DE1272779B - Remote measurement device - Google Patents
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Description
Einrichtung zur Fernmessung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Fernmessung, die ein den gemessenen Zustand anzeigendes Signal erzeugt.Telemetry Device The invention relates to a device for remote measurement, which generates a signal indicating the measured condition.
Einrichtungen zur Fernübertragung der Stellung eines Zeigers auf einer Anzeigevorrichtung, bei denen ständig abtastbare Codierscheiben oder Codierwalzen Verwendung finden, sind grundsätzlich bekannt. Die Codierscheiben sind dabei vorzugsweise in leitende und nichtleitende Sektoren unterteilt, wobei eine Relativbewegung zwischen einem oder mehreren Abtastorganen und der Codewählvorrichtung stattfindet. Bei den bekannten derartigen Einrichtungen wird entweder nur die Codescheibe bzw. Codewalze oder das zugehörige Abtastorgan bewegt. Bei einer bekannten Vorrichtung zur Übertragung von Informationen ist eine Wählscheibe entlang ihrer Peripherie mit einer Vielzahl von Impedanzen beaufschlagt, wobei der jeweils angezeigte Widerstandswert die Stellung eines Anzeigeorgans auf der Scheibe charakterisiert. Means for remote transmission of the position of a pointer a display device in which continuously scannable coding disks or coding rollers Find use are known in principle. The coding disks are preferred divided into conductive and non-conductive sectors, with a relative movement between one or more scanning elements and the code selection device takes place. Both known such devices is either only the code disk or code roller or the associated scanning element moves. In a known device for transmission of information is a dial along its periphery with a multitude acted upon by impedances, the respective displayed resistance value being the position of a display element on the disc.
Eine weitere bekannte Fernübertragungsvorrichtung für numerische Angaben in zwei verschiedene Maßeinheiten, von denen die eine Maßeinheit ein Vielfaches der andereren beträgt oder beide Maßeinheiten in verschiedener numerischer Größenordnung liegen, wobei die den zwei Maßeinheiten entsprechenden Zahlenwerte an einer Sendestation in eine einzige, nach dem Reflexionscode verschlüsselte Binärzahl umgesetzt werden, in der eine Digi. talwertgruppe den in größeren Maßeinheiten und eine andere Digitalwertgruppe den in kleineren Maßeinheiten ausgedrückten Zahlenwert wiedergibt, und die Codezahl mit beispielsweise elektrischen Signalen zu einer entfernt gelegenen Empfangsstation übertragen wird, um dort bezüglich ihrer zwei Gruppen getrennt aufgeschlüsselt und getrennt als numerische Angabe zur Anzeige gebracht zu werden, kennzeichnet sich dadurch, daß der der niedrigen Maßeinheit entsprechende Zahlwert in Abhängigkeit von der Größe des für die höhere Maßeinheit zu übertragenden Zahlenwertes nach dem einen oder dem anderen von zwei verschiedenen Refiexionscodes umgesetzt wird und auf die Empfangsstation eine vom Zahlenwert für die höhere Maßeinheit gesteuerte Relaiskontaktanordnung vorgesehen ist, welche Decodiermatrizenkreise für die niedrigere Maßeinheit so einstellt, daß sie die empfangene Codezahl entsprechend dem richtigen der zwei verschiedenen Codes entschlüsselt (deutsche Patentschrift 1 035 018). Die Codewählscheibe ist bei dieser Einrichtung in mehrere konzentrische Ringe unterteilt, von denen jeder in leitende und nichtleitende Abschnitte eingeteilt ist und separat jeweils von einer Bürste abgegriffen wird, die mit einem Sender in Verbindung stehen. An der Peripherie der Codewählscheibe ist ein diese umschließender Seilzug befestigt, welcher andererseits mit einem Schwimmer verbunden ist. Another known telecommunication device for numerical Specifications in two different units of measurement, one of which is a multiple the other is or both units of measurement in different numerical orders of magnitude the numerical values corresponding to the two units of measurement at a transmitting station are converted into a single binary number encrypted according to the reflection code, in the one Digi. Talwertgruppe den in larger units of measurement and another digital value group represents the numerical value expressed in smaller units, and the code number with, for example, electrical signals to a remote receiving station is transferred to there broken down and separated in terms of their two groups to be displayed separately as numerical information is characterized in that the numerical value corresponding to the lower unit of measurement in dependence on the size of the numerical value to be transmitted for the higher unit of measurement after the one or the other of two different reflection codes is implemented and on the receiving station one controlled by the numerical value for the higher unit of measurement Relay contact arrangement is provided, which decoding matrix circuits for the lower Set the unit of measure to match the received code number with the correct one which decrypts two different codes (German patent specification 1 035 018). the In this device, the code dial is divided into several concentric rings, each of which is divided into conductive and non-conductive sections and separately is tapped by a brush that is connected to a transmitter. An encircling cable pull is attached to the periphery of the code dial, which on the other hand is connected to a float.
Die Codewählscheibe steht derart unter einer Federvorspannung, daß das Heben bzw. Absenken des Schwimmers eine Winkeldrehung der Scheibe bewirkt. Diese bekannte Fernübertragungsanordnung ist jedoch nicht geeignet, in größere Tiefen abgesenkt zu werden, da der bei derselben verwendete Seilantrieb der Codescheibe das Absenken des Schwimmers über nur kurze Entfernung ermöglicht, weil andernfalls das Seilgewicht zu groß würde und die Meßergebnisse dadurch zu stark verfälscht werden können. Es ist auch zu bemerken, daß diese bekannte Vorrichtung keine festen Bezugswiderstände besitzt und deshalb ein Übertragen der Meßwerte von Widerstandsänderungen beeinflußt werden kann.The code dial is so under a spring bias that raising or lowering the float causes the disc to turn angularly. These known long-distance transmission arrangement is not suitable, however, at greater depths to be lowered, because the cable drive used in the same code disk allows the float to be lowered over a short distance, otherwise the weight of the rope would be too great and the measurement results would be falsified too much can be. It should also be noted that this known device is not fixed Has reference resistances and therefore a transfer of the measured values of changes in resistance can be influenced.
Von derartigen Einrichtungen zur Fernmessung geht die vorliegende Erfindung aus, der die Aufgabe zugrunde liegt, die den bekannten derartigen Einrichtungen zur Fernmessung anhaftenden Nachteile zu vermeiden. Bei Einrichtungen zur Fernmessung, die mit elektrischen Stromkreisen zur Übertragung der Signale arbeiten, gehen Widerstandsänderungen des Übertragungsstromkreises als Fehler in die Messung ein. The present invention is based on such devices for telemetry Invention from which the object is based on the known such devices disadvantages associated with telemetry to avoid. With facilities for remote measurement, which work with electrical circuits to transmit the signals, Changes in the resistance of the transmission circuit are included as errors in the measurement a.
