DE593830C - Multiple recorder based on the potentiometric measuring method, especially for temperature measurements - Google Patents

Description

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.Multiple writers using the potentiometric measuring method, in particular for temperature measurements Especially with multiple recorders, the line resistance is often between the scribe and the individual, - mostly at different distances from the measuring points located at the place of installation of the recorder must be taken into account. aside from that When taking temperature measurements with thermocouples, there is often a temperature error noticeable disturbing of the supply lines. Finally, in this case, more must be done or less cumbersome measures to compensate for the influence of the cold solder joint temperature the thermocouples may be provided.

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.The invention aims, taking into account the above Points of view of a multiple writer after the potentiometer measuring method, in particular for temperature measurements with thermocouples, which despite being relatively simple and clear structure largely meets the requirements of practice will. These advantages are achieved according to the invention in that two with drop stirrups Equipped electrical measuring devices are provided, one of which is used as a control device for the adjustment of the potentiometer resistance serving measuring device with the measuring points via the measuring point switch and with the tapped part of the potentiometer resistor standes in one circuit, while the other trained as a scribe Measuring device with the auxiliary battery and with the tapped part of the potentiometer resistor is arranged in a circuit. The drop stirrups of the two measuring devices are useful operated by the same drive device in such a way that the drop bracket of the Trained as a scribe measuring device always a short time after the drop bracket of the for Control of the potentiometer resistance measuring device in the working position is convicted. For this purpose, for example, electromagnets can be used for actuation the drop bracket provide and the circuits of these electromagnets by a clockwork o. The like. That can also serve to drive the recording paper, with With the help of cam disks driven at different speeds for control press from contacts.

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.There are multiple recorders known in which the set by the measuring device Potentiometer resistor directly with a mechanical writing device in Connection. However, these have compared to the establishment of the subject matter of the invention the disadvantage that the writing device does not respond any place can be attached away from the measuring device. By attaching the measuring device in central location to the individual thermocouples and attachment of the writing device at any desired point can be a substantial saving with the new facility can be achieved on long-distance lines.

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.In the drawing is an embodiment of the new device shown. For example, suppose that three by thermocouples 1, 2 and 3 indicated measuring points are available. The three thermocouples are unipolar each with a contact piece ia, 2a and 3a of a Mel: ') steep switchover 4. connected, which is driven by a schematically indicated clockwork 5 via a shaft 6. The contact arm; the measuring point switch 4 is by means of a line 8 with your one end of the coil of a moving coil device 9 serving as a measuring device. Of the the second pole of the thermocouple is led by means of a line i o to a point i i, on the one hand with one end of a potentiometer resistor 12 and on the other hand is connected to the auxiliary battery 13. The second end of the moving coil of the Measuring device 9 is led to the potentiometer tap 15 by means of a line 14. In addition, the potentiometer tap 15 is by means of the line 16 to the rotating coil of the second designed as a recorder measuring device 17, which also directly is connected to the other pole of the auxiliary power source 13 by means of a line 18.

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.The measuring device 9 used to control the potentiometer resistor 12, 15. For this purpose, the measuring device 9 is designed as a bracket Arr case he disposed of a solenoid 19 2o above the path of the pointer. Below the pointer path are two levers 24 and 25 which are rotatably arranged about axes 2o 'and 21 counter to the force of springs 22 and 23 and to which brake pads 28 and 29 that work together with brake disks 26 and 27 are attached. The brake discs 26 and 27 are each under the influence of a coil spring 3o and 31 serving as a power reserve, which is driven by one or two separate drive devices, e.g. B. clockworks or small electric motors are kept tense. The two springs 3o and 31 exert a torque on two gears 32 and 33, which are in engagement on the one hand with the brake disks 26 and 27 or with these gears attached to the same shaft and on the other hand with one gear wheel 32a each. The potentiometer resistor is attached to the axis of the planetary gear of a differential gear, and the two gears 32 and 33 each mesh with a sun gear 32a of the planetary gear.

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.The circuit of the electromagnet 2o is led through a contact 34, which is driven by a cam 35. The cam 35 is a the speed increasing gear ratio 36 connected to the shaft 6, which is driven by the clockwork 5. Immediately on this wave is a second one Fastened cam wheel 37, which controls a contact 38. Contact 38 is in the circuit: an electromagnet 39, the drop bracket 4o of the second measuring device 17 actuated. The pointer 41 of the measuring device 17 designed as a writer plays above the recording paper ¢ 2, on which he has three the three measuring points 1, 2 and 3 corresponding curves: 13 is recorded.

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.The mode of operation of the device is as follows in the drawing Position of the measuring point switch q. there is the following circuit for the measuring device 9: Thermocouple 2, contact piece 2a, contact arm 7, line 8, measuring device 9, line i4., potentiometer tap 15, resistor 12, line io, thermocouple 2. For the Case that the thernio element 2 generates an EMF that is greater or less than which corresponds to a larger or smaller deflection of the measuring device 9, goes the pointer of this measuring device from the position shown to the right or left above. The contact 34 is closed by the clockwork 5, so that the electromagnet 2o now by means of the drop bracket 19, the pointer 9 'either on the lever 24 or on the Hebe125 depending on the direction of the pointer deflection. Be it for example, assume that the pointer of the measuring device 9 is depressed on the lever 2q would. A rotation of the lever 24 about the axis 2o 'occurs against the force the spring 22 comes about, so that now the brake pad 28 from the brake disk 26 is lifted and the power reserve 3o via the gear 32 on the one hand the brake disc 26 and on the other hand via the gear 32 the potentiometer tap 15 in the sense of Compensation of the deflection of the measuring device 9 adjusted.

