DE425399C

DE425399C - Device for measuring the height or the flow or the pressure of a liquid by means of resistors connected to the circuit of a measuring instrument and a rotatable contact device, the angular position of which changes depending on the size to be measured

Info

Publication number: DE425399C
Application number: DES66437D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1926-02-17

Description

Vorrichtung zum Messen der Höhe oder der Strömung oder des Druckes einer Flüssigkeit mittels in den Stromkreis eines 1Vleßinstrumentes eingeschalteter Widerstände und einer drehbaren Kontaktvorrichtung, deren Winkelstellung sich in Abhängigkeit von der zu messenden Größe ändert. Zur elektrischen Messung von Wasserständen und ähnlichen veränderlichen Größen sind Vorrichtungen im Gebrauch, bei denen eine Kontaktvorrichtung, die sich in Abhängigkeit von der zu messenden Größe verschiebt, den Widerstand im Stromkreise eines Amperetneters v erändert. Es sind hierzu mehrfach Kontaktvorrichtungen vorgeschlagen worden, die aus einer.Quecksilber enthaltenden Röhre bestehen, in die die Kontakte der verschiedenen Widerstände in verschiedener Höhe eingeführt sind. Der Stand des Quecksilbers ändert sich dabei entweder manometrisch in Abhängigkeit von der zu messenden Größe oder dadurch, daß der Neigungswinkel der Röhre durch eine von der zu messenden Größe beeinflußte Vorrichtung verändert wird.Device for measuring height or flow or pressure a liquid by means of a Resistors and a rotatable contact device, the angular position of which is in Changes depending on the size to be measured. For electrical measurement of water levels and similar variable sizes are devices in use in which one Contact device that moves depending on the size to be measured, changes the resistance in the circuit of an ampere meter. There are several reasons for this Contact devices have been proposed which consist of a mercury containing There are tubes in which the contacts of the various resistors are in different Height are introduced. The mercury level changes either manometrically depending on the size to be measured or by the fact that the angle of inclination of the tube is changed by a device influenced by the size to be measured will.

Gegenstand der Erfindung ist eine Meßvorrichtung dieser Art, bei der das Neue darin besteht, daß die Kontakte der einzelnen Widerstände in ein rundes, drehbares Gehäuse am Umfang eingeführt sind und daß eine mit der Rückleitung ständig in Verbindung stehende leitende und leicht bewegliche Masse, wie z. B. Quecksil!:er, die bei einer langsamen Drehung des Gehäuses stets an dessen tiefster Stelle verbleibt, durch Drehen des Gehäuses über die Kontakte hinweggeführt wird. Das Quecksilber könnte jedoch auch durch Metallkugeln o. dgl. ersetzt werden.The invention is a measuring device of this type in which the novelty is that the contacts of the individual resistors in a round, rotatable housing are introduced on the circumference and that one with the return line constantly related conductive and easily movable mass, such. B. Mercury!: He, which always remains at its lowest point when the housing is turned slowly, is passed over the contacts by rotating the housing. The mercury but could also be replaced by metal balls or the like.

Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Vorrichtung ist in Abb. r im Schnitt dargestellt. Abb. 2 zeigt das Schaltungsschema der Vorrichtung.An embodiment of such a device is shown in Fig. R shown in section. Fig. 2 shows the circuit diagram of the device.

In Abb. t ist angenommen, daß die Drehung der Vorrichtung durch einen Schwimmer bewirkt wird, jedoch könnte auch irgendeine andere mechanische Vorrichtung dazu verwendet werden, um den Apparat als Funktion der Bewe.-ung des beweglichen Teils zu drehen, gleichviel welcher Art dieser bewegliche Teil u~.d das Gesetz seiner Verschiebung ist.In Fig. T it is assumed that the rotation of the device by a Float is effected, but any other mechanical device could be used to be used to control the apparatus as a function of the movement of the movable Partly to rotate, regardless of the type of this movable part and the law of its Shift is.

