DE1193270B

DE1193270B - Einrichtung fuer die Thermoelementbruch-sicherung von Temperaturmessvorrichtungen

Info

Publication number: DE1193270B
Application number: DES73943A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Felgentreff
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-05-13
Filing date: 1961-05-13
Publication date: 1965-05-20

Description

Einrichtung für die Thermoelementbruchsicherung von Temperaturmeßvorrichtungen Es sind abgeglichene Brückenschaltungen für die Thermoelementbruchsicherung von Temperaturreglern bekannt, die an zwei Eckpunkten von einer Hilfswechselspannung gespeist werden. Die Hilfswechselspannung wirkt nach dem Bruch des Thermoelements auf das Meßinstrument und bringt den Zeiger auf Endausschlag. Bei einer der bekannten Brückenschaltungen liegt der Gleichrichter in der Brückendiagonalen und das Meßwerk in einem Brückenzweig. Diese Schaltung hat den Nachteil, daß die Wechselspannung auch im Betriebszustand an dem Meßwerk liegt und der Meßwerkzeiger störende Vibrationen ausführt. Bei einer weiteren bekannten Brückenschaltung liegt das Meßwerk im Diagonalzweig und der Gleichrichter parallel zum Thermoelement. Hierbei muß die Brücke so dimensioniert werden, daß einerseits bei intaktem Thermoelement die Spannung am Gleichrichter unterhalb des Schwellwertes liegt, bei dem der Gleichrichter anspricht, während andererseits bei Thermoelementbruch die Spannung am Gleichrichter einen Wert oberhalb dieses Schwellwertes erreichen muß.
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung für die Thermoelementbruchsicherung von Temperaturmeßvorrichtungen mit einer in einem Zweig das Thermoelement enthaltenden abgeglichenen Brückenschaltung, die an zwei Eckpunkten von einer Hilfswechselspannung gespeist wird, welche nach Thermoelementbruch gleichgerichtet wird und auf das in die Brückendiagonale geschaltete Meßinstrument wirkt. Diese Einrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter in die Brückendiagonale und parallel zum Meßinstrument in solcher Polung geschaltet ist, daß er von der Thermoelementspannug in Sperrichtung beaufschlagt ist. Bei intaktem Thermoelement liegt hierbei keine Wechselspannung in der Brückendiagonalen, d. h. weder am Meßinstrument noch am Gleichrichter, und der Meßinstrumentenzeiger kann daher auch keine Vibrationen ausführen. Ist das Thermoelement dagegen defekt, so liegt die volle Spannung am Gleichrichter. Daher kann bei der Dimensionierung der Schaltung die Kennlinie des Gleichrichters unberücksichtigt bleiben; insbesondere ist die Lage des Schwellwertes unbeachtlich.
Es ist bekannt, zur Überwachung elektrischer Anlagen eine Brückenschaltung zu verwenden, in deren einem Zweig das zur Überwachung des Zustandes des Schaltelementes dienende Meßwerk und ein Gleichrichter in Reihenschaltung liegen. Während bei der Erfindung das Meßwerk zugleich zur Bruchsicherung herangezogen wird, findet bei dieser bekannten Anordnung hierfür ein zusätzliches Meßwerk Verwendung. Ferner läßt die bekannte Schaltung nicht die bei der Erfindung im Hinblick auf die Vermeidung von Vibrationen des Zeigers des Anzeigeinstrumentes sowie zur Unwirksammachung des Einflusses der individuellen Gleichrichterkennlinie getroffenen Maßnahmen erkennen.
Weiterhin ist eine Brückenschaltung mit einemRelais in der Brückendiagonale bekannt, in der parallel zur Relaiswicklung Gleichrichter mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung geschaltet sind. Der Sinn dieser Maßnahme ist der Schutz des Relais vor Spannungen, die größer als der Schwellwert eines Gleichrichters sind. Im Falle der Thermoelementbruchsicherung soll aber nicht das Meßinstrument vor übermäßiger Beanspruchung geschützt werden, sondern gerade ein möglichst großer Strom über das Instrument fließen, damit Vollausschlag erreicht wird. Der Gleichrichter parallel zum Instrument soll eine Periode der Wechselspannung für das Meßinstrument unwirksam machen. Es handelt sich hier also um unterschiedliche Aufgabenstellungen und Wirkungsweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der neuen Schaltung ist zur Erläuterung der Erfindung in der Zeichnung dargestellt.
