DE666177C - Einrichtung zur Fernmessung, insbesondere von Wasserstaenden, mit Hilfe eines Quecksilber und einen Widerstand enthaltenden Rohres - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Fernmessung, insbesondere von Wasserständen, mit Hilfe eines Quecksilber und einen Widerstand enthaltenden Rohres Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Fernmessung, insbesondere von Wasserständen, mit Hilfe eines Quecksilber und einen Widerstand enthaltenden Rohres. Gemäß der Erfindung wird der vom Quecksilber mehr oder weniger kurzgeschlossene Widerstand in mehrere voneinander unabhängige Stufen gleichmäßig veränderbaren Widerstandswertes unterteilt, und die einzelnen Stufen werden nacheinander über eine Umschaltvorrichtung und eine Widerstandsmeßschaltung mit dem auf der Empfangsstelle befindlichen, vorzugsweise registrierenden Meßinstrument verbunden. Dadurch läßt sich insbesondere der Vorteil erreichen, daß die Genauigkeit der Fernmessung erhöht wird und .d.aß außerdem etwaige Schwankungen der Betriebsstromquelle oder auch Änderungen des Widerstandes .der Übertragungsleitungen leicht erkannt und behoben werden können. Es empfiehlt sich, den Umschalter, der die Betriebsstromquelle zusammen mit den Widerstandsstufen ein- oder ausschalten kann, von der Empfangsstelle aus zu steuern, wodurch man mit einer Mindestzahl von Fernleitungen auskommt.
• Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung dargestellt. Fig. i zeigt ein Gesamtbild und Fig. 2 eine Einzelheit. Es ist angenommen, daß die Änderungen des Standes einer Flüssigkeit i, z. B. in einem Staubecken 2, auf einer entfernten Stelle messend überwacht werden sollen. Das Staubecken 2 steht -mittels eines Rohres 3 mit einem geschlossenen Behälter 4 in Verbindung, der Quecksilber enthält. In den Behälter 4. ist außerdem ein zweckmäßig schräg gestelltes langes Glasrohr 5 einseitig eingesetzt. Das äußere Ende des Rohres 5 führt über eine mit einem Trocknungsmittel, z. B. Calciumchlorid, beschickte Vorlage 6 ins Freie. Durch die Vorlage 6 wird das Eintreten von Feuchtigkeit in das Rohr 5 vermieden. Statt der Vorlage 6 kann man gewünschtenfal.ls auch das äußere Ende des Rohres 5 schließen und eine Gasfüllung, z. B. Wasserstoffüllung, verwenden.
• In dem Rohr 5 ist ein Widerstandsdraht 7 in axialer Richtung angeordnet. Der Widerstands,drabt 7 wird nun im Sinne der Erfindung in mehrere Stufen, in dem Beispiel drei Stufen, unterteilt, die untereinander nichtleitend verbunden sind. Zu diesem Zweck sind die beiden Enden des Drahtes jeder Widerstandsstufe an je zwei Stiften (s. 8, 9, i o, i i) befestigt, die in das Rohr 5 eingeschmolzen sind. Die zwischen den Stiften liegenden Teile des Widerstandsdrahtes sind in :den einen Zweig je einer Brückenschaltung 12, 13 und 1.1. eingeschaltet. Jede der Brücken- Schaltungen enthält noch ein Widerstandsthermometer i4', 15 und 16, das, wie es für die Brücke 12 gezeichnet ist, in das im Behälter 4 befindliche Quecksilber eintaucht. D,@e,