Solche Widerstands änderungen entstehen beispielsweise durch Änderung der Länge des tSbertragungsstromkreises oder der am Meßort herrschenden Temperaturschwankungen. Anzeigegeräte, die auf kleine Widerstands änderungen reagieren, arbeiten daher nicht mit ausreichender Genauigkeit. Dieser Nachteil macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn an Stellen unterschiedlicher Flüssigkeits- oder Erdtiefen Messungen der dort herrschenden Zustände, wie des Druckes, vorgenommen werden. Das Fühlorgan, das aus einer auf Druck ansprechenden Sonde bestehen kann, muß bei Meßeinrichtungen, die beispielsweise in Ölquellen Verwendung finden, am Boden oder in einer jeweils gewünschten Tiefe der Ölquelle angeordnet sein. Durch das Absenken der Sonde in unterschiedliche Tiefen ändert sich zwangläufig die Länge und damit auch der elektrische Widerstand des Obertragungsleiters zwischen Sonde und Anzeigevorrichtung. Darüber hinaus kann durch Änderung der Umgebungstemperatur, durch Änderung der Stromableitungsverluste und ähnliche Faktoren der Widerstand des tÇbertragungsstromkreises geändert und die Genauigkeit der Anzeige gestört werden. Daher arbeiten Sonden, deren Meßgrößen durch geringe Widerstandsänderungen erfaßt werden, nicht ausreichend genau, und sie müssen außerdem für jede Meßstelle genau und für jede Messung erneut eingeeicht werden. Such changes in resistance arise, for example, as a result of a change the length of the transmission circuit or the temperature fluctuations prevailing at the measuring location. Display devices that react to small changes in resistance therefore do not work with sufficient accuracy. This disadvantage is particularly noticeable when if measurements are taken at places of different liquid or earth depths prevailing conditions, such as pressure, can be made. The feeling organ that consists of a pressure-responsive probe must exist for measuring devices that For example, find use in oil wells, on the ground or in any desired use Be arranged depth of the oil well. By lowering the probe into different Depths inevitably change the length and thus also the electrical resistance of the transmission conductor between the probe and the display device. In addition, can by changing the ambient temperature, by changing the current dissipation losses and similar factors change the resistance of the transmission circuit and the accuracy of the display will be disturbed. Therefore, probes work, their measurands are detected by small changes in resistance, not sufficiently accurate, and they must also be calibrated precisely for each measuring point and re-calibrated for each measurement will.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und schafft eine Meßeinrichtung, die in der Lage ist, beliebige Umgebungszustände an einem beliebig entfernten Punkt anzugeben, wobei die Anzeige unabhängig von Widerstandsänderungen in der elektrischen Übertragungsleitung ist. Für den obere tragungsstromkreis wird ein einziger isolierter Leiter zwischen der Meßstelle und der Anzeigestelle verwendet, wobei die Meß- und Anzeigestelle jeweils geerdet ist. The present invention avoids these disadvantages and provides one Measuring device that is able to measure any environmental conditions at any the distant point, the display being independent of changes in resistance is in the electrical transmission line. For the upper load circuit a single insulated conductor is used between the measuring point and the display point, the measuring and display points are each grounded.
Die Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Abtastvorrichtung quer zur Bewegungsrichtung der Abschnitte des Codierschemas bewegbar ist und derart in eine Widerstandskombination geschaltet ist, daß mit jeder der drei Grundstellungen der Abtastvorrichtung, nämlich der Ausgangsstellung außerhalb des Codierschemas, der Stellung auf einem nichtleitenden Abschnitt des Codierschemas und der Stellung auf einem leitenden Abschnitt des Codierschemas, ein anderer, genau definierter Wirkwiderstand innerhalb der zum Anzeigegerät führenden Einzelleitung verknüpft ist, demgegenüber der Ohmsche Widerstand dieser Einzelleitung vernachlässigbar ist. The object is achieved according to the invention in that the scanning device transverse to the direction of movement of the sections of the coding scheme is movable and is connected in a resistor combination that with each the three basic positions of the scanning device, namely the starting position outside of the coding scheme, the position on a non-conductive section of the coding scheme and the position on a leading section of the coding scheme, another, exactly Defined effective resistance within the individual line leading to the display device is linked, on the other hand the ohmic resistance of this individual line is negligible is.
Hierbei ist wesentlich, daß der Antriebsmotor der Abtastvorrichtung gleichzeitig als Wirkwiderstand verwendet wird. It is essential that the drive motor of the scanning device is used as an effective resistor at the same time.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Abtastvorrichtung in der Ausgangs- und Endstellung auf einem leitenden Element ruht, wodurch eine Widerstandskombination hergestellt wird, deren zugehörige Stromstärke von derjenigen des Codierschemas abweicht. Another feature of the invention is that the scanning device rests in the initial and final position on a conductive element, whereby a Resistance combination is produced, whose associated current strength is different from that of the coding scheme differs.
Weiter ist das Meßgerät als Sonde mit einem schraubenförmigen Bourdon-Rohr ausgebildet, des- sen eines Ende örtlich fixiert ist, während das andere Ende an das beweglich gelagerte Codierschema angreift. Hierbei ist wesentlich, daß der das Bourdon-Rohr enthaltende Raum der Sonde gegenüber dem Medium, dessen Druck zu messen ist, durch eine Membran verschlossen ist. The measuring device is also available as a probe with a helical Bourdon tube trained, therefore sen one end is fixed in place, while the other end to attacks the movably mounted coding scheme. It is essential that the Bourdon tube containing space of the probe facing the medium, whose pressure is to be measured is closed by a membrane.
Die Sonde kann ein Thermometer enthalten, dessen Temperaturanzeige zur Verstellung des Codierschemas dient. The probe can contain a thermometer, its temperature display is used to adjust the coding scheme.
Die Sonde kann auch einen Schwimmer enthalten, dessen Lageänderungen bei geändertem Pegelstand auf die Codiereinrichtung übertragen werden. The probe can also contain a swimmer whose position changes are transmitted to the coding device when the level is changed.
Schließlich ist noch wesentlich, daß die Sonde, das Codierschema und die Abtastvorrichtung gemeinsam mit allen Widerständen so gekapselt sind, daß sie auf den Grund einer Ölquelle abgesenkt werden können, wobei nur eine - einzige elektrische Leitung nach oben führt. Finally, it is also essential that the probe, the coding scheme and the scanning device together with all resistors are encapsulated in such a way that they can be lowered to the bottom of an oil well, with only one - only one electrical line leads upwards.
