DE1172446B - Contact barometer - Google Patents
Contact barometerInfo
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Internat. KL: G Ol IBoarding school KL: G Ol I
Deutsche Kl.: 42 k -12/05 German class: 42 k - 12/05
Nummer: 1 172 446 Number: 1 172 446
Aktenzeichen: S 79512 IX b / 42 k File number: S 79512 IX b / 42 k
Anmeldetag: 18. Mai 1962 Filing date: May 18, 1962
Auslegetag: 18. Juni 1964Opening day: June 18, 1964
Es sind Barometer bekannt, bei denen ein druckempfindliches Element, z. B. eine Vidiedose, einen Arm über eine Leiste mit einer Anzahl streifenförmiger Kontaktstellen bewegt, so daß bei bestimmten Druckwerten ein Stromkreis geschlossen, Signale erzeugt und Schaltmaßnahmen ausgelöst werden können. Solche Barometer werden unter anderem in Radiosonden für aerologische Messungen verwendet. Bei den bekannten Konstruktionen muß die Spitze des durch die luftdruckabhängige Ausdehnung der Vidiedose bewegten Zeigers dauernd mit einem gewissen Druck auf der Kontaktleiste aufliegen, um sicheren Kontakt zu geben. Ändert sich der auf die Vidiedose wirkende Luftdruck, so folgt wegen der Haft- und Gleitreibung die Zeigerspitze der Luftdruckänderung mit einer gewissen Verzögerung, so daß ζ. B. zu einer bestimmten Stellung der Zeigerspitze auf der Kontaktleiste verschiedene Luftdrücke gehören können, je nachdem, ob diese bestimmte Stellung nach steigendem oder fallendem Druck erreicht wurde. Bei bekannten derartigen Druckmeßgeräten kann die Differenz bis zu 1OmB betragen und, da die Reibungswerte nicht zeitlich konstant und nicht an allen Stellen der Kontaktleiste gleich groß sind, eine Meßunsicherheit in derselben Größen-Ordnung auftreten.Barometers are known in which a pressure sensitive element, e.g. B. a video box, one Arm moved over a bar with a number of strip-shaped contact points, so that when certain Pressure values, a circuit can be closed, signals can be generated and switching measures can be triggered. Such barometers are used, among other things, in radiosondes for aerological measurements. In the known constructions, the tip of the by the air pressure-dependent expansion of the Vidiedose moving pointer constantly rest on the contact strip with a certain pressure in order to to give safe contact. If the air pressure acting on the video box changes, it follows because of the Static and sliding friction the pointer tip of the air pressure change with a certain delay, so that ζ. B. different air pressures for a certain position of the pointer tip on the contact strip can belong, depending on whether this particular position is reached after increasing or decreasing pressure became. In known pressure gauges of this type, the difference can be up to 10 mB and, since the friction values are not constant over time and are not the same at all points on the contact strip are large, a measurement uncertainty in the same order of magnitude occur.
Außerdem wird es bei der Verwendung solcher bekannter Kontaktbarometer in aerologischen Radiosonden häufig als Mangel empfunden, daß die Dauer der die verschiedenen Luftdruckstufen anzeigenden Signale, die durch die Kontaktgabe zwischen Zeigerspitze und den nebeneinanderliegenden Kontaktlamellen entstehen, von der Änderungsgeschwindigkeit des Druckes abhängt. Wenn man auch die Dauer der Kontaktgabe durch Abstufung der Lamellenbreite oder durch Verwendung von Vidiedosen mit nicht linearer Abhängigkeit des Hubs vom Luftdruck in gewissen Grenzen beeinflussen kann, wird doch die Kontaktdauer in großer Höhe, wo die Druckänderung je Zeiteinheit an der mit Ballon aufsteigenden Radiosonde sehr klein wird, sehr lang. Hierdurch wird die Messung der anderen meteorologischen Daten, z. B. der Temperatur und Feuchte, gestört, weil deren Registrierung bei den üblichen Radiosondenschaltungen für die Dauer des Drucksignals unterbrochen bleibt.It is also used when such known contact barometers are used in aerological radiosondes often felt as a deficiency that the duration of the various air pressure levels indicate Signals generated by the contact between the pointer tip and the adjacent contact blades depends on the rate of change of pressure. If you also have the Duration of contact by grading the width of the slats or by using video boxes with a non-linear dependence of the stroke on the air pressure within certain limits, will but the duration of contact at high altitudes, where the pressure change per unit of time increases with the balloon Radiosonde becomes very small, very long. This makes the measurement of the other meteorological Data, e.g. B. the temperature and humidity, disturbed because their registration with the usual Radio probe circuits remain interrupted for the duration of the pressure signal.
Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion eines Kontaktbarometers wird einerseits die Meßfehler verursachende Reibung zwischen Zeigerspitze und Kontaktleiste vermieden, andererseits enthält diese Konstruktion die Möglichkeit, die Dauer der einzelnen Druckstufensignale unabhängig von der Ände-Kontaktbarometer In the construction of a contact barometer according to the invention, on the one hand, the measurement errors causing friction between the pointer tip and contact strip avoided, on the other hand it contains Construction the possibility of changing the duration of the individual pressure level signals independently of the contact barometer
Anmelder:Applicant:
Albin Sprenger Kommanditgesellschaft,Albin Sprenger limited partnership,
St. Andreasberg (Harz), Mühlenstr. 490St. Andreasberg (Harz), Mühlenstr. 490
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dr. Christian Bachern, St. Andreasberg (Harz),Dr. Christian Bachern, St. Andreasberg (Harz),
Günther John, Braunlage (Harz),Günther John, Braunlage (Harz),
Wilhelm Ullrich, St. Andreasberg (Harz)Wilhelm Ullrich, St. Andreasberg (Harz)
rungsgeschwindigkeit des Luftdruckes auf einen günstig gewählten Wert zu bringen.to bring the speed of the air pressure to a favorably selected value.
Das neue Kontaktbarometer geht von einer Anordnung mit einem elastischen Luftdruckmeßelement, einem von diesem bewegten, drehbar gelagerten Zeiger mit Kontaktspitze, einer Anzahl längs der Kontaktspitzenbahn angeordneter elektrischer Gegenkontakte und einer den Zeiger quer zur Kontaktleiste bewegenden magnetischen Vorrichtung aus. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontakte aus parallel zur Zeigerdrehachse angeordneten Stiften bestehen und daß die magnetische Vorrichtung bei Kontaktgabe zwischen der Kontaktspitze und einem der Kontaktstifte die Kontaktspitze über das freie Ende des Kontaktstiftes hinaus anhebt.The new contact barometer is based on an arrangement with an elastic air pressure measuring element, one of this moved, rotatably mounted pointer with contact tip, a number along the contact tip track arranged electrical mating contacts and one the pointer transversely to the contact strip moving magnetic device. It is characterized in that the mating contacts are made parallel to the pointer axis of rotation arranged pins exist and that the magnetic device at Contact is made between the contact tip and one of the contact pins via the free contact tip End of the contact pin lifts out.
Diese Vorrichtung dient einem doppelten Zweck. Durch das Anheben der Zeigerspitze wird die sonst auftretende Hemmung der weiteren Zeigerbewegung durch einen Kontaktstift vermieden, und andererseits kann durch den Hub des Magneten eine Signaldauer betätigt werden.This device serves a dual purpose. By lifting the pointer tip, the otherwise Occurring inhibition of further pointer movement avoided by a contact pin, and on the other hand a signal duration can be actuated by the stroke of the magnet.
