DE2314363A1 - Verfahren und ansprechelement zur pegelstands- oder verschiebungsmessung - Google Patents

Description

• VERFAHREN UND ANSPRECHELEMENT ZUR PEGELSTANDS- ODER VERSCHIEBUNGSMESSUNG Die gegenwärtige Erfindung bezieht sich auf ein mit einem magnetischen Schwimmer und mit Doppelabtastung arbeitendes Ansprechelement zur Pegelstands- oder Verschiebungsmessung.
• In den bekannten Vorrichtungen mit magnetischen schwimmern wird eine dem gewänschten fiuflösungsvermögen entsprechende Anzahl von Kontaktpaaren, z. B. in einer Flüssigkeit, angeordnet. Dh. um ein Wasserspiel von einem Meter mit einer Genauigkeit von einem Zentimeter messen zu können, muß je Zentimeter je ein Kontakt, also instesamt hundert Kontakte untergebracht werden. auf einen Meßbefehl wird die elektronik in der reihe die Kontakte abtasten bis sie an den ersten, vom magnetischen schwimmer erregten Kontakt gelangt, wo dann an den Ausgang je kontakt ein Impuls ausgeht. Der erste erregte kontakt stellt das Zählen ab und die unzahl der an den Ausgang gelangten Impulse wird den Pegel oder den Flüssigkeitsstand in Zentimetern angeben.
• Eine von der Kostenseite aus veranstaltete Untersuchung wird jedoch ergeben, daß insbesondere bei pressungen von hohen Pegeln im Vergleich zur elektronik die Abtastelemente den größeren Teil der Auslagen beanspruchen.
• Ein weiteres Problem der bekannten Lösungen besteht in der hohen Zahl der Zuleitungen zu den Kontakten.
• Eine Leitung je Meßpunkt ist in gleichem Maße nachteilig vom Kostenstandpunkt, Montagearbeiten und Betriebssicherheit (hohe anzahl von Lötpunkten) aus.
• Mit der Erfindung wurde als Ziel gesetzt, in mit auf einem magnetischen Weg erregten Kontakten arbeitenden Pegelstands- oder Verschiebungsmeßanlagen die unzahl der einzubauenden Kontakte auf einen Bruchteil herabzudrücken ohne aber damit weder den Meßbereich noch das Auflösungsvermögen zu beeinträchtigen. Außerdem wird die anzahl der das Abtastelement mit dem Meßsystem verbindenden Leitungsadern wesentlich vermindert. Auch wird das derart ausgeführte abtastelement eine derjenigen der bekannten Lösungen entsprechende Arbeit mit einer billigeren elektronik leisten.
• Das erfindungsgemäße Meßverfahren beruht auf dem Grundsatz der sog. Doppelabtastung. Das Verfahren der Doppelabtastung besteht wesentlich darin, daß bei gegebenei Auflösungsvermögen und Meßbereich die Anzahl der zu verwendenden Kontakte auf den h-ten Teil herabgedruckt werden kann, wobei h eine gerade ganze Zahl ist, vorausgesetzt aber, daß am schwimmer eine P1agneteinheit untergebracht wird, welche in bestimmten Kombinationen mehr als ein Kontaktpaar erregen kann. Der von der Verminderung abhängige wert der anzahl der zu erregenden Kontakte beträgt h/2+1.
• Die messung wird mit der derart ausgebildeten Vorrichtung auf eine Weise ausgeführt, daß die Elektronik die nicht-erregten Kontakte in der herkömmlichen Weise abtastet, doch werden diese bei einer Verminderung von 1/h nun einzeln eine Anzahl h von Impulsen vertreten. Gelangt nun die Elektronik zum ersten erregten Kontakt, stellt sie das Zählen ab und schaltet auf die andere Art der Abtastung um, wo geprüft wird, welche von den möglichen, ii hirkungskreis der Magneteinheit befindlichen Kontakten einer Anzahl h/2+1 in einem erregten Zustand sind. In Abhängigkeit vom Befund werden 0, 1, 2, 3 ..... h-l Impulse zu den bisher agbezählten hinzugefügt, wobei die beiden Summen zusammen das Meßergebnis darstellen.