Durch die bewegliche Anordnung der Abtastvorrichtung quer zu dem Codierschema wird erreicht, daß bei einem relativ einfachen Aufbau der Codierscheibe eine vielstellige Codezahl erzeugt wird. Due to the movable arrangement of the scanning device transversely to the Coding scheme is achieved that with a relatively simple structure of the coding disc a multi-digit code number is generated.
Weiter ist von Vorteil, daß mit einem einzigen Abfragevorgang eine genaue Anzeige des jeweils aufgenommenen Meßwertes bewirkt wird. Another advantage is that with a single query process a exact display of the respectively recorded measured value is effected.
Für den Abfragevorgang ist lediglich ein kurzer Stromstoß erforderlich, der ausreicht, einen Motor so anzutreiben, daß der Schleifkontakt aus seiner Ausgangsstellung, beispielsweise einmal radial über die Codierscheibe und anschließend zurück in seine Ausgangsstellung läuft. All that is required for the interrogation process is a short power surge. which is sufficient to drive a motor in such a way that the sliding contact from its starting position, for example, once radially over the coding disk and then back into his Starting position is running.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß in bekannter Weise zwischen der Meßsonde und der Meßstelle nur ein einziger elektrischer Leiter notwendig ist. Die Länge des elektrischen Leiters, sein Ohmscher Widerstand sowie Widerstandsschwankungen bei konstanter Leiterlänge haben keinerlei Einfluß auf die Genauigkeit der Meßwertübertragung, da die Codierung mittels Zwischenschaltung von Widerständen bzw. Another advantage of the device according to the invention is that that in a known manner between the measuring probe and the measuring point only a single one electrical conductor is necessary. The length of the electrical conductor, its ohmic conductor Resistance and fluctuations in resistance with a constant conductor length do not have any Influence on the accuracy of the measured value transmission, since the coding is interposed of resistances or
Widerstandskombinationen erfolgt und somit nur Relativwerte der erzeugten charakteristischen Stromstärken zu dem entfernt liegenden Meßgerät übertragen werden. Zufällige Widerstandsschwankungen im Obertragungsleiter sind darüber hinaus klein gegenüber den übertragenen Meßgrößen. Auch ist der Widerstand der einzigen vorhandenen Verbindungsleitung zwischen Sonde und Meßgerät vernachlässigbar klein.Resistance combinations are made and thus only relative values of the generated characteristic currents are transmitted to the remote measuring device. Random fluctuations in resistance in the transmission conductor are also small compared to the transferred measured quantities. Resistance is also the only one that exists Connecting line between probe and measuring device is negligibly small.
Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung, und es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Digital-Drucksonde, Fig.2 einen Längsschnitt durch die Digital-Drucksonde nach F i g. 1, F i g. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 aus F i g. 2 zur Darstellung der Kurvenscheibe, Fig.4 eine Teilansicht des oberen Teiles der Sonde, gesehen von der rechten Seite in F i g. 2, Fig. 5 eine Draufsicht auf die Codescheibe der Sonde gemäß F i g. 2, F i g. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Digital-Drucksonde gemäß der Erfindung, teilweise im vertikalen Schnitt, F i g. 7 einen Längsschnitt der Drucksonde gemäß Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 aus Fig. 7, Fig. 9 eine Draufsicht auf eine weitere Codescheibe, F i g. 10 eine Darstellung der für drei verschiedene Stellungen der Codescheibe gemäß F i g. 5 oder 9 erzeugten Aufzeichnungen, Fig.11 einen Vertikalschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung, die für die Messung von Änderungen des Flüssigkeitsspiegels in einem Behälter oder Tank benutzt wird, und Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 aus Fig. 11. The drawings show, for example, embodiments of the invention, and it shows F i g. 1 shows a schematic representation of the device according to the invention with a digital pressure probe, Fig. 2 shows a longitudinal section through the digital pressure probe according to FIG. 1, Fig. 3 shows a cross section along the line 3-3 from FIG. 2 for illustration of the cam, Figure 4 is a partial view of the upper part of the probe, seen from the right-hand side in FIG. 2, FIG. 5 shows a plan view of the code disk of the probe according to FIG. 2, fig. 6 shows another embodiment of a digital pressure probe according to the invention, partly in vertical section, FIG. 7 shows a longitudinal section the pressure probe according to Fig. 6, 8 shows a section along the line 8-8 from FIG. 7, FIG. 9 shows a plan view of a further code disk, FIG. 10 one Representation of the three different positions of the code disk according to FIG. 5 or 9 generated recordings, FIG. 11 a vertical section through another Embodiment of the device according to the invention, which is used for measuring changes of the liquid level in a container or tank is used, and FIG. 12 shows a Section along line 12-12 from FIG. 11.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen der Umgebungszustände an einem entfernten Punkt umfaßt ein beweglich angebrachtes, den Umgebungszustand abfühlendes Element und eine mit diesem Element verbundene, die Elementbewegung in ein digitales Signal umwandelnde Schaltung, wobei das Signal die Anderung der Umgebungszustände, wie z. B. Druck, Temperatur, Flüssigkeitsbewegung bzw. The device according to the invention for measuring environmental conditions at a distant point, a movably mounted one includes the environmental condition sensing element and one associated with this element, the element movement in a digital signal converting circuit, the signal being the change of the Environmental conditions, such as B. pressure, temperature, fluid movement or
-verlagerung, Feuchtigkeit, Geschwindigkeit u. a., angibt. Die Vorrichtung kann ein weiteres bewegliches Element enthalten bzw. damit verbunden sein, welches einen Teil einer Fühlvorrichtung darstellt, die das bewegliche Element in Abhängigkeit von der Änderung der Umgebungszustände bewegt. Ein Code-Element ist mit diesem beweglichen Element seinerseits beweglich verbunden. Das Code-Element ist mit elektrisch leitenden und nichtleitenden Abschnitten versehen. Dem Code-Element sind Schleifkontakte zum Abtasten der leitenden und nichtleitenden Abschnitte zugeordnet. Die mittels der Schleifkontakte von den Code-Elementen abgenommenen Ströme werden auf geeignete Meß-bzw. Anzeigevorrichtungen übertragen.-Displacement, humidity, speed and others. The device can contain or be connected to a further movable element, which represents a part of a sensing device, which the movable element in dependence moved by the change in environmental conditions. A code element is movable with this Element in turn movably connected. The code element is electrically conductive and non-conductive sections. There are sliding contacts to the code element Scanning the conductive and non-conductive sections assigned. The means of the Sliding contacts taken from the code elements are switched to suitable currents Measuring or Transfer display devices.
Es ist für das bewegliche Element von Bedeutung, daß dessen Bewegung nicht auf eine bestimmte Richtung beschränkt ist, so daß beispielsweise eine Drehbewegung oder auch seitliche winkelige und axiale Verschiebungen zur Messung geeignet sind. It is important for the movable element that its movement is not limited to a particular direction, so that, for example, a rotary movement or lateral angular and axial displacements are suitable for the measurement.