Die Erfindung wird nachstehend zunächst an Hand der F ig. 1 näher erläutert. In einem Rahmen 1 sitzt eine Vidiedose 2, deren Hub die Achse 3 verdreht. An dieser ist in einer Gabel 4 die quer zur Achse 3 liegende Achse 5 befestigt, welche den Zeiger 6 trägt, dessen Spitze 7 mit den auf einem Träger 8 sitzenden Kontaktstiften 9 zusammenwirkt. Unter dem Einfluß des Dosenhubs bewegt sich alsoThe invention is first described below with reference to FIGS. 1 explained in more detail. In a frame 1 sits a video box 2, the stroke of which rotates the axis 3. At this is in a fork 4 across the Axis 3 lying axis 5 attached, which carries the pointer 6, the tip 7 of which on a carrier 8 seated contact pins 9 cooperates. So moves under the influence of the can stroke
409 600/185409 600/185
die Zeigerspitze 7 längs des Kontaktträgers 8, während die Drehung um die Achse 5 den Abstand der Zeigerspitze 7 von der Kontaktleiste 8 ändert. Für die Drehung des Zeigers 6 um die Achse 5 ist ein am Rahmen 1 mitbefestigter Hubmagnet 10 vorgesehen, der mit einer Spitze 11 das freie Ende des Zeigers 6 berührt, vorzugsweise an einem Punkt, der möglichst genau fluchtend zur Achse 3 liegt. Um diesen zur Achse 3 fluchtenden Angriffspunkt des Magneten 10 durch die Spitze 11 zu ermöglichen, ist die Zeigerachse 3 über einen Bogen 12 geführt.the pointer tip 7 along the contact carrier 8, while the rotation about the axis 5 the distance of the Pointer tip 7 of the contact strip 8 changes. For the rotation of the pointer 6 about the axis 5 is an am Frame 1 with attached lifting magnet 10 is provided which, with a tip 11, forms the free end of the pointer 6 touches, preferably at a point that is as precisely as possible in alignment with axis 3. To this for The pointer axis is to enable axis 3 to be aligned with the point of application of the magnet 10 through the tip 11 3 guided over an arch 12.
Die Funktion des Kontaktbarometers wird an Hand der F i g. 1 bis 3 erläutert.The function of the contact barometer is illustrated in FIGS. 1 to 3 explained.
Solange der Magnet 10 nicht erregt ist, drückt die Spitze 11 den Zeiger 6 nieder, so daß die Zeigerspitze 7 über die Enden der Kontaktstifte 9 hinaus angehoben bleibt. Die Zeigerspitze kann also die Kontaktstifte 9 auch bei großer Luftdruckänderung nicht berühren, solange das Gerät außer Betrieb bzw. der Magnet stromlos ist.As long as the magnet 10 is not excited, the tip 11 presses the pointer 6 down so that the pointer tip 7 remains raised over the ends of the contact pins 9 also. So the pointer tip can do the Do not touch contact pins 9, even if there is a large change in air pressure, as long as the device is out of operation or the magnet is de-energized.
Wird das Gerät in Betrieb genommen, so wird der Magnet 10 erregt, die an seinem Anker befestigte Spitze 11 hebt sich, und die Zeigerspitze 7 gelangt in den meisten Fällen in den Zwischenraum zwischen zwei der Kontaktstifte 9. Beginnt nun, z. B. beim Aufstieg einer mit dem Barometer bestückten Radiosonde, der Luftdruck zu sinken, so nähert sich die Kontaktspitze 7 einem der Kontaktstifte 9 und berührt diesen bei einem bestimmten Luftdruck. Der Magnet 10 ist in diesem Beispiel gemäß F i g. 4 so geschaltet, daß er durch die Berührung der Kontaktspitze 7 mit einem Kontaktstift 9 stromlos wird und daher die Zeigerspitze 7 über das obere Ende des Kontaktstiftes 9 hinaus anhebt, unmittelbar nachdem die Kontaktspitze 7 und der Kontaktstift 9 sich berührt haben. In der Schaltung nach F i g. 4, die als Steuerorgan beispielsweise einen Transistor 14 erhält, bleibt der Magnet 10 für eine durch R · C bestimmte Zeitdauer stromlos, und die Spitze 7 bleibt im Anschluß an eine Berührung mit dem Kontaktstift 9 ebensolange oberhalb der Enden der Stifte 9. Währenddessen wandert die Kontaktspitze 7 bei weiter absinkendem Luftdruck ohne Berührung über den Kopf des vorher berührten Stiftes 9 hinweg und fällt nach Wiedereinsetzen des Magnetstromes entweder auf den Kopf dieses Stiftes oder in den nächsten Zwischenraum.When the device is put into operation, the magnet 10 is excited, the tip 11 attached to its armature rises, and the pointer tip 7 in most cases gets into the space between two of the contact pins 9. B. when climbing a radiosonde equipped with the barometer to decrease the air pressure, the contact tip 7 approaches one of the contact pins 9 and touches it at a certain air pressure. The magnet 10 is in this example according to FIG. 4 switched so that it is de-energized by the contact of the contact tip 7 with a contact pin 9 and therefore lifts the pointer tip 7 over the upper end of the contact pin 9 immediately after the contact tip 7 and the contact pin 9 have touched. In the circuit according to FIG. 4, which receives, for example, a transistor 14 as a control element, the magnet 10 remains de-energized for a period of time determined by R · C , and the tip 7 remains above the ends of the pins 9 for the same time following contact with the contact pin 9 When the air pressure continues to drop, contact tip 7 goes over the head of the previously touched pin 9 without touching it and, after the magnetic current has been re-established, falls either onto the head of this pin or into the next space.