• Zum ablesen der von der flagneteinheit erregten Kontakte wird ein für den Zweck besonders zusammengesteliter Gray-Kode verwendet, welcher zu einer jeden Zustandskombination einen, und nur einen Ausgangswert zuordnet.
• Die Verwendung von Kontaktpaaren als Meßelemente ist eine Schaltungsanordnung zu, wo bei Voraus set zung einer Verbindung der Kontaktleitungen in einer zweckmäßigen Gruppierung je Seite im Falle von m x n Kontaktpaaren bloß m + n Zuleitungen benötigt werden.
• Zwecks Verminderung der Zuleitungen werden die Kontaktleitungen an der einen Seite in Gruppen von Gliedern einer Anzahl m gebündelt. Bei Abtastung werden diese Gruppen einzeln der Reihe nach bezeichnet. Die Kontaktleitungen an der anderen Seite werden je eine m Zahl multipliziert. Wird für den Synchronisnnis der Bezeichaung der beiderseitigen Kontaktleitungen gesorgt, so kann in dieser Anordnung ein jeder beliebiger YLontakt bei Verwendung von einer bedeutend geringeren Zahl von Zuleitungen abgetastet werden.
• Die Stromkreise können zweckmeBig auf den Kontakttrvgern montiert werden. In diesem Falle kann die Zahl der Zuleitungen sogar bei einer beliebigen Anzahl von Kontakten auf vier vermindert werden. Damit können die Kosten des das Abtastelement mit der Meßstelle verbindenden labels auf einen Bruchteil der vorherigen herabgesetzt werden, z. B.
• im Falle eines ein großes Wasserspiel messenden wasserstandmessers.
• Dieselbe Abtastmethode kann auch beim Messen des Standes )der der Verschiebung von anderen Blüssigkeiten mit Vorteil verwendet werden.
• Der Gegenstand der Erfindung wird auf Grund von Figuren und beispielsweisen Ausführungsformen erlzEutert.
• Fig. 1 stellt das Blockdiagramm eines äe Meßpunkt einen Kontakt enthaltenden Ansprachelementes ergänzt mit dem Prinzip der Verminderung der Leitungen dar.
• Fig. 2 stellt ein Ausfahrungsbeispiel von wnsprechelementen mit den herkömmlichen Magnet schwimmern dar.
• Fig. 3 stellt das Blockdiagramm eines Anlaßstromkreises zur Pegelstandsmessung zu einem herkömmlichen Abtastelement.
• Fig. 4 gibt eine Erläuterung des Auflösungsvermogens zwischen gelichtet verwendeten Kontakten, beispielsweise für eine auf ein Viertel herabgesetzte Kontakt zahl.
• Fig. 5 stellt das Blockdiagramm eines vollen Abtastkreises.
• In den ersten drei Figuren ist ein mit der Anzahl der meßbaren Punkte entsprechender Zahl von Kontakten ausgerüstetes Gerät dargestellt. In weiteren Figuren wird ein Gerät mit einer verminderten Zahl von Kontakten veranschaulicht.
• Vor einer ausführlichen Behandlung der prinzipiellen und praktischen Grundlagen der bekannten, sowie der erfindungsgemäßen Lösungen nach teig. 1 sei zwecks eines besseren Verständnisses der folgenden ausführungen in Fig. 2 noch eine andere mögliche Ausführung dargestellt. nie bereits erwähnt, ist in der Figur ein Ansprechelement mit magnetischem Schwimmer veranschaulicht.
• Im gegebenen Sall ist die Kontaktkette K auf der Trägerplatte TL in gleichmäßigen Abständen, im gegebenen Prall in Abständen von ein Zentimeter, untergebracht. Die Kontaktkette befindet sich in einem nicht-magnetischen Schutzrohr N und ist derart angeordnet, daß die Kontakte K an die Stirntlatte des Schutzrohrs angeht sind. Das Schutzrohr wird in die zu messende Flüssigkeit, vorteilhaft in senkrechter Lage, getaucht. Um das Schutzrohr ist der den Magnet P enthaltende Schwimmer U derart lose angeordnet, daß er praktisch genommen ohne Eindernissen den Schwankungen des Flüssigkeitsstandes folgen kann.
