DE1161046B

DE1161046B - Photoelectric tap for indicating and regulating measuring devices

Info

Publication number: DE1161046B
Application number: DES66307A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Felgentreff
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-12-17
Filing date: 1959-12-17
Publication date: 1964-01-09

Description

Fotoelektrischer Abgriff für anzeigende und regelnde Meßgeräte Für die Grenzwertsignalisierung und für Regelzwecke werden Meßgeräte gebraucht, die beim Über-oder Unterschreiten bestimmter Meßgrößen einen elektrischen Impuls abgeben oder Schaltvorgänge auslösen. Hierbei soll jedoch die Anzeige des Meßwertes nicht behindert werden. Diese Bedingung ist mit btoeiektnschen Abgriffen und mit induktiven Abgrinen zu erreichen. Der Ausschlag des Meßwerkzeigers darf außerdem nicht in der Nähe des Schaltpunktes des Abgriffs begrenzt werden, damit der Meßwert auch abgelesen werden kann, wenn er weit oberhalb des Schaltpunktes liegt. Um bei einem induktiven Abgriff mit Induktionsspulen im Schwingkreis von Hochfrequenzoszillatoren eine eindeutige Zuordnung zwischen der Stellung der die Hochfrequenzoszillatoren beeinflussenden Fahne am Meßwerkzeiger zum Schaltpunkt des Abgriffes zu erhalten, müssen für jeden Schaltpunkt zwei Oszillatoren mit einer bistabilen Kippschaltung vorgesehen werden. Ein solcher Abgriff ist daher sehr aufwendig und teuer, und selbst hierbei ist nach einem Netzausfall die Zuordnung nicht mehr gewährleistet.Photoelectric tap for indicating and regulating measuring devices For the limit value signaling and for control purposes measuring devices are needed that emit an electrical impulse when certain measured variables are exceeded or not reached or trigger switching processes. However, the display of the measured value should not be displayed here be hindered. This condition is with btoeiektnschen taps and with inductive ones Reach Abgrinen. The deflection of the measuring tool pointer must also not be in the The proximity of the switching point of the tap must be limited so that the measured value can also be read if it is well above the switching point. To be able to use an inductive Tapping with induction coils in the resonant circuit of high-frequency oscillators is a clear one Assignment between the position of the high-frequency oscillators influencing To get a flag on the measuring tool pointer to the switching point of the tap is a must for everyone Switching point two oscillators with a bistable trigger circuit can be provided. Such a tap is therefore very complex and expensive, and even here is after the assignment is no longer guaranteed in the event of a power failure.

Um bei einem fotoelektrischen Abgriff mit einer lichtreflektierenden Fahne am Zeiger des Meßwerks die obengenannten Bedingungen zu erfüllen, muß die Fahne so lang ausgeführt werden, daß jenseits des Schaltpunktes z. B. bei Endausschlag ihr Ende immer noch die auf die lichtempfindliche Zelle treffende Strahlung beeinflußt. Derartig lange Fahnen Am Zeiger beeinfiussen die Einstellgenauigkeit von empfindlichen Meßwerken. To with a photoelectric tap with a light reflecting The flag on the pointer of the measuring mechanism must meet the above conditions Flag to be executed so long that beyond the switching point z. B. at full scale their end still affects the radiation hitting the photosensitive cell. Such long flags on the pointer affect the setting accuracy of sensitive Measuring mechanisms.

Bei einem bekannten Abgriff wird daher am Zeiger eine kurze Abdeckfahne und nahe der Meßwerkachse eine Blende angebracht welche die in der Achse angebrachte Lichtquelle konzentrisch umgibt. Das von dieser Blende hervorgerufene Schattenbild schließt unmittelbar an die kurze Abdeckfahne am Zeigerende an und verhindert, daß nach dem Durchfahren des Abgriffes Licht auf die Empfänger treffen kann. Auch durch eine solche ringförmige Blende wird das Meßwerk zusätzlich belastet. Da die Lichtquelle in der Meßwerkachse angeordnet werden muß, ist eine komplizierte Sonderkonstruktion für die Lagerung notwendig, und es muß eine zusätzliche Optik für die Blende vorgesehen werden, damit ein scharf begrenztes Schattenbild entsteht. Da die Lichtquelle von den lichtelektrischen Empfängern relativ weit entfernt ist, muß die den Empfängern nachgeschaltete Verstärkung entsprechend groß bemessen werden. In the case of a known tap, a short cover tab is therefore on the pointer and near the measuring mechanism axis a cover is attached which is attached to the axis Surrounds the light source concentrically. The silhouette created by this aperture connects directly to the short cover flap at the end of the pointer and prevents that after passing through the tap, light can hit the receiver. Also through such an annular diaphragm is additionally loaded on the measuring mechanism. As the light source must be arranged in the measuring mechanism axis, is a complicated special design necessary for storage, and additional optics must be provided for the diaphragm so that a sharply delimited silhouette is created. Since the light source is from the photoelectric receivers is relatively far away, the receivers must downstream gain must be dimensioned accordingly large.

Bei einem anderen fotoelektrischen Abgriff wird etwa in der Mitte zwischen Zeigerachse und Skala ein Spiegel ortsfest angebracht. Lichtquelle und lichtelektrischer Empfänger liegen in der Nähe der Skala nebeneinander, und das Licht trifft nach der Reflexion am Spiegel auf den Empfänger. Am Meßwerkzeiger ist eine Blende befestigt, die zunächst den Lichtweg zwischen Empfänger und Spiegel und anschließend den Lichtweg zwischen Spiegel und Lichtquelle unterbricht. Mit einer kurzen Abdeckfahne kann hierdurch nach dem Durchfahren des Abgriffs verhindert werden, daß der Empfänger wieder belichtet wird. Die Richtung des Lichtweges von dem Spiegel zum Empfänger stimmt hierbei jedoch nicht mit der Richtung des Meßwerkzeigers überein, so daß für die Einstellung des Abgriffs eine besondere Skala angebracht werden muß, die sich von der Skala für die Anzeige des Meßwertes unterscheidet. Another photoelectric tap will be roughly in the middle A mirror is fixedly attached between the pointer axis and the scale. Light source and photoelectric receivers lie next to each other near the scale, and that After being reflected on the mirror, light hits the receiver. There is on the measuring tool a screen is attached that initially defines the light path between the receiver and the mirror and then interrupts the light path between the mirror and the light source. With a short cover flap can thus be prevented after the tap has been driven through that the receiver is exposed again. The direction of the light path from However, the mirror to the receiver does not match the direction of the measuring device pointer so that a special scale is attached for setting the tap which differs from the scale for displaying the measured value.