  Widerstandsthermometer dienen zur Korrye

  tur der zur Kompensierung bei Tem1J"

  raturänderungen auftretenden Ausdehnungen des Quecksilbers. Die Brückenschaltungen sind über je einen Kontaktsatz 17, 18 und ig einerseits mit der Betriebsstromquelle und anderseits unter Zwischenschaltung eines Doppellzontaktes 2o mit den Fernleitungen 21 verbunden. Die Kontaktsätze 17, i8 und ig und der Doppelkontakt 2o werden durch N ockenscheiben -22, 23, 2q. und 25 betätigt, die auf einer gemeinsamen, von einem Synchronmotor 26 angetriebenen Welle 27 befestigt sind. Auf der gleichen Welle ist weiterhin noch eine Steuerscheibe 28 aufgebracht, welche einen im Stromkreis des Motors 26 liegenden Kontakt 2g steuert. Auf der Steuerscheibe 28 gleitet eine Kontaktfeder 30, deren oberes Ende in eine Aussparung 31 der Scheibe 28 einfallen kann und die außerdem durch eine Wicklung 32 in unten beschriebener Weise abhebbar ist.
• Die Fernleitungen 21 führen über einen Doppelkontakt 33, der durch eine N ockenscheibe 34 betätigt wird, einen regelbaren Vorschaltw:iderstand 35 zu einem mit Fallbügel 36 ausgerüsteten Schreibgerät 37. Auf der Welle 38 der Nockenscheibe 34 sind noch zwei weitere Nockenscheiben 39 und 4o befestigt. Die Welle 38 wird von einem Synchrontnotord.1 angetrieben. Die Nockenscheibe 39 steuert einen Kontakt 42 für die Umschaltung der Farbbänder am Registriergerät 37. Auf der Zeichnung ist lediglich ein die Umschaltung bewirkender Elektromagnet 43 angedeutet. Die Nockenscheibe .l0 steuert einen Kontakt 4d., der den Stromkreis des den Fallbügel 36 periodisch betätigenden Elektroinagneten 45 schließt.
• Das Arbeiten der Einrichtung istwie folgt: Der Synchronmotor 26 treibt die Nockenscheiben 22, 23 und 2,4 an, die abwechselnd der Reihe nach mittels ihrer Kontaktsätze 17, 18 und ig die Brückenschaltungen 12, 13 und 14 an die Fernleitungen 21 legen. Demzufolge wird das Schreiborgan des Registriergerätes 37, das periodisch durch den Fallbügel 36 auf die Schreibfläche niedergedrückt wird, Aufzeichnungen machen; die den in die Brückenschaltungen 12, 13 und 14 jeweils eingeschalteten Teilen der Stufen des Widerstandes 7 entsprechen. Vor jeder Aufzeichnung findet eine Umschaltung der Farbbänder mittels der Nockenscheibe 39 statt. Hat der Synchronniotor 26 eine volle Umdrehung der Welle 27 bewirkt, so fällt die Feder 30 in die Aussparung 31 der Kontaktscheibe 28, so daß damit die Welle 27 gesperrt ist. Gleichzeitig mit der Sperrung wird durch die Nockenscheibe 25 der Doppelkontakt 2o umgelegt, so daß der :obere Teil dieses Kontaktes geschlossen und

