<Desc/Clms Page number 1>
Schaltung zur Messung und Signalisierung der Leitfähigkeit und Salz-Konzentration von Flüssigkeiten
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
gleichbare Halbwellenbrücken entstehen, wobei in der Diagonale der einen ein Alarmgerät und/oder ein Steuergerät und in der Diagonale der andern ein Messgerät angeordnet ist.
Erfindungsgemäss sind also zwei voneinander vollständig unabhängig auf verschiedene Funktionenabgestimmte Halbwellenbrücken vorhanden. Eine solche Schaltung mit zwei von einem einzigen Konzentrationsfühler gesteuerten, verschieden abgeglichenen Brücken zur Durchführung zweier unterschiedlicher Aufgaben ist für Konzentrationsmesser besonders einfach und erfordert nur geringen Aufwand, so dass mit der Schaltungsanordnung die Messungen der Konzentration sowie z. B. die Signalisierung des Überschreitens eines Maximalwertes derselben ohne weiteres durchzuführen sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schaltung sind mehrere parallel geschaltete, je einen Messfühler aufweisende Brücken, sowie zwei diesen Brücken zugeordnete Zweige mit je einem Gleichrichter mit bezüglich den Gleichrichtern der genannten Brücken entgegengesetzter Durchlassrichtung vorgesehen, die wahlweise mit einer dieser Brücken zu einer Halbwellendoppelbrücke kombiniert sind, in welcher zwei wechselstromdurchflossene Brückenzweige beiden Halbwellenbrücken gemeinsam sind.
Diese Erkenntnis, dass die bestehende Unabhängigkeit der Mess- und der Signalisierungsbrücke die Möglichkeit bietet, beide Brücken beliebig zu trennen und zusammenzuschalten, ergibt in der erfindungsgemäss vorgesehenen Schaltung zur Signalisierung und Messung mehrerer Messstellen den wesentlichen Vorteil, eine beliebige Anzahl von Signalisierungsbrücken einem einzigen Messzweig zuordnen zu können, der im Bedarfsfall einer Messung mit den wechselstrom durchflossenen Zweigen der betreffenden Signalisierungsbrücke zu einer Messbrücke ergänzt wird.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Messschaltung sowie zugehörige Diagramme dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine aus zwei Brücken bestehende Schaltung, Fig. 2 ein Diagramm zu derselben, Fig. 3 eine Schaltung mit mehreren parallel geschaltenen Brücken und Fig. 4 wieder ein Diagramm hiezu.
Fig. 1 zeigt eine Brückenschaltung zur Überwachung der Konzentration, bei der die eine Brücke A der Alarmgabe, die andere Brücke B der Messung dient. Die Brücken A und B haben zwei durch einen Widerstand 9 und einen Leitfähigkeitsfühler 10 gebildete, wechselstromdurchflossene Brückenzweige gemeinsam. Sie enthalten weiter die Widerstände 11,12 und die Gleichrichter 13,14 bzw. die Widerstände 15,16 und die Gleichrichter 17,18. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Gleichrichter 13 und 14 den Gleichrichtern 17 und 18 entgegengesetzt geschaltet. Ist die Phasenlage gleich, wie dies z. B. bei einer aus ohmschen Widerständen aufgebauten Brücke stets der Fall ist, dann fällt bei umgekehrter Polung der Gleichrichter der Anfang der Arbeitsphase der Zweige 11,13 und 12,14 auf das Ende der Arbeitsphase der Zweige 15,17 und 16, 18.
Man erhält dadurch zwei funktionsmässig voneinander unabhängige und für sich abgleichbare Brücken mit Gleichstromausgang, die die Wechselstromseite gemeinsam haben und je mit einer Halbwelle des Speisestromes arbeiten. Eine solche Schaltungsanordnung kann als Halbwellendoppelbrücke bezeichnet werden.
Zunächst wird die Schaltung untenstehend mit geschlossenem Kontakt 25 und unter Ausserachtlassung der Widerstände 24 und 26 besprochen.
Die Konzentration wird mit einem in der Brücke B liegenden Messinstrument 19 gemessen, während die Alarmgabe durch eine über einen in der Brücke A liegenden Verstärker 20 betätigte Alarmeinrich- tung 21 erfolgt. Die Alarmeinrichtung soll beispielsweise ansprechen, wenn die Konzentration x den höchstzulässigen Wert xkrit überschreitet. Zu dem Zweck hat die Brücke A ihren Abgleich bei x = xkrit
EMI2.1
strichelt gezeichnete negative Ausgang ist für den verwendeten Verstärker ohne Bedeutung. Die Brücke B ist ihrerseits so dimensioniert, dass sie beim Wert x = 0 abgeglichen ist.