Die Nachteile der bekannten fotoelektrischen Abgriffe sollen bei dem nachfolgend zu beschreibenden Abgriff vermieden werden. Der neue Abgriff hat außerdem den Vorteil, daß er an normalen handelsüblichen Meßwerken angebracht werden kann. The disadvantages of the known photoelectric taps are said to be the tap to be described below can be avoided. The new tap has also the advantage that it can be attached to normal, commercially available measuring mechanisms can.

Bei einem derartigen fotoelektrischen Abgriff mit einer Fahne am beweglichen Teil des Meßwerks und über lichtelektrische Zellen, gegebenenfalls nach Verstärkung, geschalteten Relais belichtet gemäß der Erfindung von zwei Lichtquellen die erste unmittelbar eine lichtelektrische Zelle, und die lichtreflektierende Fahne am Meßwerkzeiger reflektiert in der Nähe des Schaltpunktes die Strahlung der zweiten Lichtquelle auf die lichtelektrische Zelle und unterbricht dabei die Strahlung der ersten Lichtquelle zur Zelle, und außerdem ist die Stromversorgung der ersten Lichtquelle über einen Kontakt eines bei belichteter Zelle ansprechenden Relais geführt, das die nachgeschaltete Regel- oder Signaleinrichtung schaltet. With such a photoelectric tap with a flag on movable part of the measuring mechanism and via photoelectric cells, if necessary after Amplification, switched relay exposed according to the invention from two light sources the first directly a photoelectric cell, and the light-reflecting flag on the measuring tool pointer reflects the radiation of the second in the vicinity of the switching point Light source on the photoelectric cell and interrupts the radiation of the first light source to the cell, and also the power supply of the first light source out via a contact of a responding relay when the cell is illuminated, the the downstream control or signaling device switches.

Soll der Abgriff mit zwei Schaltpunkten, z. B. für positive und negative Regelabweichung arbeiten, so wird die gleiche Anordnung mit zwei Lichtquellen und je einer lichtelektrischen Zelle zweimal, d. h. einmal für jeden Schaltpunkt vorgesehen. Should the tap with two switching points, z. B. for positive and negative Control deviation work, so will the same arrangement with two light sources and one photoelectric cell each twice, d. H. provided once for each switching point.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen erläutert. The invention is explained with reference to the drawings.

Ausführungsbeispiele von gemäß der Erfindung ausgebildeten Abgriffen sind in den Zeichnungen dargestellt. Hierbei stellt Fig. 1 eine Schaltung dar, bei der oberhalb des Schaltpunktes die lichtelektrische Zelle unbelichtet ist und bei der ein Arbeitskontakt des von der lichtelektrischen Zelle geschalteten Relais die nachgeschaltete Regel- oder Signaleinrichtung schaltet; F i g. 1 a bis 1 d lassen den Schaltvorgang in den verschiedenen Schaltphasen im einzelnen erkennen, wenn die lichtreflektierende Fahne den Schaltpunkt erreicht und überschreitet; nach F i g. 7 ist die lichtelektrische Zelle oberhalb des Schaltpunktes belichtet, und ein Ruhekontakt des von der Zelle geschalteten Relais schaltet die nachgeschaltete Regel- oder Signaleinrichtung; in F i g. 3 ist für zwei Schaltpunkte die gleiche Anordnung wie in Fig. l und 2 zweimal vorgesehen. Ein Beispiel für eine nachgeschaltete Regeleinrichtung mit elektrischem Stellmotor gibt F i g. 3 an; F i g. 4 stellt eine vereinfachte Schaltung für zwei Schaltpunkte mit nur zwei Lichtquellen und zwei lichtelektrischen Zellen dar. Embodiments of taps designed according to the invention are shown in the drawings. Here, Fig. 1 shows a circuit at which above the switching point the photoelectric cell is unexposed and at the one working contact of the relay switched by the photoelectric cell downstream control or signaling device switches; F i g. Let 1 a to 1 d recognize the switching process in the various switching phases in detail, if the light-reflecting flag reaches and exceeds the switching point; according to F i g. 7 the photoelectric cell is exposed above the switching point, and a break contact of the relay switched by the cell switches the downstream relay Control or signaling device; in Fig. 3 is the same for two switching points Arrangement as in Fig. 1 and 2 provided twice. An example of a downstream Control device with an electric servomotor is shown in FIG. 3 on; F i g. 4 represents a simplified circuit for two switching points with only two light sources and two photoelectric cells.

Die zugehörigen elektrischen Schaltungen für einen Stern-Dreieckschalter als Stellglied und einen in beiden Drehrichtungen schaltbaren elektrischen Stellmotor sind in F i g. 5 und 6 dargestellt. The associated electrical circuits for a star-delta switch as an actuator and an electric servomotor that can be switched in both directions of rotation are in Fig. 5 and 6 shown.

Nach Fig. 1 ist am Zeiger 2 des Meßwerks 1 eine für Licht undurchlässige Fahne 3 befestigt, die auf der Seite 5 eine reflektierende Oberfläche hat. Die Oberfläche 5 kann beispielsweise verspiegelt sein, es genügt aber auch, wenn sie einen Teil der eintreffenden Lichtstrahlung reflektiert. In der Nähe des Schaltpunktes sind, gegebenenfalls auf einem gemeinsamen Träger an der Skala des Meßwerkes verstellbar, die beiden Lichtquellen 6 und 7 sowie die lichtelektrische Zelle 8 angeordnet. Die Zelle 8, beispielsweise ein Fototransistor, ist über ein Relais Rl an eine Gleichspannungsquelle, einen Gleichrichter in Graetzschaltung9 angeschlossen. Sobald die Zelle 8 belichtet wird, kann Strom über das Relais R1 und die Zelle fließen, das Relais spricht an und schließt seine Kontakte r11 im Speisestromkreis der Lichtquelle 7 und r12 in der Ausgangsschaltung der Regel- oder Signaleinrichtung. According to Fig. 1, on the pointer 2 of the measuring mechanism 1 is an impermeable to light Flag 3 attached, which has a reflective surface on the side 5. The surface 5 can be mirrored, for example, but it is also sufficient if it is a part the incoming light radiation is reflected. In the vicinity of the switching point are optionally adjustable on a common carrier on the scale of the measuring mechanism, the two light sources 6 and 7 and the photoelectric cell 8 are arranged. the Cell 8, for example a phototransistor, is connected to a DC voltage source via a relay Rl, a rectifier connected in Graetz circuit9. As soon as the cell 8 is exposed current can flow through the relay R1 and the cell, the relay responds and closes its contacts r11 in the supply circuit of the light source 7 and r12 in the output circuit of the control or signaling device.

