DE264312C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVr 264312 -■ KLASSE Ali. GRUPPE

Registrier-Pyrometer. Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Dezember 1911 ab.

Es gibt bereits Pyrometer, bei denen die Temperatur mit Hilfe einer Wheatstoneschen Brücke gemessen wird dadurch, daß der elektrische Widerstand eines Zweiges dieser Brücke durch die zu messende Temperatur geändert wird. Auch ist es bekannt, bei derartigen Vorrichtungen den Zeigerstift mit Hilfe eines Elektromotors in die Nullstellung zurückzuführen. Die vorliegende Erfindung betrifft nun

ίο eine besondere Vorrichtung zur Ausführung dieser Verschiebung.

Das Pyrometer ist auf der beiliegenden Zeichnung in mehreren Ausführungsformen dargestellt, und zwar stellt Fig. ι die ganze Anlage mit dem Pyrometer dar; Fig. 2 und 3 zeigen die Einrichtung des Lineals im Grundriß und Querschnitt, Fig. 4 das Relais in perspektivischer Ansicht, Fig. 5 und 6 die Schaltungsschemata. Der Apparat ist auf Grund des Prinzips der Zurückführung auf Null gebaut. In der Hauptsache besteht er aus dem Lineal 1 (Fig. 1) mit dem Meßdraht 2, dem Galvanometer 27, dem Elektromotor 16, 17, dem Relaiskommutator und der Registrierfrommel 36.

Die Einzelheiten der Einrichtung des Lineals ι sind aus der Fig. 2, die eine Rückansicht desselben darstellt, zu ersehen. Auf der oberen Kante des hölzernen Lineals 1 ist der Meßdraht 2 aufgespannt, welcher aus kalibriertem Neusilber- oder Konstantandraht besteht. Ein Schieber 3 aus Aluminium ist mit einer Kontaktrolle 4 aus Kupfer versehen, welche längs des Drahtes 2 gleitet. Zwei andere Rollen 5 und 5, die an der Feder 6 befestigt sind, wälzen sich auf der an der unteren Kante des Lineals 1 befindlichen Kupferschiene 7 ab. Die Schiene 7 dient gleichzeitig auch zur Stromzuführung zum Schieber 3, der einen Stift 8 trägt, welcher die Registriertrommel 36 (Fig. 1) berührt. Ein Uhrwerk im Innern der letzteren ermöglicht es, der Trommel verschiedene Geschwindigkeiten zu geben. Die Fortbewegung des Schiebers 3 (Fig. 2 und 3) wird durch den Elektromotor 16, 17 bewirkt, und zwar mittels eines Fadens 9, der um die Scheibe 12 und Rolle 13 läuft (Fig. i, 2 und 3). Der Elektromotor wird durch einen Strom von kleiner Spannung gespeist, um beim Stromrichtungswechsel, der die Änderung der Drehrichtung des Motors veranlaßt, Funkenbildung zu vermeiden.

Um den Anker im Moment der Stromunterbrechung, oder beim Wechsel der Drehrichtung schnell zum Stehen zu bringen, wird auf die Motorachse eine Scheibe 14 (Fig. 1) aus Kupfer oder Aluminium aufgesetzt, die sich zwischen den Polen des Elektromagneten 15 dreht. In dem Moment, in dem der Strom im Motor unterbrochen wird, muß im Elektromagneten 15 der Strom geschlossen werden. Die in der Scheibe 14 sich entwickelnden Foucaultschen Ströme üben dann eine bremsende Wirkung auf den Motor aus.

Die Ein- und Ausschaltung des Stromes im Elektromagneten sowie die Kommutierung des Stromes im Elektromotor wird durch ein Relais bewirkt, dessen Einrichtung aus der Fig. 4 zu ersehen ist. Zwischen zwei Elektromagneten 18, 18 ist ein Anker 19 angeordnet, der um eine horizontale Achse auf Messern 20, die auf Ständern 21 ruhen, schwingbar ge-

lagert ist. Auf dem Anker sind senkrecht zu seiner Achse drei luftleere, mit Quecksilber gefüllte Glasröhren 22,·» 23, 24 befestigt. Die Röhren 22 und 23 dienen als Kommutator.