Das bewegliche Element kann dabei eine Welle, ein Stab, ein armartiges Organ oder anderes mehr sein, welches mit der Fühleinrichtung, wie einer Membran, einer Feder, einem Bimetallstreifen oder auch einem Bourdon-Rohr, verbunden ist. So verursacht beispielsweise eine auf Druckänderung ansprechende Membran eine analoge Bewegung einer daran befestigten Stange. Bei einem schraubenförmig angeordneten Bourdon-Rohr wird eine Druckänderung eine Torsion hervorrufen, die gleichfalls mittels eines geeigneten Elementes übertragen werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden an Hand einer solchen Drucksonde, die auf den Grund einer Ölquelle angesenkt werden kann, beispielsweise beschrieben.The movable element can be a shaft, a rod, an arm-like one Be an organ or something else that is connected to the sensing device, such as a membrane, a spring, a bimetallic strip or a Bourdon tube. For example, a membrane that responds to pressure changes causes an analog one Movement of a rod attached to it. With a helically arranged Bourdon tube will cause a pressure change a torsion, which also means a suitable element can be transferred. The device according to the invention is in the following on the basis of such a pressure probe, which is at the bottom of an oil well can be lowered, for example, described.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Digital-Drucksonde. Die Drucksonde, die unter einem Pumpengehäuse befestigt sein kann, ist auf die Grundsohle einer Ölquelle absenkbar. Ein von der Sonde an einem beliebigen Ort entfernt angebrachtes Meßinstrument bzw. eine aufzeichnende Vorrichtung ist über den Leiter 4 mit dieser Sonde G verbunden. Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the invention with a digital pressure probe. The pressure probe, which is under a pump housing can be attached, can be lowered to the base of an oil well. One of the Probe Remote measuring instrument or recording at any location The device is connected to this probe G via the conductor 4.
Das Meßinstrument 5, beispielsweise ein Milliamperemeter, ist seinerseits über die Leitung 6 an die Stromquelle7 angeschlossen. Die Stromquelle 7 ist andererseits über die Erdleitung 8 an Erde 9 angeschlossen. Die Stromquelle 7 kann aus einer Batterie bestehen, welche mittels einer Wechselstromquelle 10 über den Zweiwegegleichrichter 11 gespeist wird. Der Ausgang 12 des Zweiwegegleichrichters 11 ist dabei mit einem Schalter 14 versehen, und der Ausgang 13 liegt über den Regelwiderstand 15 an der Erdleitung 8. In der dargestellten Stellung schließt der Schalter 14 den Stromkreis der Batterie 7 über das Milliamperemeter 5 und den Motor 19 der Drucksonde G, wobei die Rückleitung über Erde erfolgt. Bei Nichtinbetriebnahme der Drucksonde G liegt der Schalter 14 an der Ausgangsklemme 12, wodurch die Batterie in Ladestellung ist.The measuring instrument 5, for example a milliammeter, is in turn connected via the line 6 to the power source 7. The power source 7 is on the other hand connected to earth 9 via earth line 8. The power source 7 can consist of a Battery exist, which by means of an AC power source 10 via the full-wave rectifier 11 is fed. The output 12 of the two-way rectifier 11 is here with a Switch 14 provided, and the output 13 is through the variable resistor 15 to the Earth line 8. In the position shown, switch 14 closes the circuit the battery 7 via the milliammeter 5 and the motor 19 of the pressure probe G, wherein the return is via earth. If the pressure probe G is not put into operation the switch 14 at the output terminal 12, whereby the battery is in the charging position.
Die Erdung des Motors 19 erfolgt über das Pumpengehäuse. Die Länge des Leiters 4 zwischen der Sonde G und dem Meßinstrument 5 kann sehr unterschiedlich sein und wird durch die verschiedenen Tiefen der zu messenden Ölquellen bestimmt. Der Widerstand des Leiters 4 ändert sich entsprechend seiner Länge und ist darüber hinaus noch von verschiedenen anderen Umweltfaktoren, wie beispielsweise Temperaturänderungen u. dg., abhängig. In ähnlicher Weise kann sich der Erdkontakt ändern. Für die bei derartigen Meßanordnungen in Betracht kommenden Meßinstrumente 5 ist es wichtig, daß der Widerstand des Leiters 4 die Spannung der Stromquelle 7 und der Einfluß der Erdleitung keine negative Wirkung auf die zu messende Größe ausüben. The motor 19 is grounded via the pump housing. The length of the conductor 4 between the probe G and the measuring instrument 5 can be very different and is determined by the different depths of the oil wells to be measured. The resistance of the conductor 4 changes according to its length and is above it in addition to various other environmental factors, such as temperature changes etc., dependent. Similarly, the earth contact can change. For the at Measuring instruments 5 which are suitable for such measuring arrangements, it is important to that the resistance of the conductor 4, the voltage of the current source 7 and the influence the earth line do not have a negative effect on the quantity to be measured.
Die Digital-Drucksonde G ist mit einer Codescheibe C versehen, die auf einer Welle 18 befestigt ist, wobei sich die Welle 18 auf einem Bourdon-Rohr in Abhängigkeit von der zu messenden Druckänderung dreht. Ein Motor 19 ist mit einem Schleifkontakt 20 verbunden, welcher von einer Ruheplatte 21 aus über die Codescheibe C bewegt wird. Der Motor 19 durchläuft vorzugsweise für jede Messung nur eine Umdrehung. Die Codescheibe C besteht an ihrer Oberfläche aus leitenden Segmenten 22 und dazwischen nichtleitenden Abschnitten. Eine vorzugsweise Ausführungsform der Codescheibe C besteht aus mit Epoxy-Harz imprägnierter und gehärteter Glasfaser und einer an den leitenden Segmenten 22 aufgetragenen Kupferschicht. Beim Abtasten der Codescheibe C bewegt sich der Schleifkontakt 20 radial über diese hinweg und überstreift so abwechselnd leitende und nichtleitende Segmente. The digital pressure probe G is provided with a code disk C which is mounted on a shaft 18, the shaft 18 on a Bourdon tube rotates depending on the pressure change to be measured. A motor 19 is with a Sliding contact 20 connected, which from a rest plate 21 on the code disk C is moved. The motor 19 preferably rotates only one revolution for each measurement. The code disk C consists on its surface of conductive segments 22 and between them non-conductive sections. A preferred embodiment of the code disk C consists of epoxy resin impregnated and hardened fiberglass and one to the conductive segments 22 applied copper layer. When scanning the code disk C the sliding contact 20 moves radially over this and so slips over alternating conductive and non-conductive segments.