Die lichtelektrische Zelle 8 kann durch eine beliebige lichtempfindliche Einrichtung ersetzt werden auch kann zwischen die Zelle und das Relais ein Verstärker geschaltet sein. Der Graetzgleichrichter 9 wird über einen TransformatorlO von der Netzwechselspannung gespeist. Die Lichtquelle 6 liegt unmittelbar an der Sekundärwicklung des Transformators 10, während die Lichtquelle 7 wie bereits erwährt. über den Kontakt r11 des Relais angeschlossen ist. The photoelectric cell 8 can by any photosensitive Device can also be replaced between the cell and the relay an amplifier be switched. The Graetz rectifier 9 is via a transformer 10 from the Mains AC voltage fed. The light source 6 lies directly on the secondary winding of the transformer 10, while the light source 7, as already mentioned. about the contact r11 of the relay is connected.

Für die Erläuterung der Arbeitsweise des fotoelektischen Abgriffs gemäß der Erfindung sei angenormen, daß über den Kontaktr. die Speisespannung 12 für einen Heizofen K angeschlossen ist. dessen Temperatur von dem Meßwerk 1 überwacht wird. Ist der Ofen kalt und befindet sich der Zeiger 7 des Meßwerkes 1 mit seiner Fahne 3 links von der eingezeichneten Stellung. so daß die Fahne das von der Lichtquelle 6 ausgehende und von der Sammellinie 11 gebündelte Licht nicht beeinllußt, so fällt unter der Annahme. daß das Relais Rl angesprochen und die Kontakte r1 2 und r1 1 geschlossen hat, lediglich die Strahlung der Lichtquelle 7 auf die Zelle 8. For explaining how the photoelectric tap works according to the invention it is assumed that the Kontaktr. the supply voltage 12 for a heating furnace K is connected. whose temperature is monitored by the measuring mechanism 1 will. If the oven is cold and the pointer is 7 of the measuring mechanism 1 with his Flag 3 to the left of the position shown. so that the flag is that of the light source 6 outgoing and bundled by the collecting line 11 is not influenced, so falls under the assumption. that the relay Rl addressed and the contacts r1 2 and r1 1 has closed, only the radiation from the light source 7 onto the cell 8.

Diese Stellung von Zeiger 2 und Fahne 3 ist in Fig. 1 a dargestellt. Die Spannungsquelle 12 ist über den Kontak r12 an den Ofen angeschlossen, und dieser wird beheizt. Steigt die Temperatur des Ofens, so bewegt sich der Zeiger nach rechts, und die Fahne erreicht die in Fig. 1 b dargestellte Lage. Es wird nun zusätzlich das Licht der Quelle 6 über die lichtreflektierende Fläche 5 der Fahne auf die lichtelektrische Zelle 8 reflektiert. Bald darauf unterbricht jedoch die Fläche 4 der Fahne 3 den Strahlengang der auf die lichtelektrische Zelle 8 fallenden Strahlung der Lichtquelle 7. wie dies in F i g. 1 c dargestellt ist. This position of pointer 2 and flag 3 is shown in Fig. 1a. The voltage source 12 is connected to the furnace via the contact r12, and this is heated. If the temperature of the oven rises, the pointer moves to the right, and the flag reaches the position shown in Fig. 1b. It is now additionally the light from the source 6 via the light-reflecting surface 5 of the flag onto the photoelectric Cell 8 reflects. Soon thereafter, however, the surface 4 of the flag 3 interrupts the Beam path of the radiation of the light source falling on the photoelectric cell 8 7. As shown in FIG. 1 c is shown.

Die Zelle 8 bleibt belichtet und das Relais R angezonen solange das Licht von der Quelle 6 über die lichtreflektierende Fläche der Fahne 3 auf die Zelle 8 treffen kann. Wenn die Temperatur noch weiter ansteigt. und der Zeiger mit der Fahne die Stellung der Fig. ld erreicht, fällt das Licht der Quelle 6 nicht mehr auf die reflektierende Fläche der Fahne, die Zelle 8 ist unbelichtet. und das Relais, fällt ab und öffnet die Kontakte r11 und r.l. Über den Kontakt r11 wird die Lichtquelle 7 vom Transformator 10 getrennt, so daß sie erlischt. Im Schaltpunkt. d. h. nachdem die Stellung nach Fig. I c gerade verlassen wurde und kein Licht auf die Zelle 8 trifft. ist der Sollwert der Temperatur des Ofens erreicht, und die Energiezufuhr wird mittels des Kontaktes r12 ausgeschaltet.The cell 8 remains exposed and the relay R is zone as long as that Light from the source 6 via the light-reflecting surface of the flag 3 onto the cell 8 can meet. If the temperature continues to rise. and the pointer with the If the flag reaches the position of FIG. 1d, the light from the source 6 no longer falls on the reflective surface of the flag, cell 8 is unexposed. and the relay, drops out and opens contacts r11 and r.l. The light source is via contact r11 7 separated from the transformer 10 so that it goes out. At the switching point. d. H. after this the position according to FIG. 1 c has just been left and no light is shining on cell 8 meets. the setpoint of the temperature of the furnace is reached, and the energy supply is switched off via contact r12.

Aus Gründen der vereinfachten Darstellung wurde angenommen, daß der Kontakt r1 unmittelbar vom Relais R1 geschaltet wird. In der Praxis wird hierzu ein Schütz oder eine andere Verstärkungseinrichtung zwischengeschaltet werden. For the sake of simplicity, it was assumed that the Contact r1 is switched directly by relay R1. In practice this is done a contactor or other amplifying device can be interposed.

