durchgang durch den Verstärker und Gleichrichter 9 zum Gitter der Röhre 10. Die am Gitter dieser Röhre liegende Spannung überschreitet dadurch den Wert, den diese zum Zünden benötigt. Beim Zünden derselben fließt nun der Anodenstrom durch den ringförmigen Widerstand 11, wobei sich der Anodenstrom in zwei Teilströme teilt, d. h. durch beide Halbringe des Widerstandes 11 fließt genau der gleiche halbe Anodenstrom. Zwei gegenüberliegende Punkte des Widerstandes 11 haben damit gleiche Spannung. Es sind die Punkte, die um 90⁰ versetzt zu der Ein- und Ausgangsklemme des Ringes liegen.

Befindet sich der Kontaktarm 12 in der neutralen Stellung, wobei er die eben erwähnten Punkte miteinander verbindet, so greifen die Schleifkontakte 13 gleiche Spannung ab, d. h., es wird auf die Diode 14 und weiter zur Triode 19 und 20 keine -Spannungsdifferenz weitergeleitet. Da der Anoden-

^: strom im Takt der sich drehenden Ankerscheibe 2 fließt, so kann der Kontaktarm 12 nach einer oder mehreren Scheibenumdrehungen nur dann gerade die neutrale Stellung wieder einnehmen, wenn der Zähler richtig läuft. Läuft der Zähler zu schnell, so hat der Kontaktarm 12 die neutrale Stellung noch nicht erreicht bzw. ist er über diese Stellung hinausgelaufen, wenn der Zähler zu langsam.läuft. In diesen Fällen greift also der Kontaktarm von dem Ring 11 eine verschieden hohe Spannung ab, d. h. auch die Kondensatoren 17. und 18 erhalten eine verschiedene Spannung und. dies wirkt sich über die Triodensysteme 19 und 20 in einem Ausschlag des Drehspulinstruments nach der einen oder, anderen Seite aus. Der Ausschlag des Dreh-Spulinstruments wird dabei konstant gehalten. In der Pause zwischen zwei Impulsen von der Prüfspule 6 entladen sich die Kondensatoren. Dabei ist aber die Zeitkonstante von Kondensator und Widerstand so gewählt, daß bei verschieden hoher Spannung an den beiden Kondensatoren während des Absinkens der Spannung in der Zeit bis zum nächsten Impuls der Spannungsunterschied an den Kondensatoren praktisch gleich bleibt und die Trioden mit diesen beiden Spannungen als Gitterspannungen im Bereich gleicher Steilheit bleiben. Somit bleibt der Anodenstromunterschied der beiden Systeme gleich und damit auch die Spannungsunter.schiede an den beiden Anodenwiderständen. Das von Anode zu Anode geschaltete Drehspulinstrument 21 mit Nullpunktmittellage zeigt also einen gleichmäßigen Ausschlag nach der einen oder anderen Seite, je nachdem, ob der zu prüfende Zähler zu schnell oder zu langsam läuft. Es zeigt keinen Ausschlag, wenn der Zähler richtig läuft.

Bei einem fehlerhaft laufenden Zähler würde der von der Prüf spule 6 ausgehende Impuls, der die gittergesteuerte Gasentladungsröhre zum Zünden bringt, sich mit jeder Umdrehung zeitlich gegenüber den Umdrehungen des Kontaktarmes 12 weiter verschieben. Die Spannungsunterschiede würden also immer mehr anwachsen und dementsprechend -der Ausschlag des Drehspulinstrüments. Um dies zu vermeiden, wird über das Relais 22. der Kontaktarm 12 nach jeder Umdrehung, und zwar mit dem Zünden der Röhre 10,.wieder in die Nullage eingedreht. Durch Schaltmaßnahmen muß dafür gesorgt werden, daß das Durchfließen des Ringwiderstandes vom Anodenstrom und das Betätigen des Kontaktes für den Stellmagneten zeitlich aufeinander folgt, d. h. die Ladung der Kondensatoren 15 und 16 muß beendet sein, wenn der Kontaktarm an den Beginn einer neuen Umdrehung gestellt wird. Die Laidung des Kondensators 23 ist gleich Null, wenn sich die Röhre 10 in ungezündetem Zustand befindet, wobei also kein Anodenstrom fließt und dementsprechend kein Spannungsabfall am Widerstand des Relais vorhanden ist. Setzt aber der Anodenstrom bei Zündung der Röhre 10 ein, so wird der Kondensator 23 aufgeladen. Dadurch wird der Spannungsabfall am Relais 22 so groß, daß die Anodenspannung an der Anode derart absinkt, daß die Röhre wieder erlischt. Sie kann auch nicht wieder zünden, weil inzwischen die Hemm-' fahne 5 an der Bremszunge 4 vorbeigegangen ist, d. h. der Impuls der Prüfspule 6 ebenfalls beendet

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ist. Das in der Anodenleitung liegende Relais betätigt nun bei dem kurzzeitigen Zünden der Röhre io den Kontakt 25, wodurch ebenfalls kurzzeitig der Stellmagnet 24 Strom erhält, so daß dadurch der Kontaktarm 12 in die neutrale Stellung eingedreht wird. Die Anordnung arbeitet also derart, daß der Kontaktarm 12 mit seinen Schleifkontakten eine neue Umdrehung immer, von der neutralen ■ Stellung aus beginnt.

