DE1030568B - Registrierendes Messgeraet mit einem ueber mehrere Zehnerpotenzen sich erstreckenden Messbereichumfang und mehreren dem gleichen Messwert zugeordneten Schreibvorrichtungen, insbesondere zur Messung der von einem Massen-Spektrograph gelieferten Spannungswerte - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In der chemischen Industrie findet der Massen-Spektrograph wegen seiner großen Genauigkeit in steigendem Maße Anwendung. Es ist nun erwünscht, das Spektrogramm, das man punktweise aufnehmen könnte, aus Zeitgründen aufzuschreiben. Soll dies automatisch erfolgen, so tritt die Schwierigkeit auf, daß die vom Spektrographen gelieferte Spannung in der Größenordnung von etwa 1 bis 10000 schwankt, wobei es notwendig ist, die einzelnen Spitzen mit einer Genauigkeit von l^fl/o zu erfassen.

Man hat bereits mehrere, z. B. vier Meßsysteme in einer Empfindlichkeit 3: 1 gestaffelt, parallel geschaltet und erhält so mittels Fotopapier (das fotografische Verfahren muß man aus Schnelligkeitsrücksichten wählen) Kurven, die den Anforderungen entsprechen. Sie können jedoch nicht unmittelbar beobachtet werden, was als Nachteil empfunden wird.

Bei einem zweiten bekannten Verfahren benutzt man einen Potentiometerschreiber, der seine Empfindlichkeit in Abhängigkeit von dem Differentialkoeffizienten des Anstiegs der Kurve automatisch umschaltet. Die sich so ergebenden Kurven sind jedoch infolge des hinter den Umschaltpunkten auftretenden Kurvenabfalls nicht immer eindeutig und verlangen eine jeweilige Angabe des angewendeten Empfindlichkeitsbereiches, wozu komplizierte mechanische und elektronische Mittel erforderlich sind.

Es ist bekannt, zur Registrierung einer beliebigen Meßgröße mit unterschiedlicher Anzeigeempfindlichkeit eine Anzahl koaxial nebeneinander angeordneter Wendeltrommeln in Abhängigkeit von der Meßgröße mittels Übersetzungsgetrieben um unterschiedliche Winkelbeträge zu verstellen und die jeweiligen Stellungen der Wendeltrommeln auf in entsprechender Zahl nebeneinander vorgesehenen Registrierstreifen, vorzugsweise punktförmig selbsttätig aufzuzeichnen. Die für die erhöhte Anzeigeempfindlichkeit vorgesehenen Wendeltrommeln hat man in der Länge stark begrenzt, so daß sie beim Durchschreiten des gesamten Meßbereiches mehrere Umdrehungen ausführen und die aufgezeichneten Diagrammlinien wiederholt die gesamte Breite des zugehörigen Registrierstreifens überqueren. Die Auswertung wird durch diese Art der Aufzeichnung stark erschwert. Außerdem erfordert die Umwandlung der Meßgrößen in Trommelbewegungen einen erheblichen Aufwand.

Erfindungsgemäß ist das registrierende Meßgerät gekennzeichnet durch einen Kompensationsschreiber mit mehreren an der gleichen Meßspannung liegenden selbsttätigen Abgleicheinrichtungen unterschiedlicher Meßempfindlichkeit, deren gleichzeitig angetriebene Schreibvorrichtungen auf demselben Registrierstreifen den Spannungsverlauf als ein-Registrierend.es Meßgerät mit einem über mehrere Zehnerpotenzen sich erstreckenden Meßbereichumfang und mehreren dem

gleichen Meßwert zugeordneten
Schreibvorrichtungen, insbesondere zur

Messung der von einem Massen-Spektrograph gelieferten Spannungswerte

Anmelder:

Hartmann & Braun Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M.-West 13, Gräfstr. 97

Dr. rer. nat. Hans Wechsung, Frankfurt/M.,
ist als Erfinder genannt worden

zelne fortlaufende Linienzüge unterschiedlicher Meßempfindlichkeit übereinander registrieren. Ein derartiges Meßgerät ermöglicht eine genaue und linienförmige Aufzeichnung von Meßwerten, die sich über einen beliebigen Meßbereichumfang erstrecken.

Hierbei ist die den Kompensationseinrichtungen eigentümliche Genauigkeit der Messung gepaart mit der Einfachheit der Registrierung, indem stetig fortlaufende Linienzüge unterschiedlicher Empfindlichkeit auf demselben Registrierstreifen übereinanderliegend erscheinen. Hierbei ist die Zahl der Linienzüge auf die Zahl der Schreibvorrichtungen beschränkt, und der Meßvorgang wird jederzeit mit der richtigen Empfindlichkeit wiedergegeben.

Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen erläutert. In der Zeichnung stellt dar:

Bild 1 einen Kompensations-Tintenschreiber gemäß der Erfindung samt Schreibvorrichtung zum Anschluß an einen Massen-Spektrograph und

Bild 2 eine hiervon abweichende Ausführung der Schreibvorrichtung.