Der Zeiger mit der Fahne kann nun beliebig weit nach rechts auswandern. ohne daß sich der Schaltzustand der elektrischen Schaltung ändert. Sobald die Temperatur des Ofens wieder so weit abgesunken ist, daß die Fahne mit ihrer linken Kante das Licht der Quelle 6 auf die Zelle 8 reflektiert (Fig. 1 c), spricht das Relais R1 an und schaltet die Lichtquelle 7 sowie über den Kontakt r12 die Energiezufuhr zum Ofen ein. Sinkt die Temperatur weiter ab und verläßt die Fahne 3 den Abgriff (Fig. I a). so ändert sich dieser Schaltzustand nichts d. h.. das Relais Ri bleibt angezogen und der Ofen eingeschaltet. Der Schaltpunkt ist, wie bereits erwähnt, an eine beliebige Stelle des Meßbereiches zu verlegen. wenn die Elemente 6, 11. The pointer with the flag can now move as far to the right as you like. without changing the switching state of the electrical circuit. Once the temperature of the stove has sunk again so far that the left edge of the flag Light from the source 6 is reflected on the cell 8 (FIG. 1 c), the relay R1 speaks on and switches the light source 7 and the energy supply to the contact r12 Oven. If the temperature drops further and the flag 3 leaves the tap (Fig. I a). this switching state does not change anything d. h .. the relay Ri remains picked up and the oven switched on. As already mentioned, the switching point is at any Place of the measuring range. if the elements 6, 11.

7, 8 mittels einer Verstelleinrichtung in bekannter Weise über die Skala des Meßwerks verschiebbar sind.7, 8 by means of an adjusting device in a known manner via the Scale of the measuring mechanism are displaceable.

Um sizherzustellen. daß die beschriebene Schaltung beim Einschalten der Anlage und nach einem Netzausfall u-enn die Spannune wiederkehrt richtig arbeitet. ist eine Anfahrschaltung vorgesehen. die beim Einschalten der A.nla3 enden Strom- oder Spannungsstoß auf das ßlc-Pwerk gibt, daß dieses kurzzeitz auf Volinussclllao geht. To make it. that the circuit described when switching on of the system and after a power failure when the voltage returns to work properly. a start-up circuit is provided. when the A.nla3 is switched on, the current or there is a surge in the ßlc-Pwerk that this briefly on Volinussclllao goes.

In Fig. 1 b~stC0ìt die Anfahrshaltung z.B. aus einen zur SpamluilfYsqt1.lle 9 palallel geschalteten Relais 1?., mit den Kontakten r2@ und 1'22. den Vorwiderständen 32 und 13 sowie einem Kaltleiter 14. In Fig. 1 the start-up posture e.g. 9 relays 1?. Connected in parallel, with contacts r2 @ and 1'22. the series resistors 32 and 13 and a PTC thermistor 14.

Beim Einschalten oder nach einem Netzausfall ist ja die Lichtquelle 7 erloschen und das Relais R1 abgefallen. Beim Anlegen der Netzspannung wird zwar die Lichtquelle 6 leuchten, die Quelle 7 bleibt jedoch dunkel. Im spannungslosen Zustand ist auch das Relais R2 der Anfahrschaltung abgefallen, so daß der Ruhekontakt r.,l geschlossen ist. Über die Zuleitungen 15 und 16 gelangt nun ein Spannungsstoß von der Gleichspannungsquelle 9 auf das Meßwerk 1, der so bemessen ist, daß das Meßwerk einen Ausschlag über die ganze Skala ausführt. Der Kaltleiter 14, der über den Ruhekontakt rf2 zum Relais R2 parallel liegt, hat zunächst verhindert, daß das Relais R2 anspricht. Kaltleiter haben die Eigenschaft, daß sie im kalten Zustand einen sehr kleinen Widerstand, bei Erwärmung dagegen einen sehr großen elektrischen Widerstand haben. Der den Kaltleiter 14 durchfliesende Strom hat inzwischen den Kaltleiter erwärmt, so daß sein Widerstand ansteigt und das Relais R2 ansprechen kann. Dieses Relais öffnet seine Ruhekontakte r2l und r22, und der Kaltleiter sowie die Hilfsspannung zum Meßwerk 1 werden abgeschaltet.When switching on or after a power failure, the light source is on 7 went out and relay R1 dropped out. When the mains voltage is applied the light source 6 shine, but the source 7 remains dark. In the tensionless State is also the relay R2 of the start-up circuit dropped out, so that the normally closed contact r., l is closed. A voltage surge now arrives via the leads 15 and 16 from the DC voltage source 9 to the measuring mechanism 1, which is dimensioned so that the Measuring mechanism executes a deflection over the entire scale. The PTC thermistor 14, which is about the normally closed contact rf2 is parallel to the relay R2, initially prevented that Relay R2 responds. PTC thermistors have the property that they are cold a very small resistance, when heated, on the other hand, a very large electrical resistance Have resistance. The current flowing through the PTC thermistor 14 now has the PTC thermistor heated, so that its resistance increases and the relay R2 respond can. This relay opens its normally closed contacts r2l and r22, and the PTC thermistor as well the auxiliary voltage to measuring unit 1 is switched off.

Liegt die Temperatur des Ofens unterhalb des Sollwertes, so passiert die Fahne den Abgriff, die lichtelektrische Zelle 8 erhält von der Lichtquelle 6 über die Fahne 3 reflektiertes Licht, und das Relais R1 schaltet die Lichtquelle 7 und über den Kontakt r., den Ofen ein. Wenn die Fahne den Abgriff verläßt, bleibt somit der Ofen und die Lichtquelle 7 eingeschaltet, da jetzt die Zelle 8 von der Lichtquelle 7 direkt beleuchtet wird. If the temperature of the furnace is below the setpoint, it happens the flag is the tap, the photoelectric cell 8 receives from the light source 6 Light reflected by the flag 3, and the relay R1 switches the light source 7 and via the contact r., The oven on. If the flag leaves the tap, it stays thus the oven and the light source 7 switched on, since now the cell 8 of the Light source 7 is illuminated directly.