Die Vorrichtung besteht aus einem flachen Gehäuse 36 aus Isolierstoff, dessen Welle X-1' drehbar gelagert ist und in Abhängigkeit von der zu messenden Größe gedreht wird. Nach der Darstellung der Abb. z dient hierzu ein Schwimmer 33, der mittels einer Zahnstange 34 in ein auf der Welle X-Y sitzendes Ritzel 35 eingreift.The device consists of a flat housing 36 made of insulating material, whose shaft X-1 'is rotatably mounted and depending on the to be measured Size is rotated. According to the illustration in Fig. Z, a float 33 is used for this purpose, which by means of a rack 34 engages a pinion 35 seated on the shaft X-Y.

An dem Gehäuse 36 ist eine Anzahl von Widerstandsspulen beispielsweise in der in Abb. r dargestellten Weise angebracht. Die Widerstände sind in der aus Abb.2 ersichtlichen Weise h intereinändergeschaltet und mit Kontaktstiften 4o verbunden, die am Umfang des Gehäuses 36 in dieses eingeführt sind.On the housing 36 are a number of resistance coils, for example attached in the manner shown in Fig. r. The resistors are in the off Fig.2, as can be seen, h interconnected and connected with contact pins 4o, which are inserted into the circumference of the housing 36.

Das Gehäuse ist durch einen Deckel 37 aus einem gegen das Quecksilber unempfindlichen Metall abgeschlossen. Ein Schraubstöpsel 38 ermöglicht das Eingießen einer . geringen Menge Quecksilber 39 in das Gehäuse.The housing is made of a cover 37 against the mercury insensitive metal completed. A screw plug 38 enables pouring one. small amount of mercury 39 in the housing.

Die verschiedenen Abschnitte des Widerstands sind in der in Abb.2 angedeuteten Weise mit Kontakten .4o verbunden. Diese Abbildung zeigt schematisch einen Schnitt durch das Gehäuse 36 in einer durch die Kontakte gehenden Ebene.The different sections of the resistor are shown in Figure 2 indicated way connected with contacts .4o. This figure shows schematically a section through the housing 36 in a plane passing through the contacts.

Das Quecksilber 39 befindet sich stets in vollkommenem elektrischen Kontakt mit dem Deckel 37 des Gehäuses, und da dieser Deckel durch seine Achse X-Y und deren Lager oder zur größeren Sicherheit noch durch Schleifl:ürsten mit dem Körper des Apparats in Verbindung steht, verbindet das Quecksilber stets die unten befindlichen Kontakte des Widerstands während der Umdrehung des Gehäuses 36 mit dem Körper des Apparats. Es läßt sich also stets eine gute elektrische Verbindung zwischen dem Quecksilber 39 und einem der Pole der Stromquelle .1 .1 herstellen. Diese Verbindung könnte auch durch einen Metallring auf der einen Seite des Gehäuses 36 gebildet werden.The mercury 39 is always perfectly electric Contact with the cover 37 of the housing, and there this cover through its axis X-Y and their bearings or, for greater security, by grinding with the Body of the apparatus is connected, the mercury always connects the below located contacts of the resistor during the rotation of the housing 36 with the body of the apparatus. A good electrical connection can therefore always be made between the mercury 39 and one of the poles of the power source .1 .1. This connection could also be through a metal ring on one side of the housing 36 are formed.

In Abt). 2 ist angenommen, daß das Quecksilber nur den ersten Kontakt erreicht. Da die Stromquelle .I1 an das andere Ende des Widerstands angeschlossen ist, liegt dieser ganz im Stremkreis, und der Strom ist sehr schwach. Dreht sich das' Gehäuse 36 in der Pfeilrichtung, so wandert das Quecksilber 39 gegenüber dem l#NTiderstand und schaltet diesen nach und nach aus, wobei der Strom entsprechend anwächst. Ist zwischen die Stromduelle .4i und den Widerstand ein Amperemeter 4.2 und ein Amperestundenniesser 4.3 in den Stromkreis eingeschaltet, so zeigt ersteres den augenblicklichen Wert und der letztere das Integral des Stroms in -jedem Augenblick an, und da zwischen dem Strom und der zu messenden Strömungsmenge der Flüssigkeit bekannte gesetzmäßige Beziehungen bestehen, zeigt ersterer Apparat den augenblicklichen Betrag der Strömungsmenge zur Zeit der Ablesung und letzterer Apparat den Gesamtbetrag der seit Beginn der Strömung durchgelaufenen Flüssigkeitsmenge an.In abbot). 2 it is assumed that the mercury is only the first contact achieved. Since the power source .I1 is connected to the other end of the resistor is, this is entirely in the stress circle, and the current is very weak. Turns the 'housing 36 in the direction of the arrow, the mercury 39 migrates relative to the l # N resistor and turns it off gradually, with the current accordingly grows. Is between the Stromduelle .4i and the resistor Ammeter 4.2 and an ampere-hour meter 4.3 switched into the circuit, so the former shows the instantaneous value and the latter the integral of the current at every moment, and there between the current and the flow rate to be measured The former apparatus shows that there exist regular relationships known to exist in the fluid the instantaneous amount of flow at the time of reading and the latter Apparatus the total amount of fluid that has passed since the flow began at.

Abb. r zeigt eine zweckmäßige Anordnung der verschiedenen Abschnitte des Rheostats, jedoch kann selbstverständlich auch irgendeine gleichwertige Anordnung verwendet werden.Fig. R shows an appropriate arrangement of the various sections of the rheostat, but any equivalent arrangement can of course also be used be used.

In jedem Falle ist es nur erforderlich, die verschiedenen Abschnitte des Rheostats so zu bemessen, daß der elektrische Strom und die Strömungsmenge der Flüssigkeit dauernd das gleiche Verhältnis zueinander beibehalten.In either case it is only necessary to go through the various sections of the rheostat to be dimensioned so that the electrical current and the flow rate of the Liquid permanently maintain the same ratio to each other.

Haben z. B. die zwischen je zwei Kontakten liegenden Abschnitte des Rheostats alle den gleichen Wert und- haben die Kontakte alle den gleichen Abstand voneinander, so nimmt der Strom bei der Drehung des Rheostats von seinem Minimum bis zu seinem Maximum in Form einer Hvperbel zu. Erfolgt die Zunahme der zu messenden Strömungsmenge selbst ebenfalls als hyperbolische Funktion der senkrechten Verschiebung des Schwimmers, so wird das richtige Verhältnis der Drehung zur Verschiebung des Schwimmers einfach dadurch hergestellt, daß man den wirksamen Teil des Zahnrads 35 als zur Achse konzentrischen Kreisbogen ausbildet.Have z. B. the sections of the rheostat lying between two contacts all have the same value and if the contacts all have the same distance from one another, the current increases as the rheostat rotates from its minimum to its maximum in the form of a bubbler. If the increase in the flow rate to be measured also takes place as a hyperbolic function of the vertical displacement of the float, the correct ratio of the rotation to the displacement of the float is established simply by designing the effective part of the gear 35 as a circular arc concentric to the axis.

Besteht jedoch zwischen der Verschiebung des beweglichen Teils und der zu messenden Strömungsmenge eine andere Gleichung als die einer Hyperbel, so muß man entweder die Entfernung der Kontakte oder die Größe des Widerstands der aufeinanderfolgenden Abschnitte entsprechend bemessen oder zur Drehung des Gehäuses eine andere mechanische Vorrichtung verwenden, durch die andere Beziehungen zwischen der Drehung und der Verschiebung des beweglichen Teils eingeführt werden. :Ulan kann auch verschiedene dieser Mittel gleichzeitig anwenden, um den Rheostaten der auszuführenden Messung anzupassen.However, there is between the displacement of the moving part and the flow rate to be measured has a different equation than that of a hyperbola, see above one must either determine the distance of the contacts or the magnitude of the resistance of the successive sections sized accordingly or to rotate the housing use another mechanical device through which other relationships between rotation and displacement of the movable part. : Ulan can also use several of these agents at the same time to control the rheostat to adapt the measurement to be carried out.

Da ein derartig angeordneter Rheostat sehr handlich ist, eignet er sich zu sehr verschiedenen Verwendungszwecken.Since a rheostat arranged in this way is very handy, it is suitable to very different uses.

Beispielsweise steht bei einem Dampfmesser, bei dem ein amperetnetrischer Messer zur Summierung der Strömungsmengen des Dampfes in einem Rohr verwendet wird, der von dem Apparat ausgehende elektrische Strom als Funktion der Strömungsmenge und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Messers bei einem bestimmten Dampfdruck iin einem festen Proportionalitätsverhältnis. Ändert sich der Dampfdruck, so bleibt das gelieferte Dampfvolumen das gleiche, während sich das Gewicht ändert. Zu messen ist aber das Gewicht und nicht das Volumen. Der Proportionalitätskoeffizient zwischen dein elektrischen Strom und der Umdrehungsgeschwindigkeit des Messers ist zu ändern, was gewöhnlich durch einen zum Messer parallel geschalteten Widerstand geschieht. Dieser Widerstand kann in der vorher- beschriebenen Weise angeordnet werden, indem die Drehung des Gehäuses durch einen metallischen Druckmesser oder durch einen Druckmesser bewirkt wird, der von dem Druck des Dampfes, dessen Ströniungsmenge zu messen ist, angetrieben wird.For example, a steam meter with an amperetetric Meter is used to total the flow rates of steam in a pipe, the electrical current from the apparatus as a function of the flow rate and the speed of rotation of the knife at a certain vapor pressure iin a fixed proportionality ratio. If the vapor pressure changes, it remains the volume of vapor delivered remains the same while the weight changes. To eat but it is the weight and not the volume. The coefficient of proportionality between change your electric current and the speed of rotation of the knife, which is usually done by a resistor connected in parallel to the knife. This resistor can be arranged in the manner previously described by the rotation of the housing by a metallic pressure gauge or by a pressure gauge caused by the pressure of the steam, the amount of which is to be measured, is driven.

Bringt man diesen Rheostat unter die Abhängigkeit von dem Teil, der die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes mißt, so kann man ihn zur Regelung der Erregung eines Hauptstrommotors benutzen, der einen Ventilator zur Erzeugung eines verstärkten Zuges für den Dampfkessel und die selbsttätige Feuerung antreibt, so daß eine Zunahme des Dampfverbrauchs eine Zunahme der Dampferzeugung verursacht.If you bring this rheostat under the dependence on the part that If the flow velocity of the steam is measured, it can be used to regulate the Use excitation of a main current motor that has a fan to generate a increased train for the steam boiler and the automatic firing drives, so that an increase in steam consumption causes an increase in steam generation.

Die Erfindung ist nicht auf das angegebene Beispiel beschränkt, und dieses soll nur zeigen, wie vielseitig ein nach der Erfindung angeordneter Widerstand verwendbar ist. Das Quecksilberbad kann durch 'eine pulverförmige, elektrisch leitende Masse, beispielsweise Metallkugeln, oder auch durch einen Schleifkontakt ersetzt werden.The invention is not limited to the example given, and this is only intended to show how versatile a resistor arranged according to the invention is is usable. The mercury bath can by 'a powdery, electrically conductive Mass, for example metal balls, or replaced by a sliding contact will.

Claims

PATENT CLAIM Device for measuring the height or the flow or the pressure of a liquid by means of resistors connected to the circuit of a measuring instrument and a rotatable contact device, the angular position of which changes depending on the size to be measured, characterized in that the contacts (d.0) the resistors are inserted into the circumference of a round, rotatable vessel (36) and that a conductive mass (39) contained in the vessel and connected to the return line, for example mercury, comes into contact with the individual resistors one after the other when the vessel is rotated .