Der Kompensations-Tintenschreiber besitzt vier selbsttätige Abgleicheinrichtungen I, II, III, IV. Jede dieser Abgleicheinrichtungen weist eine von der Batterie B gespeiste Hintereinanderschaltung eines Potentiometers P, eines einstellbaren Widerstandes R und eines Null-Indikators / auf. Die an dem Schleifer vS" jedes Potentiometers P abgegriffene Kompen-

809 527/2«

Claims (1)

1. 3 4

   sationsspannung E_p liegt, mit der Meßspannung E_x praktisch nicht ausgelenkt worden. Sie schreiben

   in Reihe und dieser entgegengeschaltet am Eingang lediglich auf der ihnen zugeordneten Null-Linie eine

   eines Verstärkers V. Sämtliche Abgleicheinrichtungen Gerade.

   liegen also mit ihren Eingängen an der gleichen Bei der Registrierung b (Bild 1), welche eine Meßspannung. Am Ausgang jedes Verstärkers liegt 5 höhere Meßspannung als bei der Registrierung a

   ein Motor M, der mit dem Schleifer 5* des zugehörigen voraussetzt, ist die der empfindlichsten Abgleich-

   Potentiometers mechanisch gekuppelt ist. Die Emp- einrichtung zugeordnete Schreibfeder bis zum Ende

   fjndlichkeit der Abgleicheinrichtungen ist gegen- der Skala ausgelenkt worden und hat sich dort

   einander abgestuft, und zwar soll die Empfindlichkeit gegen einen Anschlag angelegt. In diesem Falle lieder Abgleicheinrichtung I am größten und diejenige io fert die der weniger empfindlichen Abgleicheinrich-

   der Abgleicheinrichtung IV am kleinsten sein, wäh- tung II zugeordnete Schreibfeder den Meßwert,

   rend die Empfindlichkeiten der Abgleicheinrich- während die der Abgleicheinrichtung III zugeordnete

   tungen II und ITI dazwischenliegende Werte auf- Schreibfeder in ihrer Amplitude zurückbleibt. Die

   weisen. Die Einstellung der Empfindlichkeit wird Schreibfeder der Abgleicheinrichtung mit geringster

   mit dem Widerstand R vorgenommen. Je größer 15 Empfindlichkeit hat ihre Null-Linie nicht verlassen,

   dieser Widerstand gewählt wird, um so kleiner ist Die Registrierung c (Bild 2) gilt für den Fall, daß

   die am Potentiometer P anliegende Spannung und die Meßspannung gegenüber den vorher betrachteten

   um so weiter muß daher der Schleifer ,S am Poten- Fällen weiterhin vergrößert worden ist. Nunmehr

   tiometer verstellt werden, bis die Kompensation der sind die den Abgleicheinrichtungen I, II und III

   Meßspannung E_x erreicht wird. Wird daher dieser 20 zugeordneten Schreibfedern nahezu bis zum Ende

   Widerstand bei den einzelnen Abgleicheinrichtungen I des Registrierstreifens ausgelenkt worden, während

   bis IV in zunehmendem Maß verkleinert, so ver- die der unempfindlichsten Abgleicheinrichtung IV zu-

   Heinert sich auch entsprechend die Empfindlichkeit geordnete Schreibfeder die volle Schleife schreibt,

   der Abgleicheinrichtungen. Soll daher eine Meß- Es ist ersichtlich, daß bei den drei vorher geschil·

   spannung E_x von bestimmter Größe gemessen werden, 25 derten Registrierungen die einzelnen Meßwerte über-

   so legt der Potentiometerschleifer der Abgleich- einanderliegen. Im Falle d ist angenommen, daß nur

   einrichtung I den größten Weg zurück, während das empfindlichste System angesprochen hat.

   dieser sich bei den übrigen Abgleicheinrichtungen Es ergibt sich hieraus, daß die Registrierung bei

   in zunehmendem Maße verkleinert. beliebig hohen Meßspannungen in jedem Fall sicher-

   Die Abgleichmotore M sind ferner je mit einem 30 gestellt ist und eindeutige Meßwerte liefert. Schreibfederhalter Ji₁ bis H_i gekuppelt, von denen Das Schaltbild sieht die Möglichkeit vor, daß jeder längs einer Führungsschiene F₁ bis F₁ ver- die Abgleicheinrichtungen, sobald die zugehörigen schiebbar ist. Die Führungsschienen verlaufen zu- Schreibfedern am Ende des Registrierstreifens aneinander parallel, und die Schreibfederhalter liegen gelangt sind, selbsttätig ausgeschaltet werden, um in ihrer Nullstellung am linken Ende der Führungs- 35 die Schreibeinrichtungen zu schonen. Dies wird daschienen in einer Reihe. An den Haltern .H₁ bis H₁ durch erreicht, daß der Potentiometerschleif er 6" am sind gekröpfte, mit unterschiedlichen Farben schrei- Ende seines Ausschlagbereiches gegen einen Anbende Schreibfedern SF₁ bis SF₁ befestigt, die mit schlag A eines mechanischen Betätigungsgliedes für ihren Null-Linien am Skalenanfang des Registrier- den Schalter s im Eingang einer Meßschaltung stößt Streifens RS, nach der Empfindlichkeit der zu- 40 und diesen Schalter öffnet.