Liegt die Temperatur des Ofens beim Anlegen der Netzspannung dagegen oberhalb des Sollwertes, so bleibt die Fahne rechts vom Abgriff stehen, die Zelle 8 erhält kein Licht, und der Ofen bleibt ausgeschaltet. If the temperature of the furnace is on the other hand when the mains voltage is applied above the setpoint, the flag remains to the right of the tap, the cell 8 receives no light and the stove stays off.

Die Anfahrschaltung kann auch mit einem Heißleiter, d. h. mit einem Widerstand aufgebaut werden, der im kalten Zustand einen sehr großen und bei Erwärmung infolge Stromdurchgang einen sehr kleinen Widerstandswert hat. In diesem Fall ersetzt der Heißleiter in der Schaltung nach F i g. 1 den Widerstand 32, und der Relaiskontakt r22 wird als Arbeitskontakt ausgeführt und zum Heißleiter parallel gelegt. Der Parallelzweig zu R2 mit dem Widerstand 14 fällt fort. The start-up circuit can also be equipped with an NTC thermistor, i. H. with a Resistance can be built up, which is very large when cold and when heated has a very low resistance value due to the passage of current. In this case replaced the thermistor in the circuit according to FIG. 1 the resistor 32, and the relay contact r22 is designed as a normally open contact and placed parallel to the NTC thermistor. The parallel branch to R2 with the resistor 14 is omitted.

Statt zur Regelung kann der Relaiskontakt r1 2 oder ein zusätzlicher Kontakt auch zur Grenzwertsignalisierung verwendet werden. An den Ausgang K ist dann der Signalgeber z. B. für den unteren Grenzwert anzuschließen. Wird an Stelle des Arbeitskontaktes r1 ein Ruhekontakt verwendet, so kann der obere Grenzwert signalisiert werden. Instead of regulating the relay contact r1 2 or an additional Contact can also be used for limit value signaling. At the output K is then the signal generator z. B. to be connected for the lower limit value. Will in place of the normally open contact r1 uses a normally closed contact, the upper limit value can be signaled will.

In Fig. 2 ist eine abgewandelte Schaltung dargestellt, bei der ein Ruhekontakt r 2 des Relais R1 die Regel- oder Signaleinrichtung in der Ausgangsschaltung betätigt. Diese Schaltung unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen dadurch, daß unterhalb des Schaltpunktes das Relais Rt abgefallen und die lichtelektrische Zelle 8 unbelichtet ist, während oberhalb des Schaltpunktes die lichtelektrische Zelle 8 belichtet wird und das Relais Rt anspricht. Steigt die Temperatur des Ofens an und wandert der Zeiger 2 mit der Fahne 3 nach rechts, so kann die Strahlung der Lichtquelle 6 bei Erreichen des Schaltpunktes auf die lichtelektrische Zelle 8 fallen, und das Relais 1 spricht an. Über den Kontakt rí, wird die Lichtquelle 7 eingeschaltet und über den Ruhekontakt r,2 die Energiezufuhr zum Ofen unterbrochen. Steigt der Meßwert weiter an, so reflektiert schließlich die Fahne 3 kein Licht mehr auf die Zelle 8, jedoch wird diese Zelle von der Lichtquelle 7 weiterbelichtet. Der Zeiger 2 kann sich somit wiederum beliebig weit vom Schaltpunkt entfernen, ohne daß sich der Schaltzustand ändert. Fällt der Meßwert wieder, so wandert der Zeiger 2 nach links, reflektiert schließlich das Licht der Quelle 6 zur Zelle 8 und unterbricht den Lichtstrom von der Quelle 7 zur Zelle 8. Wenn die Fahne 3 aus dem Bereich der Lichtquellen 6 und 7 heraustritt, fällt kein Licht mehr auf die Zelle 8, das Relais, fällt ab, öffnet seinen Kontakt, und schließt den Ruhekontakt rí2. In Fig. 2, a modified circuit is shown in which a Normally closed contact r 2 of the relay R1, the control or signaling device in the output circuit actuated. This circuit differs from the one previously described in that that below the switching point the relay Rt dropped out and the photoelectric Cell 8 is unexposed, while above the switching point the photoelectric Cell 8 is exposed and the relay Rt responds. The temperature of the oven increases and if the pointer 2 with the flag 3 moves to the right, the radiation of the When the switching point is reached, the light source 6 falls on the photoelectric cell 8, and relay 1 responds. The light source 7 is switched on via the contact rí and via the normally closed contact r, 2 the energy supply to the furnace is interrupted. The rising Measured value continues, so finally the flag 3 no longer reflects light on the Cell 8, however, this cell is further exposed by the light source 7. The pointer 2 can thus in turn move away from the switching point as far as desired without moving the switching status changes. If the measured value falls again, the pointer 2 moves on left, finally reflects the light from source 6 to cell 8 and interrupts the luminous flux from the source 7 to the cell 8. If the flag 3 is out of the range of the Light sources 6 and 7 emerges, no more light falls on cell 8, the relay, drops out, opens its contact, and closes the normally closed contact rí2.