• In Fig. 1 wird eine prinzipielle anordnung veranschaulicht, in welcher Kontakte als Meßeinheiten verwendet werden. Zwecks eines besseren Verstandnisses des Arbeitsprinzipe der erfindungsgemäßen Doppelabstastung wird an diesem Beispiel die Arbeitsweise des herkömmlichen Gerätes mit Magnetschwimmer mit der Ergänzung erläutert, daß gleichzeitig auch die Gruppierung der Kontaktleitungen veranschaulicht wird. wesentlich geht der Verlauf derart vor sich, daß der Magnetschwimmer längs des Meßstabes, in einer vom Flüssigkeitsstand bedingter Lage auf den Meßbefehl der Elektronik die Kontaktpaare mit einer Impulsfolge abtastet bis er ein erregtes Kontaktpaar trifft. Gleichzeitig mit einem jeden Abtastimpuls gelangt auch an den Ausgang ein Impuls. Nach Auffindung des ersten erregten Kontaktes kommt das Meßverfahren zu einem Ende und die anzahl der abgegebenen Impulse stimmt mit dem gemessenen wert überein.
• Nachstehend folgt eine ausführliche Beschreibung der Arbeitsweise des Stromkreises: In der Normallage ist der Stromkreis spannungsfrei.
• Die Information jird von der Höhenlage des schwimmers inbezug auf den Meßstab gespeichert. Die nähef des schwimmers wird ohne mechanische Bewegung, rein elektronisch bestimmt.
• Am Anfang der Messung empfängt der Stromkreis am Eingang A eine Speisespannung, am eingang C eine Nullspannung, während über Punkt B die ständige "Gemeinsame Null"-Verbindung geht. Nach zellen hört am Eingang G die Spannung auf und am Eingang D trifft eine Viereckwellen-Verschiebungsspannung ein, welche den Zähler P der Basis m verschiebt. Der ausgang des Zählers F steuert den Kodierer G, welcher mit Sonderausgängen einer Anzahl m aus gestattet ist. Codierer G arbeitet in einer Weise, daß an seinem ausgang immer eine Null erscheint, während die anderen Ausgänge einen hohen Widerstand vertreten. In Normallage wird das Zeichen 0 immer am ausgang 0 erscheinen, nach einem Impuls aber am Ausgang 1, und so weiter. Die Ausgänge des Kodierers G sind mit den Anschlußpunkten der Eingangsseite der geschützten Kontaktkette, und zwar in Reihenfolge Ausgang 0 mit dem ersten Kontakt (in der Figur mit 0 bezeichnet) sodann Ausgang 1 mit Kontakt 1 usw. Die Eingangskontakte der Kontaktkette sind je m Glieder zyklisch mit einander verbunden, d.h. 0 mit m, 2m, 3m usw., 1 mit m+1 usw.
• Nach Ablauf eines Zyklus, bei Rückkehr in die Normallage gibt der Zahler an seinem besonderen Ausgang an den Eingang des Zählers der basis n (eines Stellenwertes um eins höher) ab; (m und n können gleich sein). Ähnlich F, steuert der Zähler den Kodierer I, welcher gleich wie Gearbeitet.
• Die zyklisch verbundene seite der Kontaktkette des Meßstabes kann (beim sinngemäßen Wechsel von n) mit der in Gruppen gebündelten weite vertauscht werden.
• Die ausgangsseitigen Kontakte des Meßstabes sind der Reine nach in Gruppen von Gliedern einer Zahl m gebündelt und eine jede Gruppe ist an des einen bingang eines mit L bezeichneten UND-Iores mit zwei Eingängen gebunden.
• Insgesamt gibt es.eine Anzahl n von solchen Gruppen, d.h.