  r Y untere geöffnet wird. Sobald nun der auf

  Empfangsstelle befindliche Synchronmotor

  :,tfi"e Welle 38 in eine entsprechende Stellung überführt hat, wird durch die N ockenscheibe 34 der Doppelkontakt 33 ebenfalls umgelegt. Dadurch wird ein Stromkreis für den Elektromagneten 32 hergestellt, der von den Klemmen .a.6. über eine Fernleitung 21, den oberen Kontakt 2o, die Magnetspule 32, die andere Fern-Leitung 21, den oberen Kontakt 33 zurück zu den Klemmen .I6 verläuft. Der Elektromagnet 32 hebt die Feder 3o aus der Vertiefung 31, und der Synchronmotor 26 dreht nunmehr wieder die Welle 27 weiter, wobei gleichzeitig der Doppelkontakt 2o wieder umgelegt wird in die gezeichnete Stellung. Auf der Empfangsstelle wird bei Weiterlaufen des Svnchronmotors .I1 der Kontakt 33 durch die Nockenscheibe 34. wieder in die gezeichnete Stellung überführt.
• Durch das Schreibgerät 37 wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, auf dein Registrierstreifena7 eine Registrierung der einzelnen Widerstandsstufen des Drahtes 7 bewirkt; der Schreibstift kann sich zwischen zwei äußeren Grenzen bewegen, die den Zuständen >jvoll«: und »leer« entsprechen. Es erfolgt bei jeder Umdrehung für jeden Teil des Widerstandes? eine Aufzeichnung, in dem dargestellten Beispiel drei Registrierungen in den drei Farben. Die verschiedenen Farben werden in der Zeichnung durch nicht, halb und ganz ausgefüllte Ringe angedeutet.
• Der Registrierstreifen läuft von oben nach unten, die Registrierung selbst erfolgt also in umgekehrter Richtung. Auf der Figur ist ein Füllungsvorgang von »ganz leer« bis »ganz voll« aufgezeigt. Zunächst stehen alle drei Markierungen bei »leer«, dann läuft die dem unteren Teil des Widerstandes 7 entsprechende Marke nach »voll«, es folgt dann die dem mittleren und schließlich die dem oberen Widerstandsteil entsprechende Marke. Endlich wird am oberen Ende der Registrierung die Markierung »ganz voll« aufgezeichnet; was dadurch kenntlich wird, daß die Marken aller drei Farben auf »voll« registriert sind.
• Durch die Unterteilung in einzelne Stufen läßt sich für jede einzelne Stufe die mit einer Brückenschaltung erreichbare Meßgenauigkeit erzielen und damit für den gesamten Bereich eine entsprechend der Zahl der Stufen größere Genauigkeit als bei nicht in Stufen unterteiltem Widerstandsdraht. Weiterhin besteht auch noch der Vorteil, daß aus der Registrierung das Auftreten von Änderungen der Betriebsspannung oder des Leitungswiderstandes erkannt werden kann. Liegt z. B. der Teil »voll« der Aufzeichnung nicht, wie dargestellt, unmittelbar am linken Rand des Registrierstreifens, sondern davon entfernt, so deutet dies an, daß die Betriebsspannung oder der Leitungswiderstand sich geändert haben. Derartige Änderungen kann man bis zu einem gewissen Grade mittels des regelbaren Vorschaltwiderstandes 35 korrigieren.
• Man kann gewünschtenfalls noch eine weitergehende Unterteilung des Widerstandsdrahtes 7 in einzelne Stufen vornehmen, z. B. eine Unterteilung in sechs Stufen. Man verwendet in diesem Falle auf der Empfangsstelle nicht, wie dargestellt, einen Dreifarbenschreiber, sondern einen Sechsfarbenschreiber. Statt eines einzigen Meßinstrumentes kann man natürlich auch eine .der Zahl der Widerstandsstufen entsprechende Anzahl von Meßinstruinenten verwenden, die auf ein und demselben Registrierstreifen ihre Aufzeichnungen machen. In diesem Falle muß noch auf der Empfangsstelle ein Umschalter für die einzelnen Meßinstrumente vorgesehen sein an Stelle des gezeichneten Umschalters 39 für die Farbbänder.

Claims (6)

1. PATRNTANSPRÜCHL i. Einrichtung zur Fernmessung, insbesondere von Wasserständen, mit Hilfe eines Quecksilber und einen Widerstand enthaltenden Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Quecksilber uRnspülte Widerstand in mehrere voneinander unabhängige Stufen gleichmäßig veränderbaren Widerstandswertes unterteilt ist und daß die einzelnen Widerstandsstufen nacheinander über eine Umschaltvorrichtung und eine Widerstandsmeßschaltung mit dem entfernt aufgestellten, vorzugsweise registrierenden Meßinstruinent, z. B. einem Mehrfarbenschreiber, verbunden werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsstromquelle gleichzeitig mit den einzelnen Widerstandsstufen auf die betreffende Widerstandsmeßschaltung umgeschaltet wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein rotierender Umschalter nach jedem Umlauf zwecks Synchronisierung stillgesetzt wird. q..
4. Einrichtung nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß .der Umschalter von dem entfernt aufgestellten Meßinstrument aus über die Meßleitungen beeinflußbar ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß temperaturempfindliche, der Temperatur des Quecksilbers ausgesetzte Korrekturwiderstände in die Stromkreise der einzelnen Widerstandsstufen eingeschaltet sind.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem registrierenden Meßinstrument ein regelbarer Widerstand eingeschaltet ist.