DE2634503A1

DE2634503A1 - Combined analogue and digital display system - markes use of solid state indicators and alarms for process control purposes

Info

Publication number: DE2634503A1
Application number: DE19762634503
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Kfm Zimmermann
Original assignee: ZIMMERMANN GEB HORVATIN
Current assignee: ZIMMERMANN GEB HORVATIN
Priority date: 1976-07-31
Filing date: 1976-07-31
Publication date: 1978-02-02

Abstract

The electronic indicating and monitoring system for chemical or other process is based on active and passive electronic elements for the transmission and display of data. The system provides the operator of the process with an accurate analogue reading with an indication of the direction of change and speed of change of any variable. The indication can be effected with symbols, marks or figures arranged on an arc of a circle or in linear form on or behind transparent scales. The display can use light-emitting diodes or liquid-crystal type of solid-state devices. Different colours can be employed to indicate upper and lower range limits or othe critical criteria. Limit indicators may be combined with electronic relays to provide an additional output signal to activate separate alarm systems.

Description

Anzeige und ontrollvorrichtung" Display and control device "

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for monitoring according to the Preamble of claim 1.

Es sind Anzeige- und Kontrollvorrichtungen bekannt, die eine analoge Anzeige eines oder mehrerer Meßergebnisse z.B. durch rotierende Zeiger, Spiralfederauslängung usw.There are display and control devices known that have an analog Display of one or more measurement results e.g. by rotating pointer, spiral spring extension etc.

gestatten.allow.

Diese Vorrichtungen sind auf der einen Seite durch bewegliche Teile dem Verschleiß unterworfen und sind zum anderen zu träge, um Augenblicksmeßergebnisseund schnelle Änderungsvorgänge exakt anzuzeigen. Bei elektrischen Anzeigeinstrumenten, insbesondere bei dem Spiegelgalvanometer, sind mechanische Verschleißerscheinungen sehr stark reduziert, jedoch bleibt auch hier der Nachteil der Trägheit bei der Übertragung eines .Ießergebnisses bestehen.These devices are on the one hand by moving parts are subject to wear and are, on the other hand, too sluggish to obtain instantaneous measurement results and display quick change processes exactly. With electrical display instruments, especially with the mirror galvanometer, are mechanical signs of wear very much reduced, but here too the disadvantage of inertia remains with the Transfer of a measurement result exist.

Durch die Weiterentwicklung der Ealbleiterelektronik, insbesondere durch Neuentwicklungen auf dem LFD- und LCD-Cebiet, haben sich in der Übertragungstechnik von Zeit- und Meßergebnissen ganz neue Wege eröffnet. So haben sich die digitalen Multimeter, Frequenzmesser, Armband- und Tischuhren usw. weitgehend durchgesetzt und verdrängen heute die analogen, mechaniscnen Anzeige-und Kontrollvorrichtungen auf dem IIarkt.Due to the further development of the semiconductor electronics, in particular due to new developments in the LFD and LCD area, have become in the transmission technology of time and measurement results opens up completely new avenues. So did the digital Multimeters, frequency meters, wrist and table clocks, etc., largely prevailed and today they are replacing the analogue, mechanical display and control devices on the market.

Diese digitalen Anzeigen basieren fast ausschließlich auf elektronischer IIodultechnik, die Anzeige selbst wird mit lumineszenten Halbleitern mit Flüssigkristallsystemen oder mit einer Kombination dieser beiden Techniken crwi£klicjjt. Die Aktivierung, Übertragung und die digitale Anzeige der Vorrichtungen können hierbei rein elektronisch durchgeführt werden. Das erbringt den großen Vorteil, daß keine Teile mechanisch bewegt werden und deshalb keinem Verschleiß unterliegen können, außer natürlich dem von Hand zu bedienenden oder halbautomatischen oder automatischen Schaltern.These digital advertisements are based almost entirely on electronic ones Module technology, the display itself is made with luminescent semiconductors with liquid crystal systems or with a combination of these two techniques crwi £ klicjjt. The activation, Transmission and the digital display of the devices can be purely electronic be performed. This has the great advantage that no parts are mechanical are moved and therefore cannot be subject to wear, except of course the manual or semi-automatic or automatic switches.

Die Vorrichtungen mit digitalen Anzeigen, wie z.B. Frequenzmesser, Uhren usw. können mit Quarzen, Stimmgabeln etc. aktiviert werden und liefern genauere Meßergebnisse als mechanische oder teilre:laLi;che Anzeigevorrich -tun gen.Devices with digital displays, such as frequency meters, Clocks etc. can be activated with quartz crystals, tuning forks etc. and provide more accurate results Measurement results as mechanical or partial horizontal display devices.