Dabei hängt die Zahl der überstrichenen leitenden und nichtleitenden Segmente der Codescheibe C von der Winkelstellung derselben ab, die ihrerseits von der jeweiligen Torsion des Bourdon-Rohres abhängig ist.It depends on the number of conductive and non-conductive swepts Segments of the code disk C from the angular position of the same, which in turn of depends on the torsion of the Bourdon tube.
Aus F i g. 1 ist weiter erkennbar, daß die Welle 18 über die Leitung 24 geerdet ist. Des weiteren liegt die Ruheplatte 2t über den Widerstand 25 an Erde 16. Der Schleifkontakt 20 liegt über den Widerstand 27 an dem Leiter 4. Gemäß der Stellung des Schleifkontaktes 20 ergeben sich damit drei unterschiedliche, von dem Meßinstrument 5 angezeigte Meßzustände. In der Ausgangsstellung liegt der Schleifkontakt 20 auf der Ruheplatte 21 auf, wobei der Stromfluß durch die hintereinandergeschalteten Widerstände 25 und 27 sowie durch den Widerstand des parallelliegenden Motors 19 bestimmt wird. Der zweite Meßzustand kennzeichnet sich dadurch, daß der Schleifkontakt20 auf einem leitenden Segment 22 der Codescheibe C aufliegt. Das Milliamperemeter 5 registriert in diesem Fall einen Strom, der sich aus dem Widerstand des Motorsl9 und dem parallelgeschalteten Widerstand 27 ergibt. Der dritte Meßzustand ist dann realisiert, wenn der Schleifkontakt 20 auf einem nichtleitenden Segment 22 aufliegt, wobei der Stromfluß nur durch den inneren Widerstand des Motors 19 bestimmt wird. Somit werden mittels des Milliamperemeters 5 nur relative Stromwerte gemessen, wobei die Widerstände 25 und 27 so bemessen sind, daß die drei möglichen Stromwerte leicht unterscheidbar sind. Widerstandsänderungen innerhalb des Leiters 4 beeinflussen somit die Relativwertaufzeichnungen des Meßinstrumentes in keiner Weise. Vorzugsweise werden die Widerstände 25 und 27 gleich groß gewählt. From Fig. 1 it can also be seen that the shaft 18 over the line 24 is grounded. Furthermore, the rest plate 2t is connected to earth via the resistor 25 16. The sliding contact 20 is connected to the conductor 4 via the resistor 27 Position of the sliding contact 20 thus result in three different from the Measuring instrument 5 displayed measuring states. The sliding contact is in the starting position 20 on the rest plate 21, the current flow through the series-connected Resistors 25 and 27 as well as the resistance of the parallel motor 19 is determined. The second measurement state is characterized by the fact that the sliding contact 20 on a conductive segment 22 of the code disk C rests. The milliammeter 5 In this case, it registers a current that results from the resistance of the motor 19 and the resistor 27 connected in parallel results. The third measurement condition is then realized when the sliding contact 20 rests on a non-conductive segment 22, the current flow being determined only by the internal resistance of the motor 19. Thus, only relative current values are measured by means of the milliammeter 5, wherein the resistors 25 and 27 are dimensioned so that the three possible current values easily are distinguishable. Influence changes in resistance within the conductor 4 thus the relative value recordings of the measuring instrument in no way. Preferably the resistors 25 and 27 are chosen to be the same size.
In Fig 2 ist ein Bourdon-Rohr 31 im Schnitt genauer dargestellt. Das Bourdon-Rohr 31 bildet dabei einen Teil der Sonde G und ist in ein Gehäuse 30 eingebaut, wobei dieses Gehäuse 30 in seinem oberen Teil einen Flansch 32 aufweist. Der Motor 19 ist auf einem Taststück 33 befestigt, welches mit dem Flansch 32 verbunden ist. Durch eine obere Öffnung des zwei Schenkel 34 und 35 aufweisenden Taststückes 33 verläuft die Motorwelle 37, auf deren. In Fig. 2, a Bourdon tube 31 is shown in more detail in section. The Bourdon tube 31 forms part of the probe G and is in a housing 30 installed, this housing 30 having a flange 32 in its upper part. The motor 19 is attached to a feeler 33 which is connected to the flange 32 is. Through an upper opening of the probe piece, which has two legs 34 and 35 33 runs the motor shaft 37, on whose.
Stutzen mittels der Nabe 38 eine Kurvenscheibe 39 befestigt ist. Über eine Flanschbuchse 41 und einen Ring 42 ist die Codescheibe C am oberen Ende der Welle 40 angebracht. In einem Lagerpaar 43 und einer Flanschbuchse 44 ist die Welle 40 drehbar gelagert. Das Lager 43 stellt gleichzeitig die Erdverbindung für die Codescheibe C dar. Das untere Ende der Welle 40 ist mit einem schraubenförmigen Bourdon-Rohr 31 fest verbunden. Der Schleifkontakt 20 ist an der Unterseite einer Schleifkontakthalterung 46 befestigt und besteht vorzugsweise aus elastischem Material. Das vordere Ende des Schleifkontaktes 20 weist eine gerundete Biegung auf, und das andere Ende des Schleifkontaktes 20 ist mit dem Widerstand 27 verbunden. Andererseits ist der Widerstand 27 an die Klemme 47 angeschlossen, welche auf dem Paßstück 33 angebracht ist. Die Schleifkontakthalterung 46 ist in Querrichtung zu dem Paßstück 33 mittels zweier parallel im Abstand angebrachter Führungsstangen 50 beweglich gehalten (Fig.2,3).A cam 39 is attached to the socket by means of the hub 38. Above a flange socket 41 and a ring 42 is the code disk C at the upper end of the Shaft 40 attached. The shaft is in a pair of bearings 43 and a flange bushing 44 40 rotatably mounted. The bearing 43 also provides the ground connection for the Code disk C represents. The lower end of the shaft 40 is with a helical Bourdon tube 31 firmly connected. The sliding contact 20 is on the underside of a Fixed sliding contact holder 46 and is preferably made of elastic material. The front end of the sliding contact 20 has a rounded bend, and that the other end of the sliding contact 20 is connected to the resistor 27. on the other hand the resistor 27 is connected to the terminal 47, which is on the adapter 33 is appropriate. The sliding contact holder 46 is transverse to the fitting 33 movable by means of two guide rods 50 attached in parallel at a distance held (Fig. 2,3).