• eine Anzahl n von UND-Toren. An den anderen Eingang der UND-'£ore, der Reihe nach von unten nach oben, sind die Ausgänge des Kodierers I angeschlossen, in der Reihe von O angefangen, Die Ausgänge der UND-Tore einer Anzahl n sind an die Ausgänge eines mit M bezeichneten ODER-Tores mit n Eingängen angeschlossen. Der Ausgang des ODER-Tores M gibt an den Änschlußpunkt E dann ein Ausgangs zeichen ab, wenn die die Kontakte abtastende Impulsfolge über einen geschlossenen Kontakt zuerst an einen mit L bezeichneten UND-?or gelangt, dessen anderer Ausgang offen ist. Die am Punkt E erscheinende Spannung schaltet den das Messen veranlassenden Stromkreis aus. Eine mögliche Ausführungsform dieses Stromkreises ist in Fig. 3 dargestellt.
• Fig. 3 stellt einen Anlaßstromkreis dar, welcher eine voll automatische Messung gewkhrleistet. Dieser Stromkreis ist kein unerläßlicher Teil des erfindungsgemäßen Gerades, doch ist seine Verwendung im gegebenen Fall vorteilhaft.
• Auf Einwirkung des an den Eingang BE gelangenden Impulses wird der den Anruf fühlende Stromkreis RE die Speisespannung für die anderen Dtromkreise einschalten.
• Diese sind der Neßstabstromkreis nach Fig. 1, der Ausgang-Torkreis KA der astabile Taktgeber-Multivibrator AS, der nullende monostabile Multivibrator MS, die Speiseeinheit TE und endlichk wenn notwendig, der das Ende des Messens an einem besonderen Ausgang angebende Endzeichen kreis VA.
• Beim Einschalten der Speisespannung kippt der nullende Multivibrator MS und holt bis zum Rückkippen den Ausgangstor KA sowie die Verschiebungszähler in Normallage. Damit das Meßverfahren mit einer genauen Verschiebung anfange, d.h. damit der roste ausgehende Impuls kein verstümmelter sei, geht das Sückkippen synchronisiert vor sich.
• Die Impulsfolge gelangt an den Ausgang KI solange bis am Anschluß E die Spannung erscheint. Diese Spannung kippt den anruffühlenden trouikreis um und schaltet damit die Speisespannung aus. Auf Einwirkung des aufhörens der Speisespannung wird der monostabile Endzeichen-Multivibrator VA tätig und gibt an den Sonderausgang V einen Impuls ab.
• Je nach den verwendeten Stromkreisen kann die Messung während einer Zeit von einer Größenordnung in Millisekunden abgewickelt werden. Nach Aufhören des End zeichens kann die Messung nach einer beliebigen Zeit wieder aufgenommen werden.
• Durch Einführung des Prinzips der Doppel-Abtastung kann bei zweckmäßiger Auswahl der Geometrie der Magnete und/oder deren Anzahl die Anzahl der verwendeten Kontakte vermindert werden, ohne daß damit weder der Meßbereich, noch das Auflösungsvermögen (Meßgenauigkeit) beeinträchtigt wären.
• Eine Teilabtastung und damit die Abgabe von neuen Impulsen wird dadurch ermöglicht, daß entlang den Meßstab ein Magnetgerät schwimmt, welches bei einer Verschiebung innerhalb des Flüssigkeitsstandes h je Längeeinheit immer eine andere Kontaktkombination erregen wird. siehe Fig.
• 4, wo h einen Wert von vier Längeeinheiten hat.
• Bei einer Teilabtastung ist der von der Magneteinheit erregte Kode ein besonders für diese rufgabe gebildeter Gray-Kode ist. Dieser Kode wird beim steigen des Schwimmers zu einem jeden Meßpegel eine erregte Kontaktpaar-Kombination zuordnen, in welcher im Vergleich mit dem vorangehenden Zustand bloß ein einziges Bit einer Änderung untergegangen ist.
• Eine Besonderheit des Kodes ist, daß er zu einer statischen ablesung in einer jeden beliebigen Lage geeignet ist.
• Im Beispiel, wo an jeden vierten Meßpunkt ein Kontaktpaar angeschlossen ist, geht die Teilabtastung folgender weise vor sich: In der Magnetanordnung nach Fig. 4 sind diejenigen Kontaktpaare erregt, zwischen welchen ein Magnet bezeichnet ist. Die Auflösung beträgt einen Teilungsabstand, im gegebenen Fall ein Zentimeter.