   gehörigen Abgleicheinrichtungen geordnet, eng neben- Ferner kann der Fall vorgesehen sein, daß zur einander liegen, und zwar ist in der Verstellrichtung Erhöhung der Meßgenauigkeit bei größeren Spander Schreibfedern jeweils die Schreibfeder der nungswerten der Meßspannung der Nullpunkt der empfindlicheren Abgleicheinrichtung der Schreibfeder unempfindlicheren Abgleicheinrichtung unterdrückt der weniger empfindlichen Abgleicheinrichtung vor- 45 wird. Dies läßt sich beispielsweise durch Gegengeordnet. Auf diese Weise wird bei einer Spannungs- schaltung einer Hilfsspannung zur Meßspannungsmessung die der empfindlicheren Abgleicheinrichtung quelle erreichen. Auf diese Weise steht zur Registriezugeordnete Schreibfeder aus ihrer Nullage um einen rung die gesamte Registrierstreifenbreite für die größeren Weg verstellt als die den weniger empfind- Meßwerte oberhalb des unterdrückten Bereiches zur liehen Abgleicheinrichtungen zugeordneten Schreib- 5° Verfugung, federn. Die in Bild 2 dargestellte Schreibvorrichtung

   unterscheidet sich nur insofern von der in Bild 1 Patentansprüche: dargestellten, als die vier Schreibfederhalter nebeneinander auf einer einzigen Führungsschiene F an- 1. Registrierendes Meßgerät mit einem über geordnet sind. 55 " mehrere Zehnerpotenzen sich erstreckenden Meß-Auf dem Registrierstreifen RS von Bild 1 und 2 bereichumfang und mehreren dem gleichen Meßsind einige Registrierungen der von einem Massen- wert zugeordneten Schreibvorrichtungen unter-Spektrograph gelieferten Meßspannungen dargestellt. schiedlicher Meßempfindlichkeit, insbesondere zur Bei der Registrierung α (Bild 1) hat die Schreibfeder Messung der von einem Massen-Spektrograph SF₁ der Kompensationsabgleicheinrichtung I mit 60 gelieferten Spannungswerte, gekennzeichnet durch großer Empfindlichkeit eine sich über den größten einen Kompensationsschreiber mit mehreren an Teil der Registrierstreifenbreite erstreckende Meß- der gleichen Meßspannung liegenden selbsttätigen wertschleife geschrieben, wobei der Höchstwert gut Abgleicheinrichtungen unterschiedlicher Meßerkennbar ist, während die der weniger empfindlichen empfindlichkeit, deren gleichzeitig angetriebene Abgleicheinrichtung II zugeordnete Schreibfeder SF₂ 65 Schreibvorrichtungen auf demselben Registrierentsprechend der gewählten Untersetzung der Meß- streifen den Meßspannungsverlauf als einzelne empfindlichkeit einen Meßwert von entsprechend fortlaufende Linienzüge unterschiedlicher Meßgeringerer Höhe liefert. Die den Abgleicheinrich- ' empfindlichkeit übereinander registrieren, tungen III und IV von noch geringerer Empfindlich- 2. Registrierendes Meßgerät nach Anspruch 1, keit zugeordneten Schreibfedern SF₅ und SF₄₁ sind 70 dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibfedern

   der einzelnen Abgleicheinrichtungen in ihrer Null-Lage am Skalenanfang des Registrierstreifens eng nebeneinander liegen und daß in der Verstellrichtung der Schreibfedern jeweils die Schreibfeder der empfindlicheren Abgleicheinrichtung der Schreibfeder der weniger empfindlichen Abgleicheinrichtung vorgeordnet ist.

   3. Registrierendes Meßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter sämtlicher Schreibfedern in ihrer Null-Lage hintereinander auf einander parallelen Führungsschienen angeordnet und längs diesen verschiebbar sind.

   4. Registrierendes Meßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter sämtlicher Schreibfedern in ihrer Null-Lage eng nebeneinander auf einer einzigen Führungsschiene angeordnet und längs dieser verschiebbar sind.

   5. Registrierendes Meßgerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibfedern ihrer jeweiligen Null-Lage entsprechend unterschiedlich gekröpft sind.

   6. Registrierendes Meßgerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die empfindlicheren Abgleicheinrichtungen selbsttätig abschaltbar sind, sobald die zugehörigen Schreibfedern am Skalenende des Registrierstreifens angelangt sind.

   7. Registrierendes Meßgerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Meßgenauigkeit bei höheren Spannungen der Nullpunkt der unempfindlicheren Abgleicheinrichtungen unterdrückt ist.

   8. Registrierendes Meßgerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schreibvorrichtungen mit verschiedenen Farben schreiben.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschrift Nr. 273 121.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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