Die in die Röhren 22 und 23 eingelöteten Platindrähte α, α berühren das Quecksilber und sind mit den Polen des Akkumulators 25 (Fig. 1) verbunden. Die mit dem Elektromotor (Fig. 1) verbundenen Platindrähte b kommen dagegen bei vertikaler Lage des Ankers 19 mit dem Quecksilber nicht in Berührung. In den Stromkreis ist außerdem ein regulierbarer Rheostat 26 eingeschaltet (Fig. 1). Befindet sich der Anker 19 in vertikaler Lage, so geht der Strom nicht durch den Motor hindurch. Diese Lage des Ankers 19 entspricht der Nullstellung des Galvanometers 27. Schlägt dagegen das Galvanometer nach dieser oder jener Seite aus, so geht der Strom durch den Zeiger 28 und durch einen der Kontakte 29 und 30 in den einen der Elektromagnete

. 18. Der Elektromagnet zieht den Anker 19 an, der Strom im Elektromotor 16, 17 wird infolge der Neigung der Röhrchen 22 und 23

geschlossen, und der Motor selbst gerät in Drehung, wobei die Richtung dieser Drehung davon abhängen wird, nach welcher Seite der Galvanometerzeiger ausgeschlagen hat.

In den Elektromagneten 15 gelangt der Strom durch die Röhre 24 (Fig. 4 und 1). Befindet sich der Anker 19 in senkrechter Lage, so berühren die Platindrähte c, c das Quecksilber, und der Strom des Akkumulators 25 geht durch den Elektromagneten 15 hindurch. Bei geneigter Lage des Ankers 19 tritt dagegen ein Draht aus dem Quecksilber heraus und unterbricht den Strom.

Zur Unterbrechung des Stromes im Elektromotor in dem Augenblick, in dem der Stift an den Rand der Registriertrommel gelangt, dienen besondere Unterbrecher. Einer derselben 11 ist auf der Fig. 2 zu sehen. Durch diese Unterbrecher von der Form von Hämmerchen und Amboß, die an beiden Enden der hinteren Seite des Lineals 1 (Fig. 2) angeordnet sind, gelangt der Strom in den Elektromotor (Fig. 1). Unterbrochen wird der Strom durch die Hartgummiplatten 10, 10, die an dem Schieber 3 sitzen. Bei Unterbrechung des Stromes durch einen der Unterbrecher 11 hat der Motor dennoch die Möglichkeit, sich in der Richtung zu drehen, in der er den Schieber 3 wieder zurückführt und dadurch der Kontakt wieder hergestellt wird.

Messung und Registrierung der Temperaturschwankungen mittels des Widerstandsthermometers.

Die Schaltanordnung bei der Messung und Registrierung der Temperaturen mittels des Widerstandsthermometers ist aus der Fig. 5 ersichtlich. Zu den Punkten A und B der Wheatstoneschen Brücke wird der Strom vom Akkumulator oder Element 25 zugeführt, zwischen den beiden anderen Punkten ist das Galvanometer 27 eingeschaltet. Der Meßdraht 2 wird in die Zweigleitung III der Brücke eingeschaltet, wozu ein Ende des Meßdrahtes mit dem zu regulierenden Rheostaten 26 (Klemme 31 oder 32 [Fig. 1]) und der Gleitkörper 3 (Klemme 33 [Fig. 1]) mit der Zweigleitung IV, welche aus dem Widerstandsthermometer 34 besteht, verbunden wird.