Bei der oben beschriebenen Schaltung muß die Anfahrschaltung so ausgelegt werden, daß sie beim Einschalten der Anlage oder beim Wiederkehren der Netzspannung nach einem Ausfall die Klemmen des Meßwerks vorübergehend kurzschließt. Der Kurzschluß kann durch einen Ruhekontakt der gleichen Relaisschaltung mit einem zusätzlichen Relais R2 wie in F i g. 1 vorgenommen werden. Wenn die Fahne 3 rechts vom Abgriff steht, d. h. der Meßwert oberhalb des Sollwertes liegt, wird durch die Anfahrschaltung bewirkt, daß die Fahne 3 zunächst den Abgriff in Richtung fallender Meßwerte durchfährt und nach Ansprechen des Relais R2 und Aufheben des Kurzschlusses für das Meßwerk die Fahne 3 den Abgriff in Richtung steigender Meßwerte abermals durchfährt und hierbei die Lichtquelle 7 eingeschaltet wird, so daß der Ofen über den Ruhekontakt rí2 des Relais R1 ausgeschaltet wird. Außerdem muß dafür gesorgt werden, daß die Energieversorgung für die Regelstrecke von dem gleichen Netz wie die Stromversorgung des fotoelektrischen Abgriffs abgeleitet wird, andernfalls wird bei einem Ausfall des den Abgriff speisenden Netzes der Ofen zerstört, da die Energiezufuhr zum Ofen weiter andauert, während der Abgriff funktionsunfähig ist. In the circuit described above, the start-up circuit must be designed in this way that they are when the system is switched on or when the mains voltage returns temporarily short-circuits the terminals of the measuring mechanism after a failure. The short circuit can by a normally closed contact of the same relay circuit with an additional Relay R2 as in Fig. 1 can be made. If the flag 3 is to the right of the tap stands, d. H. the measured value is above the setpoint, is activated by the start-up circuit has the effect that the flag 3 first travels through the tap in the direction of falling measured values and after relay R2 has responded and the short circuit for the measuring mechanism has been removed the flag 3 traverses the tap in the direction of increasing measured values again and in this case the light source 7 is switched on, so that the furnace has the normally closed contact rí2 of relay R1 is switched off. It must also be ensured that the Power supply for the controlled system from the same network as the power supply of the photoelectric tap, otherwise in the event of a failure of the network feeding the tap, the furnace is destroyed because the energy supply to the furnace continues while the tap is inoperable.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist die Außenfläche der Fahne 3 mit einer lichtreflektierenden Oberfläche versehen. Diese Umkehrung im Vergleich zu den Verhältnissen der F i g. 1 kann auch in Zusammenhang mit einem Relais verwendet werden, das die nachgeschalteten Regel- oder Sigualeinrich.-tungen über einen Arbeitskontakt schaltet. Der fotoelektrische Abgriff wird in bekannter Weise gegen Fremdlicht abgeschirmt, oder es werden Lichtquellen verwendet, die eine unsichtbare, beispielsweise ultrarote oder ultraviolette Strahlung aussenden (wobei die lichtelektrische Zelle ausschließlich auf diese Strahlung anspricht). In the arrangement according to FIG. 2, the outer surface of the flag 3 is with provided with a light-reflecting surface. This reversal compared to the conditions of FIG. 1 can also be used in conjunction with a relay that the downstream control or signal devices have a normally open contact switches. The photoelectric tap is shielded against extraneous light in a known manner, or light sources are used which have an invisible, for example ultra-red or emit ultraviolet radiation (the photoelectric cell being exclusively responds to this radiation).

Soll mit dem fotoelektrischen Abgriff nach der Erfindung ein oberer und ein unterer Grenzwert signalisiert oder der Stellmotor eines Reglers geschaltet werden, so können nach Fig. 3 zwei Abgriffe gemäß F i g. 1 oder 2 kombiniert werden. Die Lichtquellen 17 und 18 und die lichtelektrische Zelle 19 werden beispielsweise auf einem zur Einstellung des Sollwertes über die Skala des Meßgerätes schwenkbaren Arm angeordnet, die Lichtquellen 20 und 21 mit der lichtelektrischen Zelle 22 befinden sich auf einem anderen in gleicher Weise einstellbaren Schwenkarm. Die elektrische Schaltung kann entsprechend der F i g. 1 aufgebaut sein. Bei Belichtung der lichtelektrischen Zelle 19 wird beispielsweise ein Relais R3 mit einem Kontakt r3 eingeschaltet und bei Belichtung der Zelle 22 ein Relais, mit einem Kontakt rl. Die Relaiskontakte können nach F i g. 3 die beiden Drehrichtungen eines Stellmotors 23 schalten. Should an upper one with the photoelectric tap according to the invention and a lower limit value is signaled or the servomotor of a controller is switched 3, two taps according to FIG. 1 or 2 can be combined. The light sources 17 and 18 and the photoelectric cell 19 are, for example on a pivotable to adjust the setpoint over the scale of the measuring device Arranged arm, the light sources 20 and 21 with the photoelectric cell 22 are located on another swivel arm that can be adjusted in the same way. The electric Circuit can according to the F i g. 1 be constructed. When exposed to the photoelectric Cell 19, for example, a relay R3 with a contact r3 is switched on and when the cell 22 is exposed, a relay, with a Contact rl. the Relay contacts can according to FIG. 3 the two directions of rotation of a servomotor 23 switch.

Befindet sich der Zeiger des Meßwerkes 2 mit der Fahne 3 links von den Abgriffen, so wird die Zelle 19 von der Lichtquelle 17 beleuchtet. Das zugehörige Relais R3 ist angezogen und der Kontakt r3 nach links umgelegt. Die Wicklung 24 des Stellmotors, der beispielsweise die Brennstoffzufuhr zu einem Ofen steuert, wird an Spannung gelegt, und der Motor öffnet beispielsweise ein Ventil in der Brennstoffzuleitung. Bei steigendem Meßwert wandert der Zeiger 2 mit der Fahne 3 nach rechts, und hierbei wird zunächst die Lichtquelle 17 abgeschattet, und schließlich verläßt die Fahne 3 auch den Punkt, an dem noch eine Reflexion des von der Quelle 18 ausgehenden Lichtes an der Fahne möglich ist. Die Zelle 19 wird nicht mehr belichtet, das Relais R. fällt ab, und der Kontakt r.; legt nach rechts um. Der Stellmotor 23 bleibt stehen. Wandert die Fahne weiter nach rechts, so wird schließlich der Punkt erreicht, an dem. von der Lichtquelle 21 Licht über die Fahne auf die Zelle 22 treffen kann, so daß diese Zelle belichtet ist und das Relais R1 anzieht. Der Relaiskontakt r1 geht in Arbeitsstellung, so daß die Wicklung 25 des Stellmotors an Spannung gelegt wird. Der Motor dreht sich infolgedessen im entgegengesetzten Drehsinn und schließt beispielsweise das Ventil in der Brennstoffzuleitung zu einem Verbraucher. Beim Weiterwandern des Zeigers nach rechts erhält die Zelle 22 schließlich direktes Licht von 20, und das Relais Rt bleibt an gezogen. The pointer of the measuring mechanism 2 with the flag 3 is to the left of the taps, the cell 19 is illuminated by the light source 17. The associated Relay R3 is picked up and contact r3 is switched to the left. The winding 24 the servomotor, which controls the fuel supply to a furnace, for example, voltage is applied and the motor opens a valve in the fuel supply line, for example. As the measured value increases, the pointer 2 with the flag 3 moves to the right, and in doing so the light source 17 is initially shaded, and finally leaves the flag 3 also the point at which there is still a reflection of the light emanating from the source 18 on the flag is possible. Cell 19 is no longer exposed, relay R. falls off, and the contact r .; kills to the right. The servomotor 23 stops. If the flag moves further to the right, the point is finally reached, an to the. from the light source 21 light can hit the cell 22 via the flag, so that this cell is exposed and the relay R1 picks up. The relay contact r1 goes into working position, so that the winding 25 of the servomotor is connected to voltage will. As a result, the motor turns in the opposite direction and closes for example the valve in the fuel supply line to a consumer. At the As the pointer moves further to the right, cell 22 finally receives direct light of 20, and the relay Rt remains pulled on.