Der große Nachteil der digitalen Anzeigen jedoch ist, daß nur Augenblickswerte angezeigt werden können und daß der Beobachter nicht mit einem Blick ersehen kann, ob die Meßergebnisse steigend oder fallend sind und mit welcher Geschwindigkeit sich die Meßergebnisse ändern.The big disadvantage of digital displays, however, is that only instantaneous values can be displayed and that the observer cannot see at a glance whether the measurement results are increasing or decreasing and at what speed the measurement results change.

Um diesem Bedürfnis des Menschen Rechnung zu tragen, näralich mit einem einem Blick ein analoges Meßergebnis zu erfassen oder bei Uhren mit einem Blick die Zeit analog ablesen zu können, ist man dazu ubergegangen, die elektronische Aktivierung und Übertragrnlg, insbesondere wegen der Genauigkeit, zu belassen, jedoch die Anzeige selbst wieder mechanisch, z.B. mit analogen, rotierenden Zeigern vorzunehmen. Hierbei stellt sich jedoch wieder der Nachteil ein, daß mechanisch bewegte Teile dem Verschleiß unterliegen. Darüberhinaus sind derartige Vorrichtungen nicht service-freundlich, da bei über wachungs- ar.a >evaraLurarbeiten die Werkstätten sowohl über elektronische Meßgeräte als auch über geschulte Feinmechaniker und hochentwickelte mechanische Meß- und Werkzeugmaschinen verfügen müssen. Weiterhin haben diese Vorrichtungen den Nachteil, daß bei ihnen Grenzen gesetzt sind bezüglich des allgemein überwiegenden Trends bei der Miniaturisierung.In order to take this human need into account, I did it To capture an analog measurement result at a glance or with watches with one To be able to read the time analogously, one has switched to the electronic one Activation and transfer, especially because of the accuracy, should be left, however to make the display itself again mechanically, e.g. with analog, rotating pointers. Here, however, there is again the disadvantage that mechanically moving parts are subject to wear and tear. In addition, such devices are not service-friendly, since with monitoring ar.a> evaraLur work the workshops both via electronic Measuring devices as well as trained precision mechanics and highly developed mechanical Measuring and machine tools must have. Furthermore, these devices have the disadvantage that there are limits to what is generally prevalent Miniaturization trends.

Um insbesondere bei Armbanduhren auf der einen Seite Strom zu sparen sind duf der anderen Seite die Vision einer analogen Anzeige vorzutäuschen, sind diese mit einer digitalen Sekundenanzeige ausgerüstet worden, die mittels eines Schalters (Druckknopfes) an Stelle einer Stunden-Minuten-Anzeige oder zusätzlich zu dieser aktiviert werden kann Neben den i1achteilen in mechanischer Hinsicht, nämlich daß die Druckknöpfe eine Gefährdung in Bezug auf Wasserdichtigkeit der Uhren darstellen und Verschleiß unterliegen, stellen sie keine analoge Anzeige dar.In order to save electricity on the one hand, especially with wristwatches are on the other hand the vision to pretend to be an analog display these have been equipped with a digital seconds display, which by means of a Switch (push button) instead of an hour-minute display or in addition can be activated to this In addition to the disadvantages in mechanical terms, namely that the push buttons pose a threat to the water resistance of the watches and are subject to wear, they do not represent an analog display.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine exakte Anzeige- und Kontrollvorrichtung zu schaffen, die dem Beobachter ein exaktes, analoges Meßergebnis verdeutlicht, und den Richtungssinn und die Änderungsgeschwindigkeit des tIeßergebnisses mit einem Blick überschaubar macht und service-freundlich ist.The present invention has set itself the task of an exact To create display and control device that gives the observer an exact, analog Measurement result clarifies, and the sense of direction and the rate of change makes the measurement result manageable at a glance and is service-friendly.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe mit den Mitteln der Anspruchsmerkmale.The present invention solves this problem with the means of the features of the claim.

Dadurch, daß gleichzeitig zwei, im wesentlichen hintereinander - oder nebeneinander angeordnete Symbole gleichzeitig al;tiviert sind, jedoch mit unterschiedlicher Spannung, mit anderen Worten, mit unterschiedlicher Leuchtintensität, ergibt sich eine echte, mit einem Blick überschaubare, analoge Anzeige, da beispielsweise das Symbol mit der geringeren Leuchtintensität den Zustand oder den Zeitmoment, der gerade verlassen wurde, und das Symbol mit der höheren Leuchtintensität den augenblicklichen Zustand oder Zeitmoment angibt. Darüberhinaus itann sofort der Richtungssinn der Zustandsänderung ermittelt werden.The fact that two at the same time, essentially one after the other - or symbols arranged next to one another are activated at the same time, but with different ones Tension, in other words, with different light intensity, results a real analog display that is easy to see at a glance, as for example the Symbol with the lower luminous intensity indicates the state or the moment in time that has just been left, and the symbol with the higher luminous intensity the current one State or moment in time. In addition, the sense of direction of the Change of state can be determined.