Die Stangen 50 sind dabei an den gegenüberliegenden Schenkeln 34 und 35 des Paßstückes 33 befestigt (s. auch Fig.3). Fig.4 zeigt darüber hinaus, daß sich die Stangen 50 zur Erleichterung des Zusammenbaues durch Rundlöcher und Schlitze im Schleifkontakthalter 46 hindurch oder durch jeweils ein Loch an einer Seite und einen Schlitz an der anderen Seite erstrecken. Die Stangen 50 können beispielsweise durch ein Paßstück in den Löchern der Schenkel gehalten werden. Es können andererseits auch geeignete Verschraubungen angebracht sein. Die Schleifkontakthalterung 46 kann sich entlang der Stangen 50 hin und her bewegen und wird dabei vorzugsweise durch eine Zugfeder52 in der in den Fig. 2 und 3 aufgezeigten Darstellung nach links gezogen. Die Zugfeder 52 ist einerseits mit einem Stift 53 und andererseits mit einer Einstellschraube 54 verbunden. Wenn, wie in Fig.3 dargestellt, die Motorwelle 37 sich mit der Scheibe 39 im Uhrzeigersinn dreht, wird der Stift 53 vom Umfang der Kurvenscheibe her, mit dieser im Eingriff stehend, nach rechts bewegt, so daß sich die Schleifkontakthalterung 46 mit dem dazugehörigen Schleifkontakt 20 nach rechts bewegt, und zwar über einen Winkel von 2700. Nach Erreichen dieses Umlaufwinkels gleitet der Stift 53 entlang des geraden Teiles der Kontur der Kurvenscheibe und somit auch der Schleifer durch die Rückstellkraft der Feder 52 in die Ausgangsstellung zurück, so daß eine schnelle Bewegung des Schleifkontaktes nach links erfolgt.The rods 50 are on the opposite legs 34 and 35 of the fitting piece 33 attached (see. Also Fig.3). Figure 4 also shows that the rods 50 to facilitate assembly through round holes and slots in sliding contact holder 46 through or through a hole on one side and extend a slot on the other side. The rods 50 can, for example be held by a fitting in the holes of the legs. It can on the other hand suitable screw connections must also be attached. The sliding contact holder 46 can move back and forth along the rods 50 and is thereby preferably through a tension spring 52 in the representation shown in FIGS. 2 and 3 is pulled to the left. The tension spring 52 is on the one hand with a pin 53 and on the other hand with an adjusting screw 54 connected. When, as shown in Fig.3, the motor shaft 37 with the disc 39 rotates clockwise, the pin 53 is from the circumference of the cam, with this standing in engagement, moved to the right, so that the sliding contact holder 46 moved to the right with the associated sliding contact 20, via a angle of 2700. After reaching this angle of rotation, the pin 53 slides along the straight Part of the contour of the cam and thus also the grinder due to the restoring force the spring 52 back to the starting position, so that a rapid movement of the sliding contact to the left.
Durch diese Rückbewegung kommt der Schleifkontakt 20 erneut auf der Ruheplatte 21 zur Ruhe.This return movement brings the sliding contact 20 back onto the Rest plate 21 to rest.
Somit ist nur eine vollständige Umdrehung notwendig, um die Codescheibe bei einer bestimmten Stellung einmal abzugreifen. Die dieser Stellung der Code scheibe C entsprechende Stromstärke wird über die Leitung 4 an das Meßinstrument weitergegeben.This means that only one complete turn is necessary to turn the code disk to tap once at a certain position. This position of the code disc C corresponding current strength is passed on via the line 4 to the measuring instrument.
Immer dann, wenn eine Ablesung an dem Meßinstrument erfolgen soll, wird der Motor 19 periodisch betätigt, und zwar mittels des Schalters 14.Whenever a reading is to be taken on the measuring instrument, the motor 19 is actuated periodically by means of the switch 14.
Das spiralförmige Bourdon-Rohr 31 ist in einem Rohrgehäuse 56 untergebracht, das eine ringförmige Bohrung und einen Längsschaft 57 besitzt, der, abgesehen von einer axialen Bohrung, an dem inneren Ende geschlossen ist. Durch diese axiale Bohrung bzw. durch dieses axiale Rohr geht ein Stift 58 hindurch, der mit dem Bourdon-Rohr verbunden ist und die Codescheibe C bei Drehung desselben gleichfalls in Drehung versetzt. Die ringförmige Grundplatte 59 des Bourdon-Rohres 31 ist gegen Drehung durch die Muffe 60 gehalten, welche ihrerseits in das untere Ende des Rohrgehäuses 56 eingeschraubt ist. Die weitere Befestigung erfolgt über eine Kappe 61 und mehrere Kopfschrauben 62 sowie einen oder mehrere Stifte 63. Die Stifte 63 besitzen zwecks leichten Lösens vorzugsweise eine enge Fassung. Über die Ausnehmung 67 wird der anzuzeigende Druck auf das untere Ende des Bourdon-Rohres 31 übertragen. The spiral Bourdon tube 31 is housed in a tube housing 56, which has an annular bore and a longitudinal shaft 57 which, apart from an axial bore, is closed at the inner end. Through this axial hole or through this axial tube a pin 58 passes, which is connected to the Bourdon tube is connected and the code disk C also rotates when it rotates offset. The annular base plate 59 of the Bourdon tube 31 is against rotation held by the sleeve 60, which in turn is in the lower end of the pipe housing 56 is screwed in. The further fastening takes place via a cap 61 and several Head screws 62 and one or more pins 63. The pins 63 have the purpose easy loosening preferably a tight frame. About the recess 67 is the The pressure to be displayed is transferred to the lower end of the Bourdon tube 31.
Das obere Ende des Bourdon-Rohres 31 ist mit der Welle 40 der Codescheibe C über das Kupplungsglied 68, 69, 70 in der dargestellten Weise verbunden. Der obere Rohrstift 58 des Bourdon-Rohres 31 weist, abgesehen von seinem obersten Teil, vorzugsweise einen kantigen Querschnitt auf. Die Kupplung 68, 69, 70 stellt gleichzeitig eine geeignete stabilisierende Lagerung für den Rohrstift 58 dar. The upper end of the Bourdon tube 31 is with the shaft 40 of the code disk C connected via the coupling member 68, 69, 70 in the manner shown. The upper Tube pin 58 of Bourdon tube 31, apart from its uppermost part, preferably an angular cross-section. The clutch 68, 69, 70 is at the same time a a suitable stabilizing bearing for the tube pin 58.
In F i g. 5 ist eine Codescheibe C wiedergegeben, die eine beispielsweise
Aufteilung der Oberfläche derselben in leitende und nichtleitende Segmente 22 verdeutlicht.
Dabei liegen diese Segmente in dem Ausführungsbeispiel in sieben konzentrischen
Ringen um den Drehpunkt der Scheibe. Die Winkellage und das Bogenmaß jedes dieser
Segmente sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben, wobei die Reihenziffern steigend
von außen nach innen angegeben sind:
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf nur 1500 der Scheibe alle codierten Informationen untergebracht.In the illustrated embodiment, there are only 1500 of the disk housed all encoded information.
Der Zeigerausschlag am Meßinstrument 5 ergibt sich aus der Widerstandskombination des inneren Widerstandes des Motors 19 und der beiden Widerstände 25 und 27 in der zuvor dargestellten Art und Weise. Die jeweilige Widerstandskombination ist durch die Stellung des Schleifkontaktes 20 bestimmt. The pointer deflection on the measuring instrument 5 results from the resistance combination the internal resistance of the motor 19 and the two resistors 25 and 27 in the previously illustrated manner. The respective resistance combination is through the position of the sliding contact 20 is determined.
Der Schleifkontakt 20 wird mittels der Kurvenscheibe 39 bewegt, wobei die Rückstellung des Kontaktes nach einer Drehung der Kurvenscheibe um 2700 erfolgt. Da der Schleifkontakt 20 normalerweise schneller zu der Ruheplatte 21 zurückgezogen wird, als die Nullstellung der Kurvenscheibe 39 möglich ist, ergibt sich eine leichte Wellenlinie des Stromverlaufes am Milliamperemeter 5. Dieser Stromverlauf unterscheidet sich jedoch stark von den demgegenüber relativ langsamen Perioden zwischen Maximum und Minimum der Stromkurve bei dem Abtastvorgang.The sliding contact 20 is moved by means of the cam 39, wherein the contact is reset after the cam has been rotated by 2700. Since the sliding contact 20 is normally withdrawn to the rest plate 21 more quickly when the zero position of the cam 39 is possible, there is a slight Wavy line of the current curve on the milliammeter 5. This current curve is different however, differ greatly from the relatively slow periods between maximum and minimum of the current curve in the sampling process.
Man kann zur besseren Interpretation der Meßergebnisse den Umriß der Kurbenscheibe 39 vorzugsweise so wählen, daß sich eine konstante Bahn für den Schleifkontakt 20 vor dessen Rückführung durch die Feder 52 ergibt, wodurch der Beginn des Rücklaufes in die Ausgangsstellung des Schleifkontaktes leicht von anderen Bewegungen unterscheidbar ist. You can use the outline for a better interpretation of the measurement results the crank disk 39 preferably choose so that a constant path for the Sliding contact 20 results before its return by the spring 52, whereby the Start of the return to the starting position of the sliding contact slightly from others Movements is distinguishable.
In Fig. 10 sind beispielsweise Kurvenverläufe dargestellt, die durch die Bewegung des Schleifkontaktes über die Codescheibe erzeugt werden. Der für die Aufzeichnung vorgesehene Meßstreifen weist auf seiner linken Seite 71 Kennziffern auf, die eine geeignete Darstellung der Zeit od. dgl. bedeuten. Die Kurvenverläufe 72, 73 und 74 entstehen bei obere streichen des Schleifkontaktes über die Codescheibe C an den entsprechenden Linien 72', 73' und 74 in Fig. 5. In FIG. 10, for example, curve profiles are shown which are represented by the movement of the sliding contact can be generated via the code disk. The one for them The measuring strip provided for recording has 71 code numbers on its left side on, which od a suitable representation of the time. Like. Mean. The curves 72, 73 and 74 are created with the upper strokes of the sliding contact over the code disk C on the corresponding lines 72 ', 73' and 74 in FIG. 5.
Die F i g. 6 bis 8 stellen ein abgewandeltes Ausfiihrungsbeispiel einer Digital-Drucksonde G' dar. The F i g. 6 to 8 represent a modified exemplary embodiment a digital pressure probe G '.
Bei dieser Darstellung ist ein Rohrgehäuse 75 am oberen Ende mit Gewinde 76 zur Anbringung desselben an einem Pumpengehäuse od. dgl. vorgesehen.In this illustration, a tubular housing 75 is threaded at the top 76 for attaching the same to a pump housing or the like. Provided.
An das Rohrgehäuse 75 ist über eine Gewindekupplung 78 im Abstand ein abschließendes unteres Gehäute 77 angebracht, welches mit verschiedenen Durchbrechungen 79 und 80 versehen ist, durch welche Flüssigkeit in den unteren Raum eindringen kann, deren Druck gemessen werden soll und welche auf die Membran 81 wirkt. Dabei ist die Membran 81 gemäß F i g. 7 am unteren Ende eines Bourdon-Rohrgehäuses 82 befestigt, so daß sie den Druck der zu messenden Flüssigkeit auf das Bourdon-Rohr 83 überträgt, wobei das Bourdon-Rohr 83 in einer Mittelbohrung 84 des Gehäuses 82 untergebracht ist.A threaded coupling 78 is at a distance from the tubular housing 75 a final lower skin 77 attached, which with various openings 79 and 80 is provided through which liquid penetrate into the lower space whose pressure is to be measured and which acts on the membrane 81. Included is the membrane 81 according to FIG. 7 at the bottom of a Bourdon tube housing 82 attached so that it applies the pressure of the liquid to be measured to the Bourdon tube 83 transmits, the Bourdon tube 83 in a central bore 84 of the housing 82 is housed.
Das Gehäuse 82 ist nach oben und nach unten hin flanschartig erweitert zu den Enden 85 und 86, wobei letzteres mit einem Gewinde 87 versehen ist, in welches das Innengewinde des Gehäuses 75 eingreift.The housing 82 is flanged upwards and downwards to ends 85 and 86, the latter being provided with a thread 87 into which the internal thread of the housing 75 engages.
Eine Hülse 88 ist mittels einer Kappe 89, welche die Hülse festklemmt, aufgesetzt und an dem oberen Ende 86 des Gehäuses 82 durch mehrere Kopfschrauben 90 befestigt. Damit ergibt sich ein oberes Gehäuse, das eine Codescheibe C' und verschiedene, zugehörige Teile in einer nachfolgend noch näher zu beschreibenden Art und Weise umschließt. Ein Motor 61 ist oberhalb der Kappe 89 mittels mehrerer Befestigungsschrauben 92 angebracht, und zwar so, daß er mittels eines O-Ringes 93 in einer Nut der Oberseite der Kappe abgefedert ist. Ein Schleifkontakt 95 tastet die Codescheibe C' ab, während ein O-Ring 96 in einer seitlichen Nut in der mittleren Öffnung der Kappe 89 angeordnet ist und die Motorwelle 94 abdichtet.A sleeve 88 is by means of a cap 89, which clamps the sleeve, put on and on the upper one End 86 of housing 82 by a plurality of cap screws 90 attached. This results in an upper housing that has a code disk C 'and various, associated parts in one to be described in more detail below Way wraps. A motor 61 is above the cap 89 by means of several Fastening screws 92 attached, in such a way that it by means of an O-ring 93 is cushioned in a groove in the top of the cap. A sliding contact 95 probes the code disk C ', while an O-ring 96 in a side groove in the middle Opening of the cap 89 is arranged and the motor shaft 94 seals.