Eine Wheatstonsche Brücke mit den Brückenwiderständen W1 bis W4 wird an den Eckpunkten 1 und 2 in bekannter Weise mit Hilfswechselspannung gespeist. Im Brückenzweig mit dem Widerstand W liegt das Thermoelement Th, und in die Brückendiagonale ist das Meßwerk M eines Temperaturreglers geschaltet. Parallel zum Meßwerk liegt der Gleichrichter Gl. Im normalen Betriebszustand fließt der Thermoelementstrom entsprechend der Temperatur an der Meßstelle über die Brückenzweige mit den Widerständen W1 und W2 zum Meßwerk M. Der Parallelzweig mit den Widerständen W3 und W4 wird hochohmig ausgelegt, damit der dort fließende Strom praktisch ohne Einfluß ist. Auch der Innenwiderstand der Wechselstromquelle ist z. B. mit Hilfe eines Vorwiderstandes W6 entsprechend hochohmig ausgeführt.
Da die vom Thermoelement gelieferte Spannung in der Sperrichtung des Gleichrichters wirkt, ist auch der Parallelzweig des Gleichrichters ohne Einfluß.
Die Brücke ist für die an den Punkten 1 und 2 eingespeiste Wechselspannung abgeglichen, d. h. in der Brückendiagonalen liegt weder am Meßwerk noch am Gleichrichter Wechselspannung. Kommt es dagegen zu einem Bruch des Thermoelementes, so ist der eine Brückenzweig unterbrochen, und die eine Halbwelle der Wechselspannung fließt über das Meßwerk, das hierdurch auf Vollausschlag gebracht wird, so daß der Regler den Heizstromkreis des vom Thermoelement Th überwachten Gerätes abschaltet.
Die Widerstände in den Brückenzweigen, über die der Thermoelementstrom fließt, können so dimensioniert werden, daß sie gleichzeitig den für das Meßwerk erforderlichen, dem gewünschten Meßbereich entsprechenden Vorwiderstand bilden.
Der Widerstand W1 im Brückenzweig des Thermoelementes kann auch fortfallen, so daß dieser Brückenzweig lediglich das Thermoelement allein enthält. Der Widerstand W im anderen Brückenzweig ist dann für den Abgleich der Wechselstrombrücke passend zu bemessen.
Wenn der eine Brückenzweig lediglich das Thermoelement enthält, wird der erforderliche Vorwiderstand für das Meßwerk in die Brückendiagonale geschaltet, wie dies mit dem gestrichelt eingezeichneten Widerstand W5 in der Zeichnung angedeutet ist.
Dieser Widerstand bildet dann zusammen mit dem Widerstand W2 den für das Meßwerk erforderlichen, dem gewünschten Meßbereich angepaßten Vorwiderstand. Der Gleichrichter Gl liegt in diesem Fall parallel zu dem Meßwerk und dem Vorwiderstand W5.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung für die Thermoelementbruchsicherung von Temperaturmeßvorrichtungen mit einer in einem Zweig das Thermoelement enthaltenden abgeglichenen Brückenschaltung, die an zwei Eckpunkten von einer Hilfswechselspannung gespeist wird, welche nach Thermoelementbruch gleichgerichtet wird und auf das in die Brückendiagonale geschaltete Meßinstrument wirkt, d a -durch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter in die Brückendiagonale und parallel zum Meßinstrument in solcher Polung geschaltet ist, daß er von der Thermoelementspannung in Sperrrichtung beaufschlagt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenzweige, welche an dem nicht mit dem Thermoelement verbundenen Speisepunkt liegen, hochohmig sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Widerstände in den Brückenzweigen, in denen der Thermoelementstrom zum Meßwerk fließt (W1, W2), den für das Meßwerk erforderlichen, dem gewünschten Meßbereich entsprechenden Vorwiderstand bildet.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß nur das Thermoelement den einen Brückenzweig bildet, daß der Widerstand des entsprechenden Brückenzweiges (W2) für den Abgleich der Wechselstrombrücke passend bemessen ist und daß dieser Widerstand (W2.) zusammen mit einem Widerstand in der Brückendiagonalen (W5) den für das Meßwerk erforderlichen, dem gewünschten Meßbereich entsprechenden Vorwiderstand bildet.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter in der Brückendiagonalen auch zum Vorwiderstand (W5) des Meßwerks parallel geschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 082 669, 1105985; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 701 712; USA.-Patentschrift Nr. 2 850 684.