In F i g. 4 ist eine vereinfachte Schaltung für einen fotoelektrischen Abgriff mit zwei Schaltpunkten dargestellt. Hierzu werden wie bei einem einzigen Abgriff lediglich zwei Lichtquellen benötigt und zusätzlich eine weitere mit einem weiteren Relais verbundene lichtelektrische Zelle 26. Die Anordnung kann mit einer elektrischen Schaltung entsprechend Fig. 5 oder einer solchen nach Fig. 6 verbundes werden. Nach der Schaltung der Fig. 5 sind drei Sdaftzustände, beispielsweise bei einer Ofenheizung möglich: Bei kaltem Ofen Dreieckschaltung der Heizwicklung, bei Annäherung an den Sollwert Sternschaltung der Heizwicklung und bei Erreichen des Sollwertes Ausschalten der Heizwicklung. In Fig. 4 is a simplified circuit for a photoelectric Pick-up shown with two switching points. Do this as with a single Tap only requires two light sources and an additional one with one further relay connected photoelectric cell 26. The arrangement can be with a electrical circuit according to FIG. 5 or one according to FIG. 6 connected will. After the circuit in FIG. 5, there are three output states, for example at an oven heating possible: when the oven is cold, delta connection of the heating coil, with Approach to the setpoint star connection of the heating winding and when the Setpoint switching off the heating coil.

In Fig. 4 ist die Lichtquelle 28 relativ zu den lichtelektrischen Zellen 26 und 29 so angeordnet daß ihre Lichtstrahlung beide Zellen treffen kann wenn die am Zeiger 2 befestigte Fahne 3 den Lichtstrom nicht abschattet. Die Reflexion der Lichtstrahlung der Quelle 27 iiber die Fahne 3 dagegen trifft nur auf die Zelle 29 und beeinflußt die Zelle 26 nicht. Dies ist durch einfache Maßnahmen in der Lichtführung (beispielsweise zwei nebeneinanderliegende Zellen) ohne besonderen Aufwand zu erreichen. Die Zelle 29 ist wieder über ein Relais R an die Gleichspannungsquelle 9 angeschlossen außerdem ist die Zelle 26 über das Relais R; mit der gleichen Spannungsquelle verbunden. Ein Kontakt des Relais Aí* der Kontakt r11 liegt wieder in der Speiseleitung der Lichtquelle 28. In Fig. 4, the light source 28 is relative to the photoelectric Cells 26 and 29 arranged so that their light radiation can hit both cells if the flag 3 attached to the pointer 2 does not shade the luminous flux. The reflection the light radiation of the source 27 via the flag 3, however, only hits the cell 29 and does not affect cell 26. This is due to simple measures in the lighting (for example two adjacent cells) without any special effort. The cell 29 is again connected to the direct voltage source 9 via a relay R in addition, the cell 26 is via the relay R; connected to the same voltage source. A contact of the relay Aí * the contact r11 is again in the feed line of the Light source 28.

Es sei zunächst die Arbeitsweise der Schaltung in Zusammenhang mit einer Regelehirichtung nach F i g. 5 beschrieben. Befindet sich die Fahne 3 links von dem lichtelektrischen Abgriff, so daß sie die Strahlung der Lichtq.lelle 27 nicht beeinflußt, so trifft das Licht der Quelle 28 auf beide Zellen 26 und 29, und die Relais und R: sprechen an. Die Relaiskontakte r. und rl, in der Schaltung der Fig. 5 sind nach links umgelegt, und das Relais R4 stellt die Dreieckschaltung cier Heizwicklungen eines elektrischen Ofens her. Gelangt die Fahne 3 in die Stellung, in der Licht von der Quelle 27 auf die Zelle 29 reflektiert und die Strahlung der Quelle 28 abgeschattet wird, so fällt das Relais R5 ab, da die Zelle 26 kein Licht mehr erhält. Der Kontakt r in der Schaltung der Fig. 5 legt nach rechts um und erreicht die eingezeichnete Stellung. Jetzt spricht das Relais R; an und stellt die Sternschaltung der Heizwicklungen des elektrischen Ofens her. Führt der Zeiger 2 des SIeßverkes die Fahne 3 noch weiter nach rechts, so kann schließlich auch kein an der Fahne reflektiertes Licht von der Quelle 27 mehr auf die Zelle 29 treffen, und das Relais R1 fällt ab. öffnet den Kontakt und schaltet die Lichtquelle 28 aus. Let us first consider the operation of the circuit in connection with a regulation device according to FIG. 5 described. Flag 3 is on the left from the photoelectric tap, so that it emits the radiation from the light source 27 is not influenced, the light from the source 28 strikes both cells 26 and 29, and the relays and R: respond. The relay contacts r. and rl, in the circuit of the Fig. 5 are turned to the left, and the relay R4 provides the delta connection cier Heating coils of an electric furnace. When flag 3 is in the position in the light from the source 27 is reflected on the cell 29 and the radiation of the Source 28 is shaded, the relay R5 drops out, since the cell 26 has no light receives more. Contact r in the circuit of FIG. 5 flips to the right and reaches the position shown. Now the relay R speaks; and sets the star connection the heating coils of the electric furnace. The pointer 2 of the SIeßverkes leads the flag 3 even further to the right, so ultimately none can be on the flag reflected light from the source 27 hits the cell 29 more and the relay R1 drops. opens the contact and switches off the light source 28.