• Ca) Ist der Wasserstand z. B. O, so wird bloß das mit "O" bezeichnete Kontaktpaar erregt.
• (b) Bei einem Wasserstand von 1 cm werden die mit "O" und 8 bezeichneten Kontaktpaare erregt.
• (c) Bei einem Wasserstand von 2 cm werden die mit 0 4 und 8 bezeichneten Kontaktpaare erregt.
• (d) Bei einem Wasserstand von 3 cm werden die mit 0 und 4 bezeichneten Kontaktpaare erregt.
• (e) Bei einem wasserstand von 4 cm wird das mit 4 bezeichnete Kontaktpaar erregt.
• Eine fortgesetzte Aufwärtsbewegung des Schwimmers dient als Beweis für die zyklische Wiederholung der Kombination und zwar im Takt der Teilungen.
• Aus den obigen Kombinationen kann die folgende Tabelle zusammengestellt werden: Tabelle 1 Wasserstand Kode Dem Kode entspre-(cm) Kode chende Impulszahl 5 01010 5 4 01000 4 3 1100 3 2 1110 2 1 1010 1 0 1000 0 Bemerkung: In der zweiten Spalte der tabelle kennzeichnen die einzelnen Ziffern von links nach rechts gelesen den erregten Zustand der aufeinanderfolgenden Kontaktpaare. Der erregte zustand wird mit 1, der nicht erregte mit 0 bezeichnet.
• Im zum Wasserstand von 4 cm gehörenden Kode wiederholt sich der bisherige Zyklus um eine telle nach rechts verschoben, d .h. die erste 0 vertritt den Impuls 4.
• Bis zur Wahrnehmung des ersten erregten Kontaktpaares ordnet der Stromkreis zum Zustand O je vier ausgehenden Impulse je Kontaktpaar zu. Das erste erregte Kontaktpaar stellt den Ausgang ab und ordnet einen einzigen Ausgangsimpuls zu einem jeden geschlossenen Kontaktpaar zu.
• Folgt auf das erste erregte Kontaktpaar ein weiteres geschlossenes hontaktpaar, so wird nach Abgabe des Impulses der Stromkreis in entgegengesetzter wichtung arbeiten und zu einem jeden folgenden offenen Zustand einen Ausgangsimpuls zuordnen.
• Mit dieser Arbeitsweise kann der sich zyklisch wiederholende Kode eine fortlaufend steigende Zahlenfolge erzeugen.
• Bei anwendung eines entsprechenden Magnetgeräts kann dasselbe prinzip auch für 2, 4, 6 .... h Teilungen verwendet werden.
• Die folgenden sind die kennzeichnenden i;igenschaf ten der zweckmäßig für die erwähnten Teilungen verwendbaren Koden: 1. Gray-Kode, d.h. der von bei einer Versciiiebung je Laageneinheit vom Magnet erregten Kontaktpaaren gebildeter Kode welcher sich im Vergleich zum vorangehenden Zustand blob um ein Bit andere.
• 2. Dieser Kode kanri statisch abgelesen werden, d.h. Richtung und Eeihenfolge der änderungen der Kodeelemente sind nicht von Belang.
• 3. Der Kode besteht aus h/2+1 elementen, wo h eine gerade ganze Zahl ist.
• 4. Der Kode hat eine Anzahl h von einander verschiedenen Kombinationen.
• 5. Die Kombinationen folgen aufeinander in einer Reihenfolge, daß nach der letzten Kombination sich die Reihenfolge um einen Stellenwert (Kontaktpaar) verschoben fortlaufend beliebige mal wiederholen kann.
• 6. Der Kode kann nicht nur 0 erhalten, d.h. der gleichzeitige erregte Zustand sämtlicher Kontaktpaare ist ausgeschlossen.