Der Zähler wird demgemäß von Umdrehung zu Umdrehung überprüft. Nach der ersten Umdrehung der Scheibe zeigt das Instrument 21 den Lauf des Zählers in Fehlerprozenten an. Wird der Lauf des Zählers nicht reguliert, so bleibt der Ausschlag des Instruments dauernd gleich. Durch Abgleichen des Zählers kann nun sein Lauf so länge reguliert werden, bis das Instrument keinen Ausschlag mehr anzeigt. Nach dieser Einstellung kann eine zusätzliche Feinkontrolle erfolgen. Der Stellmagnet 24 wird zu diesem 'Zweck außer Betrieb gesetzt und der Lauf des Zählers wird über eine beliebig lange Zeit kontrolliert, wobei sich jetzt der Ausschlag des Drehspulinstruments mit jeder Umdrehung des Zählers vergrößert, wenn dieser noch fehlerhaft laufen sollte. Damit können auch kleinste Abweichungen festgestellt werden, weil sich die Fehler je Umdrehung summieren. Der Fehler des Zählers ist in diesem Falle gleich dem Ausschlag des Instruments dividiert durch die von im Gerät eingebauten Zählwerk registrierte Anzahl der Zählerumdrehungen.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Prüfen und Eichen von Elektrizitätszählern mittels eines Prüf- bzw. Eichzählers oder Prüflaufwerks, bei dem vom zu prüfenden Zähler durch Induktion der Drehzahl proportionale elektrische Impulse erzeugt werden, die in einem Kontrollgerät mit dem Lauf des mit der Solldrehzahl sich drehenden Prüf lauf werks verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Leerlaufhemmungs-Bremszunge (4) des Spannungseisens (3) des zu prüfenden Zählers eine Prüf spule (6) angebracht wird, in der bei jedem Vorbeigang der Hemmfahne (5) Spannungsimpulse induziert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Prüfspüle (6) induzierte Spannungsimpuls nach Verstärkung und Gleichrichtung dem Gitter einer Gasentladungsröhre (10) zugeführt wird, deren dadurch fließender Anodenstrom in zwei Teilströmen je einen Halbring eines ringförmigen Widerstandes (11) durchläuft, wobei zwei auf einem Kontaktarm (12) um i8o° versetzt angeordnete und vom Prüflaufwerk angetriebene bzw. synchron mit einem Gleichlast-Eichzähler laufende Schleifkontakte (13) bei synchronem Lauf des zu prüfenden Zählers mit dem Prüflaufwerk am Widerstand (11) gleiche Spannungen des durchfließenden Anodenstroms abgreifen, während bei zu schnellem oder zu langsamem Lauf des zu prüf enden Zählers die beiden Schleifkontakte (13) verschiedene Spannungen abnehmen, deren Differenz beispielsweise durch ein Drehspulinstrument (21) zur Anzeige gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (12) mit den Schleifkontakten (13) in Abhängigkeit von dem Spannungsimpuls der Prüfspule (6) bei jeder Umdrehung der Scheibe des zu prüfenden Zählers in die neutrale Stellung eingedreht wird; bei der die Schleifkontakte (13) vom Widerstand (11) gleiche Spannung abgreifen.

4. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkontakte (13) über eine Diode (14) mit je einem Kondensator (15, 16) und parallel geschaltetem Entladungswiderstand (17, 18) verbunden sind, die am Gitter je eines Triodensystems (19, 20) liegen, wobei zwischen den Anoden derselben das Drehspulinstrument

(21) eingeschaltet ,ist und den Fehler mit dem richtigen Vorzeichen der Größe nach anzeigt.

5. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Anodenzuleitung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre (10) ein Relais

(22) mit parallel geschaltetem Kondensator (23) eingeschaltet ist, das bei jedem durch den Spannungsimpuls der Prüfspule (6) bedingten Anodenstrom einen Stellmagneten (24) betätigt, der den Kontaktarm (12) in die neutrale Stellung eindreht. .

Angezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2557314.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen