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Mehrfachschreiber nach dem potentiometrischen Meßverfahren, insbesondere
für Temperaturmessungen Besonders bei Mehrfachschreibern ist häufig der Leitungswiderstand
zwischen dem Schreiber und den einzelnen,- meist in verschiedener Entfernung von
dem Aufstellungsort des Schreibers befindlichen Meßstellen zu berücksichtigen. Außerdem
macht sich bei Temperaturmessungen mit Thermoelementen häufig auch ein Temperaturfehler
der Zuleitungen störend bemerkbar. Schließlich müssen in diesem Falle noch, mehr
oder weniger umständliche Maßnahmen zur Kompensation des Einflusses der kalten Lötstellentemperatur
der Thermoelemente vorgesehen sein.
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Die Erfindung bezweckt, unter Berücksichtigung der vorstehend angegebenen
Gesichtspunkte einen Mehr£achschreiber nach dem Potentiömetermeßverfahren, insbesondere
für Temperaturmessungen mit Thermoelementen, zu schaffen, der trotz verhältnismäßig
einfachen und übersichtlichen Aufbaues den Forderungen der Praxis weitgehend gerecht
wird. Diese Vorteile werden gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zwei mit Fallbügeln
ausgerüstete elektrische Meßgeräte vorgesehen sind, von denen das eine als Steuergerät
für die Verstellung des Potentiometerwiderstandes dienende Meßgerät mit den Meßstellen
über den Meßstellenumschalter und mit dem abgegriffenen Teil des Potentiometerwider
standes in einem Stromkreise liegt, während das andere als Schreiber ausgebildete
Meßgerät mit der Hilfsbatterie und mit dem abgegriffenen Teil des Potentiometerwiderstandes
in .einem Stromkreis angeordnet ist. Die Fallbügel der beiden Meßgeräte werden zweckmäßig
durch die gleiche Antriebsvorrichtung in der Weise betätigt, daß der Fallbügel des
als Schreiber ausgebildeten Meßgerätes stets kurze Zeit nach dem Fallbügel des zur
Steuerung des Potentiometerwiderstandes dienenden Meßgerätes in die Arbeitsstellung
überführt wird. Man kann zu diesem Zweck beispielsweise Elektromagnete zur Betätigung
der Fallbügel vorsehen und die Stromkreise dieser Elektromagnete durch ein Uhrwerk
o. dgl., das gleichzeitig auch zum Antrieb des Registrierpapiers dienen kann, mit
Hilfe von mit verschiedener Geschwindigkeit angetriebenen Nockens.cheiben zur Steuerung
von Kontakten betätigen.
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Es sind Mehrfachschreiber bekannt, bei welchen der vom Meßgerät eingestellte
Potentiometerwiderstand unmittelbar mit einer mechanischen Schreibvorrichtung in
Verbindung steht. Diese haben jedoch gegenüber der Einrichtung des Erfindungsgegenstandes
den Nachteil, daß die Schreibvorrichtung nicht an
beliebiger Stelle
entfernt vom Meßgerät angebracht werden kann. Durch Anbringung des Meßgerätes in
zentraler Lage zu den einzelnen Thermoelementen und Anbringung der Schreibvorrichtung
an beliebig gewünschter Stelle kann bei der neuen Einrichtung eine wesentliche Ersparnis
an Fernleitungen erzielt werden.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung
dargestellt. Es ist beispielsweise der Fall angenommen, daß drei durch Thermoelemente
1, 2 und 3 angedeutete Meßstellen vorhanden sind. Die drei Thermoelemente sind einpolig
mit je einem Kontaktstück ia, 2a und 3a eines Mel:')steileilumsch.alters 4. verbunden,
der von einem schematisch angedeuteten Uhrwerk 5 über eine Welle 6 angetrieben wird.
Der Kontaktarm; des Meßstellenuinschalters 4 ist mittels einer Leitung 8 mit dein
einen Ende der Spule eines als Meßgerät dienenden Drehspulgerätes 9 verbunden. Der
zweite Pol der Thermoelemente ist nvttels einer Leitung i o zu einem Punkt i i geführt,
der einerseits mit dem einen Ende eines Potentiometerwiderstandes 12 und andererseits
mit der Hilfsbatterie 13 in Verbindung steht. Das zweite Ende der Drehspule des
Meßgerätes 9 ist mittels einer Leitung 14. zu dem Potentiometerabgriff 15 ,geführt.
Außerdem ist der Potentiometerabgriff 15 mittels der Leitung 16 zu der Drehspule
des zweiten als Schreiber ausgebildeten Meßgerätes 17 geführt, die außerdem unmittelbar
mit dem anderen Pol der Hilfsstromquelle 13 mittels einer Leitung 18 verbunden ist.
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Das Meßgerät 9 dient zur Steuerung des Potentiometerwiderstandes 12,
15. Zu diesem Zweck ist oberhalb der Bahn des Zeigers des Meßgerätes 9 der als Fallbügel
ausgebildete Anker 19 eines Elektromagneten 2o angeordnet. Unterhalb der
Zeigerbahn liegen zwei um die Achsen 2o' und 21 entgegen der Kraft der Federn 22
und 23 drehbar angeordnete Hebel 24 und 25, an denen mit den Bremsscheiben
26 und 27 zusammenarbeitende Bremsklötze 28 und 29 befestigt sind. Die Bremsscheiben
26 und 27 stehen unter dem Einfluß je einer als Kraftreserve dienenden Spiralfeder
3o und 31, die von einer oder zwei getrennten Antriebsvorrichtungen, z. B. Uhrwerken
oder kleinen Elektromotoren, gespannt gehalten werden. Die beiden Federn 3o und
31 üben ein Drehmoment aus auf zwei Zahnräder 32 und 33, die -einerseits mit den
Bremsscheiben 26 und 27 oder mit diesen auf der gleichen Welle befestigten Zahnrädern
und andererseits mit je einem Zahnrad 32a in Eingriff stehen. Der Potentiometerwiderstand
ist auf der Achse des Planetenrades eines Differentialgetriebes befestigt, und die
beiden Zahnräder 32 und 33 kämmen mit je einem Sonnenrad 32a des Planetengetriebes.
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Der Stromkreis des Elektromagneten 2o ist über einen Kontakt 34. geführt,
der von einer Nockenscheibe 35 angetrieben wird. Die Nockenscheibe 35 ist über eine
die Umdrehungsgeschwindigkeit erhöhende Zahnradübersetzung 36 mit der Welle 6 verbunden,
die von dem Uhrwerk 5 angetrieben wird. Unmittelbar auf dieser Welle ist ein zweites
Nockenrad 37 befestigt, welches einen Kontakt 38 steuert. Der Kontakt 38 liegt in
dem Stromkreis :eines Elektromagneten 39, der den Fallbügel 4o des zweiten Meßgerätes
17 betätigt. Der Zeiger 41 des als Schreiber ausgebildeten Meßgerätes 17 spielt
über dem Registrierpapier ¢2, auf welches er in noch zu besprechender Weise drei
den drei Meßstellen 1, 2 und 3 entsprechende Kurven :13 aufzeichnet.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt In der gezeichneten
Stellung des Meßstellenumschalters q. besteht folgender Stromkreis für das Meßgerät
9: Thermoelement 2, Kontaktstück 2a, Kontaktarm 7, Leitung 8, Meßgerät 9, Leitung
i4., Potentiometerabgriff 15, Widerstand 12, Leitung io, Thermoelement 2. Für den
Fall, daß das Thernioelement 2 eine EMK erzeugt, die größer oder kleiner ist als
die, die einem größeren oder kleineren Ausschlag des Meßgerätes 9 entspricht, geht
der Zeiger dieses Meßgerätes aus der gezeichneten Stellung nach rechts oder links
über. Durch das Uhrwerk 5 ist dabei der Kontakt 34. geschlossen, so daß der Elektromagnet
2o nunmehr mittels des Fallbügels 19 den Zeiger 9' entweder auf den Hebel 24. oder
auf den Hebe125 je nach der Richtung des Zeigerausschlages niederdrückt. Es sei
beispielsweise angenommen, daß der Zeiger des Meßgerätes 9 auf den Hebel 2q.niedergedrückt
würde. Dabei kommt eine Drehung des Hebels 24. um die Achse 2o' entgegen der Kraft
der Feder 22 zustande, so daß nunmehr der Bremsklotz 28 von der Bremsscheibe 26
abgehoben ist und die Gangreserve 3o über das Zahnrad 32 einerseits die Bremsscheibe
26 und andererseits über das Zahnrad 32 den Potentiometerabgriff 15 im Sinne der
Kompensierung des Ausschlages des Meßgerätes 9 verstellt.
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Kurze Zeit nach dem Niedergehen des Fallbügels i9 wird durch die Nockenscheibe
37 der Kontakt 38 betätigt, der den Stromkreis des Elektromagneten 39 schließt.
Der Elektromagnet 39 zieht den Fallbügel ¢o herab, so daß der Zeiger 4i des Meßgerätes
17 auf dem Registrierpapier 4.2 einen zu der mittleren der drei Kurven 43 gehörenden
Punkt
vermerkt. Das Meßgerät 17 ist dabei in folgendem Stromkreis eingeschaltet: Batterie
13, Widerstand 12, Abgriff 15, Leitung 16, Meßgerät 17, Leitung 18 zurück zur Batterie
13.
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Hatte der Zeiger des Meßgerätes 9 einen Ausschlag in dem Sinne gemacht,
daß, er oberhalb des Hebels 25 stand, so spielen sich die gleichen Vorgänge, wie
vorher beschrieben, mit dem Unterschied ab, daß in diesem Falle die Gangreservefeder
31 den Potentiometerabgriff 15 in .entgegengesetztem Sinne wie zuvor zur Kompensierung
des Ausschlages des Meßgerätes 9 verstellt.
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Nach einiger Zeit werden durch das Weiterlaufen des Uhrwerkes 5 die
beiden Kontakte 34. und 38 für die beiden Fallbüge:magnete 2o und 39 wieder
geöffnet, so daß die beiden Fallbügel i 9 und ¢o die Zeiger der Meßgeräte 9 und.
17 wieder freigeben. Im Anschluß daran gelangt der Kontaktarm 7 des Meßstellenumschalters
q. auf das KontaktstÜck 3a. Es spielen sich nunmehr wiederum die oben beschriebenen
Vorgänge ab mit dem Unterschied, daß nunmehr an Stelle der Meßstelle 2 die Meßstelle
3 eingeschaltet ist. Es erfolgt dabei eine Registrierung, die zu der rechten der
drei Kurven ¢3 gehört. Beim Weiterlaufen des Kontaktarmes 7 des Meßstellenumschalters
q. wird schließlich die Meßstelle i .einzeschaltet, wobei die oben beschriebenen
Vorgänge sich wiederum abspielen usw.
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Es versteht sich von selbst, daß man die Ausführung des Erfindungsgedankens
auch anders vornehmen kann, als dies auf der Zeichnung veranschaulicht ist. So kann
beispielsweise der Antrieb des Fallbügels ¢o unter Wegfall der Teile 37 bis 39 rein
mechanisch in Abhängigkeit von der von dem Uhrwerk 5 angetriebenen Welle 6 bewirkt
werden, z. B. durch Hebelübertragung. Auch können einige oder alle Thermoelemente
ersetzt sein durch andere Meßorgane, z. B. Brückenschaltungen mit temperaturempfindlichen
Widerständest, wie Widerstandsthermometer oder elektrische Rauchgasprüfer u. dgl.
m. Als Potentiometerwiderstand 12, 15 kann man gewünschtenfalls auch ein sogenanntes
Quecksilberringrohr verwenden, bei welchem in einem aus Isoliermaterial hergestellten
Hohlring ein gerader oder spiralig angeordneter Widerstandsdraht und eine Quecksilbermenge
angeordnet ist. Das Quecksilberringrohr ist auf der Achse des Triebrades des Planetengetriebes
zu befestigen.
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Es ist ferner möglich, statt zweier drehbarer Systeme 9 und 17 ein
einziges System zu benutzen, das umschaltbar einerseits als Nullinstrument die Einstellung
des Potentiometerwiderstandes verursacht, andererseits in der anderen Schältung
den für die Kompensation notwendigen Strom mißt und üi der üblichen Weise aufzeichnet.