• 7. In der ersten Hälfte geringeren Wertes eines Zyklus des verwendeten Kodesystems folgt auf die erste 1 immer eine 0, während in der Hälfte höheren viertes (d.h. in der zur höheren Ausgangsimpulszahl gehörenden Hälfte) folgt auf eine 1 immer eine 1.
• 8. Von der Seite niedrigsten Wertes gesehen fängt der Kode immer mit einer 1 an.
• Nachfolgend wird je ein Zyklus einiger Lösungen geringerer Elementenzahl eines die obigen Bedingungen zufriedenstellenden Kodesystems in einer der tabelle 1 Khnlichen Anordnung zusammengstellt: h - 2 11 h - 4 110 h - 6 1100 h - 8 11000 10 111 1110 11100 101 1111 11101 100 1012 11111 1001 10111 1000 10110 10100 10000 usw.
• (Von unten nach oben gelesen stellen die Zeilen die Verschiebung je Einheit des Erregungsmagnets vom einem niedrigeren zu einem höheren Wert dar, während die einzelnen Spalten von links nach rechts den zu dem von den einzelnen Zeilen bezeichneten gemessenen Wert gehörenden Zustand zeigen.) Die geometrischen Abmessungen der Magneteinheit kann bei Beachtung folgender Faktoren bestimmt werden: (1) Die N-S Polachse der Magneten soll von der auf die Achse der Kontaktpaare seiikrecht gerichteten Geraden bedeutend abweichen.
• (2) Der N-S Polabstand der iiagnete, d.h. deren Breite ist von einer der Lange der Kontaktpaare gleichen Größenordnung.
• (3) Die auf die Ebene der Kontaktpaare senkrechte Abmessung der Magnete kann eine beliebige sein.
• (4) Die Länge und die gegenseitigen Abstande der Magnete kann auf Grund der Tabelle 2 wie nachstehend erläutert bestimmt werden. Die effektive Länge eines Magnets ist die Strecke, welche bei einer betriebsmäßigen Anordnung vom in einer Richtung bewegten Magnet zwischen dem Schließen und dem Öffnen eines Kontaktpaares hinterlegt wird. Diese Strecke ist wesentlich der zu einer gegebenen Anordnung gehörende tuiirkungskreis des Magneten und zwar auf die Kontaktebene bezogen, welche im allgemeinen nicht mit den geometrischen Abmessungen des Magneten übereinstimmend ist.
• (5) Eine Lagneteinheit ist bloß für einerlei Meßstäben von h Teilungen und gegebener Langeneinheit geeignet.
• (6) Die Längenabmessungen der Magneteinheit können nach (5) und nach Auswahl der Teilung h und der Längeneinheit folgenderweise bestimmt werden: (a) Tabelle 2 wird bis zu einer Höhe h.h. und in einer Anzahl h von Spalten zusammengestellt.
• (b) Spalte h/2+1 gibt die Längenabmessungen der Magneteinheit derart an, daß jede 1 einen Magnet von Einheitslänge, eine jede 0 einen nicht-mggnetischen Zwischenraum von Einheitslänge bedeutet. Die aufeinander folgenden Magnete von mehreren Einheitslangen können aus einem einzigen stück bestehen.
• (c) Die derart ausgebildete Magneteinheit soll entlang der Kontakthette derart untergebracht werden, daß der Plagnet größter Länge auf den snfang der wbtastung falle.
• Zu der beispielsweisen Teilung von h - 4 gehören je ein Magnet von sechs Einheitslängen und je ein Magnet von zwei Einheitslängen, mit einem Zwischenraum von drei Einheitslängen zwischen den beiden, wie in Tabelle 2 angegeben: Tabelle 2 0001 0001 0001 0001 0011 0011 0010 0010 0110 0111 0101 0110 1100 1110 1010 1000 Bemerkung Bedeutung der einzelnen Zahlen ist gleich derjenigen der Zahlen in Tabelle 1, Da der Abstand der einzelnen Spalten h betragt (da die Spalten die einzelnen Kontakte darstellen), ist die 3. Spalte die h/2+1-ige.
• Die Zeilen der Tabelle sind in senkrechter Richtung in Abständen von Je einer meßeinheit von einander, d.h. ii Beispiel bedeuten je vier aufeinanderfolgende Zeilen eine Höhe von h.