Die Geschwindigkeitsänderung eines zu überwachenden Zustandes kann hierbei in leichter Weise durch eine Unterschiedsstärke in der Leuchtintensität vermittelt werden.The change in speed of a state to be monitored can here in a light way by a difference in intensity in the light intensity mediated.

Anstelle oder neben einer unterschiedlichen Leuchtintensität können Augenblickswert, Änderungsrichtung und Änderungsgeschwindigkeit durch unterschiedliche Farbgebung der Lumineszenzschichten bei den Anzeigesymbolen, Markierungen oder Ziffern mit einem Blick abgelesen werden.Instead of or in addition to a different light intensity Instantaneous value, direction of change and speed of change through different Coloring of the luminescent layers for the display symbols, markings or digits can be read at a glance.

Bei der Überwachung kritischer Zustände, z.B. eines höchstzulässigen Kesseldruckes mit Hilfe eines elektronischen Manometers, einer höchstzulässigen Geschwindigkeit mit Hilfe eines elektronischen Tachometers oder einer höchstzulässigen Spannung mit Hilfe eines elektronischen Voltmeters usw. wird es im allgemeinen zweckmäßig sein, nur die letzten Stellenwerte bzw.When monitoring critical states, e.g. a maximum permissible Boiler pressure with the help of an electronic manometer, a maximum permissible Speed with the help of an electronic speedometer or a maximum permissible Voltage by means of an electronic voltmeter, etc., it generally becomes appropriate be, only the last place values resp.

nur den letzten Stellenwert analog zu verfolgen, während die höheren Stellenwerte zweckmäßigerweise als Festwert angezeigt werden.only to track the last value analogously, while the higher ones Priority values are expediently displayed as a fixed value.

Die angezeigten Symbole, Markierungen oder Ziffern zur analogen Anzeige können sowohl auf einem Kreisumfang oder linear in Form einer Reihe oder einer Säule angeordnet m sein je nach Zweckmäßigkeit oder auch nach der Gewohnheit des Beobachters. Eine Zeitanzeige wird man demnach besser über auf einem Kreisumfang angeordnete Symbole, Markierungen oder Ziffern, eine Temperaturanzeige besser über senkrecht übereinander angeordnete Symbole, Markierungen oder Ziffern, also in Form einer Säulenanzeige, vermitteln.The symbols, markings or digits displayed for analog display can be either on a circumference or linearly in the form of a row or a column be arranged m depending on the expediency or according to the habit of the observer. A time display is therefore better if it is arranged on a circumference Symbols, markings or digits, a temperature display better about perpendicular Symbols, markings or numbers arranged one above the other, i.e. in the form of a Column display, convey.

Während bei fest eingebauten Überwachungsvorrichtungen der Stromverbrauch im allgemeinen keine Rolle spielt, ist insbesondere bei Taschen- und Armbanduhren auf möglichst geringen Stromzerbrauch zu achten. Aus diesem Grunde wird man bei letzteren von Zifferanzeigen absehen und einfache Markierungen, wie Strich- oder Punkt-Symbole bevorzugen. Derart einfache Markierungen sind dann vorteilhafterweise unter oder in einer skalierten, im allgemeinen durchsichtigen Scheibe anzuordnen, um dem Beobachter eine leichte und übersichtliche Wertanzeige zu vermitteln. Hierbei sind zweckmäßigerweise die höheren Stellenwerte durch größere, breitere oder längere Markierungen zu kennzeichnen.While with permanently installed monitoring devices the power consumption generally does not play a role, is particularly in the case of pocket watches and wristwatches pay attention to the lowest possible power consumption. For this reason one will be at the latter refrain from number displays and simple markings, such as line or Prefer point symbols. Such simple markings are then advantageous to be arranged under or in a scaled, generally transparent pane, to give the observer an easy and clear display of the value. Here expediently, the higher values are replaced by larger, broader or longer ones To mark markings.

Ebenso können die unterschiedlichen Stellenwertanzeigen durch unterschiedliche Lumineszenzfarben angezeigt werden.Likewise, the different status displays can be replaced by different Luminescent colors are displayed.