Beim Verhältnis der Zweigleitungen der Brücke I:II = III: IV geht kein Strom durch die Brücke, und das Galvanometer befindet sich in der Nullstellung, ohne die Kontakte zu berühren. Steigt die Temperatur, so wächst der Widerstand des Thermometers 34, das Galvanometer tritt aus der Nullstellung und berührt einen der Kontakte. Der Motor gerät in Drehung und beginnt, den Gleitkörper 3 längs des Meßdrahtes fortzubewegen, bis die Widerstände der Zweigleitungen III und IV sich ausgleichen. Sinkt die Temperatur, so bewegt sich der Gleitkörper 3 in entgegengesetzter Richtung. Der Meßdraht 2 besitzt einen Widerstand von 1 Ohm auf 25 cm Länge, was einem Temperaturintervall von 10 ° entspricht, da beim Steigen der Temperatur um i° der Widerstand um 0,4 Prozent wächst; gewöhnlich ist der Widerstand des Thermometers — 25 Ohm auf 10 °. Folglich läßt sich das Steigen des Widerstandes durch folgende Zahl ausdrücken:

25 χ 10 X 0,004 = ι Ohm.

Soll eine Temperatur bei einem Tempera-turintervall von η · io° registriert werden, so wird das Verhältnis der Widerstände der Zweigleitungen der Brücke derart gewählt, daß 1:11 = III: IV = Vn-

Soll eine Temperatur nicht von o° aus registriert werden, sondern von irgendeinem anderen Anfangspunkt, z. B. n°, so wird der Rheostat 26 derart reguliert, daß sein Widerstand W --= 25 (1 + η · 0,004) Ohm ist.

Infolge der Anordnung der Unterbrecher 11 gerät der Motor nur dann in Drehung, wenn die Temperatur des zu messenden Raumes n° erreicht hat.

Messung und Registrierung der Temperaturen mittels eines Thermoelementes.

Die Messung und Registrierung der Temperaturen mittels eines Thermoelementes 35 kann man mit Hilfe einer der Kompensationsmethoden ausführen. Durch Versuche hat sich folgendes Verfahren der Einschaltung des Registrierpyrometers als das bequemste herausgestellt: Der Akkumulator 25 (Fig. 6) wird hinter dem Belastungswiderstand 26 an die

Enden des Meßdrahtes 2 (Klemmen 31 und 32 [Fig. 1]) angeschlossen, das Thermoelement 35 wird aber einerseits unter Zwischenschalten des Galvanometers 27 mit einem der Enden des Meßdrahtes 2 (Klemmen 31 und 32) und andererseits mit dem Gleitkörper 3 (Klemme33) verbunden, wobei die Ströme vom Akkumulator und vom Thermoelement entgegengesetzt gerichtet sein müssen. Bei Temperaturveränderungen wird der Gleitkörper 3 sich fortbewegen und in den Zweig mit dem eingezeichneten Thermopaare und dem Galvanometer eine elektromotorische Kraft senden, die gleich und entgegengesetzt der elektromotorischen Kraft des Thermoelementes ist.

Die Möglichkeit einer Temperaturregistrierung in den Grenzen dieses oder jenes Temperaturintervalles wird durch die Änderung der Größe des Belastungswiderstandes 26 erreicht.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Registrier-Pyrometer mit Widerstandsthermometer und Wheatstonescher Brücke, bei dem der Zeigerstift durch einen elekirischen Motor in die Nullstellung zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der den Zeigerstift tragende Schieber an dem Skalenlineal (1), das Temperaturkurven in verschiedenen Maßstäben zu messen gestattet, durch Zugfäden (9) mittels dreier Rollen (4, 5 und 5) fortbewegt wird, von denen die Rolle (4) den auf dem Lineal (1) aufgespannten Meßdraht (2) und die Rollen (5) die den Strom zum Schieber zuführende Schiene (7) berühren, wobei auf dem Schieber (3) Unterbrecher (10) vorgesehen sind, die in den äußersten Lagen des Schiebers (3) auf dem Lineal (1) die Kontakte (11) öffnen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   Berlin. Gedruckt in der keichsdruckerfx