• Eine zur Verwirklichung der Methode der Doppelabtastung geeignete elektronische Schaltung ist in Fig. ; dargestellt und wird an Hand dieser Figur erläutert. Im weiteren Verlauf werden wie bisher ein Viertel der Kontaktzahl und eine Längeneinheit von 1 cm verwendet, d.h.
• h - 4 und ar Meßstab befinden sich in Normallage offene, in erregtes Zustand geschlossene Kontakte, in Abständen von 4 ci montiert.
• Fig. 5 enthält den bereits beschriebenen Meßstab, welcher die Kontaktpaare X trägt, mit der Magneteinheit P nebenan, Der monostabile Multivibrator MS wird nach Erscheinen der Speisespannung UT, oder nach Abdrücken des Druckknopfes IG, kippen und den Stromkreis in die Normallage zuruckversetzen. Nach Ablauf der Zeit kippt MS zurück, worauf der bistabile Nultivibrator BS kippt, sowie der astabile Taktgeber-Multivibrator AS in Tätigkeit versetzt wird. Damit fängt die normale Abtastung an, worauf die Zeichen des Taktgebers teils über den Ausgangstorkreis KA an den Ausgang, teils über Torkreis T an den Zähler R der Basis 4 gelangen. Während der ersten vier Impulse sind die Zähler F und H noch in Normallage. Dies bedeutet, daß der Abtastkreis M den Ausgangspunkt O des Meßstabes, der Markierkreis I den Eingangspunkt 0 des Meßstabes betätigen. Zähler R verschiebt den Zähler F ui h, d.h.
• vier Impulse, während Zähler F mit seinen Ausgangsimpulsen einer Teilung 1 den Zähler H verschiebt. In dieser weise arbeitet die Elektronik bis zum Erreichen des ersten erregten Kontaktpaares.
• Beim Erreichen des ersten erregten Kontaktpaares ändert sich der Ausgangspegel des Abtastkreises M. Er schließt den Ausgangstorkreis LA, schaltet den Torkreis T derart ul, daß erstens von hier angefangen ein Jeder vom astabilen Taktgeber-Multivibrator AS eintreffender Impuls den Zähler F verschiebt, zweitens der weiterzählende Zähler R mit dem folgenden h-ten Impuls den bistabilen Multivibrator Ns zurückschaltet, worauf die Elektronik abgeschaltet wird, drittens wenn das zweite Bit der Teilabtastung eine 1 war, der Ausgangstorkreis KA in eine Lage geschaltet wird, daX ein Ausgangs zeichen im Zustand O, und nicht im Zustand 1 der Kontakte des Meßstabes ein Ausgangszeichen abgegeben werde. Während der Teilabtastung schaltet die Markiereinheit I einen jeden Meßstabeingang auf einen Tätigkeitszustand um.
• Übereinstimmend mit dem Auflösungsvermögen der Magneteinheit ist der Zahler einer Basis h.
• Zähler F ist in Ubereinstimmung mit der Anzahl der Eingänge von M, übrigens einer beliebigen Basis.
• Zähler H ist einer beliebigen Basis n.
• Meßbereich der Vorrichtung betrugt h.m.n. Einheiten, zu welchen am Meßstab eine Anzahl m.(n+1) von geschützten Kontaktpaaren untergebracht werden müssen.
• Werden sämtliche Stromkreise nach Fig. 5 in einem Schutzrohr N untergebracht, ein an sich technisch leichtes Verfahren, so wird zwischen MeBstak und Meßstelle ein vieradriges Kabel genügen. Der astabile Multivibrator AS und der monostabile Multivibrator MS werden beim Erscheinen der Speisespannung ihre Tätigkeit anfangen.