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.Shortly after the drop bracket i9 goes down, the cam disc 37 the contact 38 is actuated, which closes the circuit of the electromagnet 39. The electromagnet 39 pulls the drop bracket ¢ o down so that the pointer 4i of the measuring device 17 on the recording paper 4.2 one belonging to the middle of the three curves 43 Point noted. The measuring device 17 is switched on in the following circuit: Battery 13, resistor 12, tap 15, line 16, meter 17, line 18 back to the battery 13th

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.If the pointer of the measuring device 9 had made a deflection in the sense that that, if he was above the lever 25, the same processes play out as previously described, with the difference that in this case the power reserve spring 31 the potentiometer tap 15 in the opposite sense as before for compensation the deflection of the measuring device 9 adjusted.

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.After some time, the two contacts 34. and 38 for the two drop bars: magnets 2o and 39 are opened again by the continued running of the clockwork 5, so that the two drop bars i 9 and ¢ o the pointers of the measuring devices 9 and. 17 release again. Subsequently, the contact arm 7 of the measuring point switch q arrives. on the contact piece 3a. The processes described above take place again, with the difference that now, instead of measuring point 2, measuring point 3 is switched on. There is a registration that belongs to the right of the three curves ¢ 3. When the contact arm 7 of the measuring point switch q continues to run. the measuring point i. is finally switched on, whereby the processes described above take place again, etc.

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.It goes without saying that one is carrying out the idea of the invention can also do differently than illustrated in the drawing. So can For example, the drive of the drop bracket [o with the omission of parts 37 to 39 purely caused mechanically as a function of the shaft 6 driven by the clockwork 5 be e.g. B. by lever transmission. Also, some or all of the thermocouples can be replaced by other measuring organs, e.g. B. bridge circuits with temperature sensitive Resistance test, such as resistance thermometers or electrical smoke gas detectors and the like. If desired, a so-called potentiometer resistor 12, 15 can also be used Use a mercury ring tube, in which one made of insulating material Hollow ring a straight or spirally arranged resistance wire and a quantity of mercury is arranged. The mercury ring tube is on the axis of the drive wheel of the planetary gear to fix.

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.It is also possible to use one instead of two rotatable systems 9 and 17 Only system to use that is switchable on the one hand as a zero instrument setting caused by the potentiometer resistance, on the other hand in the other circuit measures the current required for compensation and records it in the usual way.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrfachschreiber nach dem potentiometrischen Meßverfahren, insbesondere für Temperaturmessungen, gekennzeichnet durch zwei elektrische Meßgeräte mit Fallbügeln, von denen das eine zur Steuerung der Verstellvorrichtung für den Potentiometerwiderstand dienende Meßgerät mit den Meßstellen über den Meßstellenumschalter und den abgegriffenen Teil des Potentiometerwiderstandes in einem Stromkreis angeordnet ist, während das zweite als Schreiber ausgebildete Meßgerät in einem von der Hilfsbatterie gespeisten und den abgegriffenen Teil des Potentiometerwiderstandes enthaltenden Stromkreis angeordnet ist. PATENT CLAIMS: i. Multiple recorder according to the potentiometric measuring method, in particular for temperature measurements, characterized by two electrical measuring devices with drop bars, one of which is used to control the adjusting device for the potentiometer resistance measuring device with the measuring points via the measuring point switch and the tapped part of the potentiometer resistor is arranged in a circuit, while the second measuring device designed as a recorder is arranged in a circuit fed by the auxiliary battery and containing the tapped part of the potentiometer resistor. 2. Mehrfachschreiber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß. die Fallbügel der beiden Meßgeräte durch die gleiche Antriebsvorrichtung in der Weise betätigt werden, daß der Fallbügel des zur Steuerung der Verstellvorrichtung des Potentiometerwiderstandes dienenden Meßgerätes kurze Zeit vor dem Fallbügel des als Schreiber dienenden Meßgerätes in seine Arbeitsstellung überführt wird. 2. Multiple writer according to claim i, characterized in that that. the drop bars of the two measuring devices by the same drive device in be operated in such a way that the drop bracket is used to control the adjusting device of the potentiometer resistor serving measuring device a short time before the drop bar of the measuring device serving as a recorder is transferred to its working position. 3. Mehrfachschreiber nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Galvanometersystem vorgesehen ist, das umschaltbar einerseits als Nullinstrument die Einstellung des Potentiometerwiderstandes verursacht, andererseits in der anderen Schaltung den für die Kompensation notwendigen Strom mißt und aufzeichnet.3. Multiple writer according to claim i and 2, characterized in that only one Galvanometer system is provided, which can be switched on the one hand as a zero instrument causing the adjustment of the potentiometer resistance, on the other hand in the other Circuit measures and records the current required for compensation.