Gleichzeitig wird der Kontakt 11.2 nach rechts in die in F i g. 5 gezeichnete Stellung umgelegt und weder Relais, noch Relais. erhält Strom. so daß die Heizwicklunfig ausgeschaltet ist. Die Kontaktes; und r in der Schaltung der F i g. 5 sind zur gegenseitigen Blockierung der Relais R4 und R vorgesehen.At the same time, the contact 11.2 is moved to the right into the position shown in FIG. 5 drawn position changed and neither relay, nor relay. receives electricity. so that the heating coil is switched off. The contact; and r in the circuit of the F i g. 5 are provided for the mutual blocking of the relays R4 and R.

Bewegt sich der Zeiger des Meßwerkes wieder in entgegengesetzter Richtung, so wiederholt sich die Schaltfolge im umgekehrten Sinne, d. h. nach Ansprechen des Relais über die Zelle 29 wird zunächst die Sternschaltung der Heizwicklungen hergestellt und die Lampe 28 eingeschaltet. Gibt schließlich die Fahne 3 die Strahlung der Lichtquelle 28 frei, so werden wieder beide Zellen belichtet und die Dreiecksehaltung der Heizwicklungen hergestellt. If the pointer of the measuring mechanism moves in the opposite direction again Direction, the switching sequence is repeated in the opposite direction, i. H. after speaking of the relay via cell 29 is first the star connection of the heating windings produced and the lamp 28 switched on. Finally, the flag 3 gives the radiation the light source 28 is free, both cells and the triangular connection are exposed again the heating coils made.

Die Schaltung nach Fig. 4 kann auch im Zusammenhang mit einem von zwei Relaiskontakten r3 und rl, geschalteten elektrischen Stellmotor verwendet werden (F i g. 6 ). Hierbei wird nach Ansprechen beider Relais die Wicklung 24 des Stellmotors an Spannung gelegt und dieser Motor in der einen Drehrichtung eingeschaltet. Fällt das Relais R, ab, so legt der Kontakte, nach rechts um. und der Stellmotor 23 ist ausgeschaltet. Fällt schließlich auch das Relais R, ab. so legt auch der Kontakt r1 nach rechts um, und die Wicklung 25 des Stellmotors erhält Spannung, so daß der Motor in der anderen Drehrichtung läuft. The circuit of FIG. 4 can also be used in connection with one of two relay contacts r3 and rl, switched electric servomotor can be used (Fig. 6). Here, after both relays respond, the winding 24 of the servomotor connected to voltage and this motor switched on in one direction of rotation. Falls the relay R, down, then the contacts move to the right. and the servomotor 23 is switched off. Finally, the relay R also drops out. so is the contact r1 to the right, and the winding 25 of the servomotor receives voltage, so that the Motor runs in the other direction of rotation.

Claims

Claims: 1. Photoelectric tap for indicating and regulating Mefigergeräte, for limit value signaling or the like with a photoelectric to the luminous flux Cells control the light-reflecting flag on the moving part of the measuring mechanism and from the cells. possibly after amplification, switched relay, d a through g e k e n n -z e i c hn c t. that of two light sources (6. 7) the first (7) one photoelectric cell (8) immediately exposed to light and the light-reflecting flag (3) the radiation from the second light source (6) in the vicinity of the terminal point the photoelectric cell reflects the radiation from the first light source (7) to cell (8) interrupts and that the power supply of the first light source via a contact (r11) of a relay (R1) that responds when the cell (8) is illuminated is performed that switches the downstream control or signaling device.

2. Photoelectric tap according to claim 1 with two switching points for positive and negative control deviation and an adjustable neutral zone between the switching points, characterized in that two for each switching point Light sources (17, 18; 20, 21), one photoelectric cell (19, 22) and one each the power supply of the first light source switching relay are arranged and the light-reflecting flag (3) for each switching point the radiation of the assigned second light source (18, 21) reflected on the photoelectric cell (19, 22) and thereby interrupting the radiation from the associated first light source (17, 20) to the cell and the associated relay supplies power to the associated first light source switches.

3. Photoelectric tap according to claim 1 with two switching points for positive and negative control deviation and a neutral zone between the Switching points, characterized in that each switching point has a photoelectric Cell (26, 29) is assigned to a relay (R3, Rt) for both switching points however, there are only two light sources (27, 28) that the first light source (28) exposes both cells, while the light reflected from the flag (3) is the second light source (27) hits only one cell (29) and a contact (r3 l) des Relay (R1) switched by this cell provides power to both cells acting light source (18) switches.

4. Photoelectric tap according to claim 1 and following, characterized characterized in that the two light sources (6, 7) and the photoelectric cells (8) are arranged so that the light-reflecting flag as the measured value increases (3) First the radiation from the second light source (6) onto the photoelectric cell (8) reflected and then the radiation from the first source (7) interrupts the cell, so that above the switching point, the first light source (7) is switched off and the Cell (8) is unexposed and that a normally open contact (r1 i) of the photoelectric Cell (8) switched relay (R1) the downstream control or signaling device switches.

5. Photoelectric tap according to claim 1 to 3, characterized in that that the two light sources (6, 7) and the photoelectric cell (8) are so arranged are (Fig. 2) that with increasing measured value the light-reflecting flag (3) first between the first light source (7) and the cell (8) and then the radiation the second source (6) reflected on the photoelectric cell (8) so that above of the switching point the first light source (7) remains switched on and the cell (8) is exposed and that a contact (rí,) of the switched by the photoelectric cell Relay (R1) switches the downstream control or signaling device.

6. Photoelectric tap according to claim 1 to 4 with start-up circuit, characterized in that, for. B. by means of a delayed relay (R2.) An auxiliary voltage is temporarily switched to the measuring device (1) during the switch-on process and the auxiliary voltage is dimensioned in such a way that the measuring mechanism reaches its full deflection will.

7. Photoelectric tap according to claim 1 to 3 and 5 with start-up circuit, characterized in that temporarily by means of a delayed relay (R2) the measuring device (1) is short-circuited during the switch-on process Extracted publications: German Auslegeschrift No. 1 090 872; French patent specification No. 1,179,025; ETZ magazine, issue B, issue 6, 1959, pages 253 to 257.