Wird der Hubmagnet gleichzeitig mit einem Federsatz 15 versehen, so läßt sich ein zur Anzeige der einzelnen Druckstufen dienendes Signal in bekannter Weise auf den Sender der Radiosonde aufmodulieren, wobei die Dauer dieses Anzeigesignals nur von R -C (Fig. 4), nicht aber von der Druckänderungsgeschwindigkeit abhängt.If the solenoid is provided with a spring set 15 at the same time, a signal used to display the individual pressure levels can be modulated in a known manner on the transmitter of the radiosonde, the duration of this display signal only from R -C (FIG. 4), but not from the rate of pressure change depends.
Für die sichere Funktion des Kontaktbarometers ist es wichtig, daß bei monoton veränderlichem Luftdruck nur eine einzige Berührung der Kontaktspitze 7 mit jedem Kontaktstift 9 erfolgen kann. Es ist also durch Gestaltung der Köpfe der Kontaktstifte 9 dafür zu sorgen, daß nach der Sollberührung der Kontaktspitze 7 mit einem Kontaktstift 9 die nach R · C Sekunden wieder nach unten sinkende Spitze mit dem gerade vorher leitend berührten Stift nicht ein weiteres Mal Kontakt machen kann.For the reliable function of the contact barometer, it is important that only a single touch of the contact tip 7 with each contact pin 9 can take place when the air pressure changes monotonically. Thus, by designing the heads of the contact pins 9, after the intended contact between the contact tip 7 and a contact pin 9, the tip that sinks back down after R · C seconds cannot make contact with the pin that was just conductively touched before .
Hierzu dienliche Gestaltungen der Stifte 9 sind in der F i g. 3 dargestellt. Der Kopf der Stifte 9 ist gegenüber dem Schaft konisch verbreitert, wobei die verbreiterte Stelle eine isolierende Abdeckung 13 nach oben und zur Seite haben oder auch ganz aus einem Stück Isolierstoff 13 bestehen kann.Appropriate designs of the pins 9 are shown in FIG. 3 shown. The head of the pins 9 is widened conically with respect to the shaft, the widened point being an insulating cover 13 have upwards and to the side or can consist entirely of one piece of insulating material 13.
Das Kontaktbarometer arbeitet mit einer monotonen Druckänderung wie folgt (Fig. 2):The contact barometer works with a monotonous change in pressure as follows (Fig. 2):
Die Kontaktspitze 7. die beim stromlos lagernden Gerät eine Position im Niveau α oberhalb der Kontaktstiftköpfe hat, gelangt beim Einschalten der Stromquelle nach O1 und möge sich durch monotone Änderung des Luftdruckes in Pfeilrichtung auf den nächstgelegenen Kontaktstift 9 hinbewegen und diesen, nachdem der Luftdruck einen durch Eichung bestimmbaren Betrag erreicht hat, bei c berühren.The contact tip 7, which has a position at level α above the contact pin heads in the de-energized device, reaches O 1 when the power source is switched on and may move towards the closest contact pin 9 in the direction of the arrow through a monotonous change in the air pressure and this after the air pressure has reached has reached an amount that can be determined by calibration, touch at c.