Für Werte x > 0 ergibt sich dann ein der Verstimmung entsprechender Ausgangsgleichstrom iB (s. Kurve 23 in Fig. 2), der über das Messinstrument 19 zur Anzeige der Grösse x benutzt wird.
Infolge des verschiedenen Abgleiches der Brücken A und B tritt im Fühler 10 eine leichte Asymmetrie des Stromdurchganges in den beiden Halbperioden auf. Diese Asymmetrie kann unerwünscht sein, da sie im Dauerbetrieb unter Umständen Polarisationserscheinungen hervorrufen kann. Die gezeigte Schaltung ergibt auch die Möglichkeit, diesen Nachteil zu vermeiden. Die gezeigte Halbwellendoppelbrücke ist nämlich symmetrisch, solange im Dauerbetrieb der über einen Widerstand 24 geschlossene Ausgang der Brücke B benutzt wird. In diesem Betriebszustand sind die beiden Brücken A, B gemäss der Kurve 22 in der Fig. 2 auf den Alarmpunkt xkrit abgeglichen. Der Widerstand 24 ist so bemessen, dass der Brückenausgangsstrom der Brücke B gleich demjenigen der Brücke A wird.
Zur Vornahme einer Messung wird durch Betätigung eines Druckknopfes 25. die den Widerstand 24 enthaltende Brückendiagonalekurzzeitiggeöffnet
<Desc/Clms Page number 3>
und die das Messinstrument 19 enthaltende Brückendiagonale geschlossen, womit gleichzeitig mittels eines Widerstandes 26 die Änderung des Abgleiches der Brücke B vom Alarmpunt xkrit auf den Wert x = 0 erfolgt und die Messung gemäss der Kurve 23 in Fig. 2 stattfindet.
Da die beiden Brücken A und B in Fig. 1 voneinander unabhängig sind, kann eine der Brücken abgegetrennt und wieder angeschlossen werden, ohne dass dadurch die Funktion der andern Brücke beeinflusst wird. Es ist daher möglich, wie in Fig. 3 dargestellt, eine beliebige Anzahl von Alarmeinrichtungen betätigende Brücken A., A-, Ag... mit Hilfe eines die andere Halbwelle benutzenden Doppelzweiges 15, 17,16, 18 wahlweise zu Doppelbrücken zu ergänzen. Bei gleicher Polung der Brücken A, A , A ... und entgegengesetzt gepolten Doppelzweigen 15,17, 16,18 können die letzteren fest an die Speisespannung 7,8 angeschlossen sein, so dass die Ergänzung zu Doppelbrücken jeweils nur die Herstellung der entsprechenden, das Messinstrument 19 enthaltenden Diagonalverbindung erfordert, was mit Hilfe eines Umschalters 27 geschehen kann.
Eine weitere Anwendung der Halbwellendoppelbrücke ergibt sich, wenn der Abgleich der Brücke A gemäss der Kurve 28 der Fig. 4 und derjenige der Brücke B gemäss der Kurve 29 erfolgt. Dadurch wird erreicht, dass bei Unterschreiten des Sollwertes xs des Fühlerwiderstandes 10 die Brücke A und bei Überschreiten des Sollwertes x die Brücke Beinen Ausgangsstrom liefert, der zur Betätigung korrigierender Regeleingriffe benutzt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltung zur Messung und Signalisierung der Leitfähigkeit und Salzkonzentration von Flüssigkeiten mit einer wechselstromgespeisten Brückenschaltung, die in zwei am Brückenausgang zusammengeschalteten Zweigen je einen Gleichrichter mit gleicher Durchlassrichtung und in einem der beiden andern Zweige einen Messfühler aufweist, wobei diesen beiden Brückenzweigen ohne Gleichrichter zwei an den Brückeneingang angeschlossene, mit je einem Gleichrichter mit gegenüber den erstgenannten Gleichrichtern entgegengesetzter Durchlassrichtung versehene Stromzweige zur Bildung einer Doppelbrücke mit zwei gemeinsamen Zweigen parallelgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Punkten, an denen einerseits beide Brückenzweige (9,10) ohne Gleichrichter und anderseits die zu diesen parallelen Stromzweige (17,15 und 16,18)
zusammengeschaltet sind, ein Diagonalzweig (19) angeordnet ist, wodurch zwei vom gleichen Messfühler (10) gesteuerte, voneinander unabhängige und je für sich entsprechend einer jeweiligen Funktion abgleichbare Halbwellenbrücken (13, 11,12, 14,9, 10 und 9, 10, 17, 15, 16,18) entstehen, wobei in der Diagonale der einen ein Alarmgerät (21) und/oder ein Steuergerät (20) und in der Diagonale der andern ein Messgerät (19) angeordnet ist.