• Der erfindungsgemäße Fuhler kann nicht bloß zum Abtasten eines Flüssigkeitsstandes, sondern auch an allen solchbn Stellen verwendet werden, wo eine Verschiebung in Bezug auf eine mit einer Kontaktkette abbildbare Skale gemessen werden soll. So z. B. kann der erfindungsgeiäße Pegelmesser zum Ablesen von Waagen an schwer zuganglichen Stellen verwendet werden. Auch ist eine senkrechte Anordnung nicht notwendig. Die Magneteinheit kann statt eines Schwimmers auch auf einem um eine Achse verdrehbaren Arn untergebracht werden, während die geschützten Schaltröhren als Abbildung einer Skale angeordnet werden können.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Fühlen des Flüssigkeitsstandes (der Verschiebung) mit hilfe von in der Hichtung der Pegelanderung (Verschiebung) untergebrachten magnetisch erregbaren Kontakten und einer langes dieser bewegten magnetischen Erregungsanordnung dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß zur Bestimmung des Flüssigkeitsstandes (der Verschiebung)bei einem voraus festgesetzten Auflösungsvermögen statt einer dem Auflösungsvermögen entsprechenden Anzahl von erragbaren Kontakten, ohne Verminderung des Auflösungsvermögens, eine dem h-ten Teil der vorigen entsprechende Anzahl von Kontakten untergebracht werden und längs dieser kontakte eine zur gleichzeitigen Erregung von höchstens h/2+1 Kontakten geeigneten Magnetkombination bewegt wird, und die Messung irgendeines Flüssigkeitsstandes (irgendeiner Versclliebung) derart durchgeführt wird, daß zunächst die nicht-erregten Kontakte elektronisch abgetastet werden, und auf die abtastung eines jeden nicht-erregten Kontakt es folgend eine Anzahl h von Impulsen erzeugt wird, bis der erste erregte Kontakt erreicht wird, worauf die Impulserzeugung abgestellt wird und sodann die Anzahl und die Kombinationen der in einen erregten Zustand versetzten Kontakte bestimmt wird, zu den dem Auflösungsvermögen entsprechenden Verschiebungen der Magneteinheit Je eine von den anderen um eine Information von einem Bit abweichende Kombination zugeordnet wird, durch deren Ablesen dann die zur momentanen Lage gehörenden Ergänzungsimpulse einer Zahl von höchstens h-1 bestimmt werden und aus der algebraischen Summe der vorangehend erzeugten, sowie der Ergänzungsimpulse dann der gesuchte Pegel (die gesuchte Verschiebung) bestimmt wird.

2. Flüssigkeitsstand- oder Verschiebungsfühler zur Verwirklichung des Verfahrens nach anspruch 1, welcher in der wichtung der pegelanderung (Verschiebuni untergebrachte magnetisch erregbare Kontakte und längs dieser eine magnetische Erregereinheit enthalt und in welcher die Kontakte an eine Anzeige und/oder Registriervorrichtung angeschlossen sind dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß innerhalb des vollen zu messenden Bereiches Kontakte einer Anzahl entsprechend eines h-ten Teiles der in einer dem Liuflösungsvernögen entsprecienden Dichte unterbringbaren Meßpunkte längs der Strecke der Erregereinheit angeordnet sind, wo h eine gerade ganze Zahl ist, und daß die effektive Länge der magnetischen Erregereinheit zur Erregung von h/2+1 Kontaktpaaren geeignet ist, weiters daß zu den dem Auflösungsvermögen der Erregereinheit entsprechenden verschiedenen Lagen von einander um 1 Bit ahweichende erregte Kontaktpaare gehören.

3. Flüssigkeitsstand- oder Verschiebungsfähler nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,daß an die eine Ausführung eines jeden Kontaktpaares je eine Anschlußleitung angeschlossen ist, während die andere Ausfiihrung der Kontaktpaare mit einer gemeinsamen Leitung verbunden ist.

4. Flüssigkeitsstand- oder verschiebungsfühler nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausführungen der einen Seite der Kontaktpaare in einer Anzahl n in Gruppen von D Gliedern geb ndelt sind und daß zu den so gebildeten Gruppen Je eine (insgesamt einer Anzahl n) beitung angeschlossen ist, während die Ausführungen an der anderen Seite je einer Anzahl 1 multipliziert sind, somit insgesamt eine Anzahl m von Leitungen angeschlossen sind.

L e e r s e i t e