Durch diese Berührung der Spitze 7 mit dem Stift 9 wird der Hubmagnet 10 (F i g. 4) stromlos, und die Zeigerspitze 7 gleitet am Stift 9 aufwärts, erfährt am konisch verbreiterten Stiftkopf 13 eine mit der Querelastizität des Zeigers 6 verträgliche, elastisch reversible seitliche Auslenkung und gelangt binnen weniger Millisekunden an einen Punkt im Niveau a, der senkrecht über dem Berührungspunkt c liegt und verweilt in diesem Niveau R ■ C Sekunden. Selbst wenn sich unterdessen der Luftdruck nur unmerklich oder gar nicht geändert hätte, trifft beim Wiedereinsetzen der Erregung des Magneten 10 die Spitze 7 den isolierten Kopf von 9 bei b.,, wandert bei fortschreitender Luftdruckänderung mit Gleitreibung, die aber auf die Druckanzeige ohne Einfluß bleibt, bis zur Lage b3 und fällt von dort, ohne leitende Teile von 9 zu berühren, nach bv von wo sich die Spitze 7 wieder reibungsfrei dem nächsten Stift 9 nähert, um ihn bei c zu treffen, worauf der vorhin beschriebene Bewegungszyklus wieder beginnt und sich an jedem Stift 9 wiederholt.This contact of the tip 7 with the pin 9 causes the solenoid 10 (Fig. 4) to be de-energized, and the pointer tip 7 slides upwards on the pin 9, experiencing an elastically reversible condition on the conically widened pin head 13 that is compatible with the transverse elasticity of the pointer 6 lateral deflection and within a few milliseconds arrives at a point in level a, which lies vertically above contact point c , and remains in this level R ■ C seconds. Even if, in the meantime, the air pressure had changed only imperceptibly or not at all, when the excitation of the magnet 10 is reinstated, the tip 7 hits the isolated head of 9 at b , to position b 3 and from there falls, without touching conductive parts of 9, to b v from where the tip 7 again approaches the next pin 9 without friction to hit it at c, whereupon the movement cycle described above begins again and is repeated on each pin 9.
Bei gegenläufiger Druckänderung, z. B. beim Abstieg der Radiosonde, wird der R ■ C Sekunden dauernde Magnethub durch Kontaktgabe der Spitze 7 an der anderen Seite der Stifte 9 ausgelöst. Es gibt wegen der Dicke der Stifte 9 eine Eichtabelle für sinkenden Luftdruck und eine davon verschiedene für steigenden Druck.If the pressure changes in the opposite direction, e.g. B. when descending the radiosonde, the R ■ C second magnet stroke is triggered by making contact with the tip 7 on the other side of the pins 9. Because of the thickness of the pins 9, there is a calibration table for decreasing air pressure and one of them different for increasing pressure.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES79512A DE1172446B (en) | 1962-05-18 | 1962-05-18 | Contact barometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES79512A DE1172446B (en) | 1962-05-18 | 1962-05-18 | Contact barometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1172446B true DE1172446B (en) | 1964-06-18 |
Family
ID=7508250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES79512A Pending DE1172446B (en) | 1962-05-18 | 1962-05-18 | Contact barometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1172446B (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE461950C (en) * | 1926-09-24 | 1928-07-03 | Siemens & Halske Akt Ges | Electric control device |
| DE663727C (en) * | 1936-03-01 | 1938-08-12 | Muller J C & Co | Method and device for determining the supply of material to a processing machine |
| DE873752C (en) * | 1951-05-29 | 1953-04-16 | Eugen Dipl-Ing Tritschler | Method and device for registering the instantaneous values of variable measurement quantities |
-
1962
- 1962-05-18 DE DES79512A patent/DE1172446B/en active Pending
Patent Citations (3)
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| DE461950C (en) * | 1926-09-24 | 1928-07-03 | Siemens & Halske Akt Ges | Electric control device |
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