Zur Überwachung, insbesondere kritischer Zustandswerte oder um bei Uhren zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Signal, z.B.For monitoring, in particular critical status values or for at Clocks a signal at a certain point in time, e.g.

eine Weckanlage, auszulösen, wird vorteilhafterweise der ein Symbol, eine tXarkierungoder eine Ziffer aktivierende Strom auf ein empfindliches elektronisches Relais geschaltot, das in unmittelbarer Nähe bestimmter Anzeigenwerte angebracht ist und z.B. ein akustisches Signal auslöst. Diese elektronischen Relais sind zweckmäßigerweise in Nichteisen- oder Kunststofftuben, die in den Vorrichtungen fest eingebaut sind, angeordnet, um eine staub- und/oder eine feuchtigkeitssichere Vorrichtung zu gewährleisten. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch verschiebbare Anordnung von einem oder mehreren Relais in einer Nut, die längs den auf R m lvreisumfangoder linear angeordneten Symbolen, Markierungen oder Ziffern verläuft. Bei dieser letzteren Ausführungsform nandelt es sich zwar wiederum um eine mechanische Funktion, die wie weiter oben erwähnt einem Verschleiß unterworfen ist; jedoch handelt es sich hier nicht um eine mechanische Funktion, welche die Vorrichtung selbst betrifft, sondern um eine an dieser Vorrichtung außen angebrachten Mechanismus, der leicht repariert bzw. ausgewechselt werden kann, ohne die Überwachungsvorrichtung selbst zu beeinflussen.a wake-up system to trigger, is advantageously a symbol, a tXmark or a digit activating current on a sensitive electronic Relay switched dead, which is attached in the immediate vicinity of certain display values and e.g. triggers an acoustic signal. These electronic relays are useful in non-ferrous or plastic tubes that are permanently installed in the devices, arranged to ensure a dust and / or moisture-proof device. Another The advantage results from the displaceable arrangement of one or more relays in a groove along the circumference of R m or linearly arranged symbols, markings or numbers. With the latter Embodiment, it is in turn a mechanical function that as mentioned above, is subject to wear; however it is here not a mechanical function that affects the device itself, but a mechanism attached to the outside of this device that easily can be repaired or replaced without the monitoring device itself to influence.

Andererseits können in Nichteisenmetall- oder Kunststofftuben Magnete angebracht sein oder bei einer auf einem Kreisumfang angeordneten Anzeige ein verdrehbarer, offener Ringmagnet, oder bei einer linearen Anzeige ein verschiebbarer Dauermagnet angeordnet sein, die jeweils nach ihrer Einstellung über elekronische Kleinstschalter einzelne Anzeigesymbole, Markierungen oder Ziffern aktivieren.On the other hand, magnets can be used in non-ferrous metal or plastic tubes be attached or, in the case of a display arranged on a circumference, a rotatable, open ring magnet, or with a linear display a movable permanent magnet be arranged, each according to their setting via electronic miniature switches Activate individual display symbols, markings or numbers.

Bei Überwachung mehrerer Zustandsgrößen oder, um bei einer Uhr mehrere Stellenwerte, wie z. B. Sekunden, Minuten, Stunden, Wochen usw. anzuzeigen, können die einzelnen Stellenwerte bzw. Zustandsgrößen durch auf den Stirnseiten ineinanderliegender Zylinderringe angeordnet Symbole, Markierungen oder Ziffern angezeigt werden.When monitoring several state variables or, in the case of a clock, several Values such as B. seconds, minutes, hours, weeks, etc. can display the individual values or status variables by overlapping them on the front sides Cylinder rings arranged to display symbols, markings or digits.

Claims

Device for monitoring chemical and / or pilysical Processes or reactions and for time determination with analog and mixed analog-digital Display characterized in that the device for the transmission of the to be measured and values to be displayed and the display itself only passive and active electronic Has components and for a single, analog value at least two Display symbols, markings or digits are activated at the same time.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least a decade or, for example, a two-decade value when determining the time, in particular the higher value, is displayed digitally and at least one position, in particular here lower e.g. after the LED or LCD system is displayed in analog form.

3. Device according to one or more of the preceding claims characterized in that the symbols, markings or digits for analog Display of a place value is arranged on a circumference.

4. Device according to one or more of the preceding claims characterized in that the symbols, markings or digits are linearly underneath a transparent disk provided with scaling are arranged.

5. Device according to one or more of the preceding claims characterized in that the symbols, markings or digits in a scaled Disk are embedded.

6. Device according to one or more of the preceding claims characterized in that the respective higher values compared to the lower Acres of places through larger, wider or longer syaboles, markings and digits are displayed.

7. Device according to one or more of the preceding claims characterized in that the higher priority compared to the lower priority are indicated by different luninescent colors.

8. Device according to one or more of the preceding claims characterized in that the activation voltage for certain place value displays is switched to a separate signal or alarm system.

9. Apparatus according to claim 9, characterized in that sensors, E.g. electronic relays in the immediate vicinity of the specific status displays in non-ferrous or plastic tubes that are permanently installed in the devices, are arranged.

10. Device according to one or more of the preceding claims characterized in that the displays of the various place values in different Layers are arranged.