Die Befestigung der Codescheibe C' ist in F i g. 7 dargestellt. Die die CodescheibeC' tragende Welle 98 ist an ihrer unteren Seite mit dem schraubenförmigen Bourdon-Rohr 83 verbunden. Das untere Ende des Bourdon-Rohres ist mit einem Ring 103 versehen, der nach Kalibrierung in dem unteren Ende der Bohrung 84 dauerhaft fixiert wird. Die Bohrung 84 ist vorteilhafterweise mit einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Öl, gefüllt, welche die Aufgabe hat, Schmutzpartikeln abzuhalten und vor möglicher Korrosion zu schützen. Die Ölfüllung überträgt die Druckänderung der Membran 81 auf das Bourdon-Rohr. Wenn Flüssigkeit aus der Quelle in die- Öffnungen 79 und 80 des unteren Teiles 77 (Fig. 6) eindringt, drückt dieselbe auf die Oberfläche der Membran 81, so daß der Druck über die innerhalb der Bohrung 82 befindliche Flüssigkeit auf das Bourdon-Rohr 83 übertragen wird. Die Membran ist gegen das untere Ende 85 des Gehäuses 82 mittels eines Ringes 104 festgeklemmt, wobei dieser Ring durch Kopfschrauben 105 bebefestigt ist. The fastening of the code disk C 'is shown in FIG. 7 shown. the the shaft 98 carrying the code disk C 'is at its lower side with the helical one Bourdon tube 83 connected. The lower end of the Bourdon tube has a ring 103 provided, which after calibration in the lower end of the bore 84 permanently is fixed. The bore 84 is advantageously with a liquid such as Oil, filled, which has the task of keeping dirt particles away and from possible To protect against corrosion. The oil filling transmits the pressure change of the diaphragm 81 on the Bourdon tube. When liquid from the source enters the ports 79 and 80 of the lower part 77 (Fig. 6) penetrates, the same presses on the surface of the Diaphragm 81, so that the pressure on the fluid located within the bore 82 is transferred to the Bourdon tube 83. The diaphragm is against the lower end 85 of the housing 82 clamped by means of a ring 104, this ring by cap screws 105 is attached.
Der vorzugsweise aus federndem Material bestehende Schleifkontakt 95 ist an der Schleifkontakthalterung 109 mittels der Schrauben 110 (F i g. 7) befestigt. Die Schleifkontakthalterung ist oberhalb der Codescheibe C' auf einem im Abstand angeordneten Stangenpaar 111 (F i g. 8) verschiebbar. Im Ruhezustand wird der Schleifkontakthalter mittels der Feder 112 nach rechts gezogen (Fig. 7 und 8). Somit liegt der Schleifkontakt 95 an der isoliert angebrachten Ruheplatte 113 an, die ihrerseits an der Innenseite der Hülse 8 mittels Schrauben 114 befestigt ist. Die Schleifkontakthalterung 109 wird in einer Richtung über die Codescheibe C' mittels der dargestellten Formgebung der Kurvenscheibe 39' bewegt. Die Kurvenscheibe39' ist an der Motorwelle 84 mittels Stiften 115 befestigt. Ein Kurvenscheibenstift 120 verläuft von dem linken Ende der Schleifkontakthalterung 109 nach oben, so daß er mit der Kurvenscheibe 39' im Eingriff steht, wenn diese durch den Motor 91 in Drehung versetzt wird. Bei Drehung des Motors wird die Schleifkontakthalterung 109 mit dem Schleifkontakt nach links bewegt, so daß der Schleifkontakt 95 aus der Ruhelagell3 quer über die Codescheibe C' bewegt wird. Wenn der Schleifkontakt den Mittelpunkt der Scheibe erreicht hat, gleitet der Stift 120 gemäß der Kontur der Kurvenscheibe 39' mittels der Federkraft der Feder 112 nach rechts zurück in die Ausgangsstellung. The sliding contact, which is preferably made of resilient material 95 is attached to the sliding contact holder 109 by means of the screws 110 (FIG. 7). The sliding contact holder is above the code disk C 'on one at a distance arranged pair of rods 111 (Fig. 8) displaceable. In the idle state, the sliding contact holder is pulled to the right by means of the spring 112 (FIGS. 7 and 8). Thus, the sliding contact is 95 on the insulated resting plate 113, which in turn is on the inside the sleeve 8 is fastened by means of screws 114. The sliding contact holder 109 is in one direction over the code disk C 'by means of the shape shown the cam 39 'moves. The cam 39 'is on the motor shaft 84 by means of Pins 115 attached. A cam pin 120 extends from the left end the sliding contact holder 109 upwards, so that it is with the cam 39 'in the It is engaged when it is set in rotation by the motor 91. When rotating of the motor is the sliding contact holder 109 with the sliding contact to the left moved so that the sliding contact 95 from the rest position 3 across the code disk C 'is moved. When the sliding contact has reached the center of the disc, The pin 120 slides according to the contour of the cam disk 39 'by means of the spring force the spring 112 to the right back to the starting position.
Die Erdung des Motors 91 und der Codescheibe C' erfolgt über die Kappe 89. Der oberhalb des Motors abgedichtete Raum wird mit Gas, vorzugsweise mit Stickstoff, gefüllt, um Explosionsgefahr bei eventueller Funkenbildung auszuschalten. Für diesen Zweck wird die Muffe 122 mit einem Rohr 124 versehen. Die Ruheplatte 113 ist mit einer Klemme 125 versehen, von welcher die Leitung 26' ausgeht, die sich nach oben durch den Isolator 126 in der Kappe 89 bis zu der Klemme 127 des Widerstandes 25' erstreckt, der andererseits geerdet ist. Der Widerstand 27' ist mit dem Leiter 4' verbunden, während der Leiter 28' sich nach unten durch einen Isolator in der Kappe 89 erstreckt und an die Klemme 130 angeschlossen ist. Die weitere Verbindung erfolgt über die Feder 112, den Schenkel 131 und den Schleifkontakthalter 109. Der Schleifkontakthalter 109 ist gegen die Stangen 111 mittels Isolierhülsen 132 und 133 isoliert angebracht. The grounding of the motor 91 and the code disk C 'takes place via the Cap 89. The space sealed above the motor is filled with gas, preferably with Nitrogen, filled to eliminate the risk of explosion in the event of sparks. For this purpose the sleeve 122 is provided with a pipe 124. the Rest plate 113 is provided with a clamp 125 from which the line 26 'extends, which extends upward through insulator 126 in cap 89 to terminal 127 of the resistor 25 'which is on the other hand grounded. Resistance 27 ' is connected to the conductor 4 ', while the conductor 28' goes down through a Insulator extends in the cap 89 and is connected to the terminal 130. the further connection takes place via the spring 112, the leg 131 and the sliding contact holder 109. The sliding contact holder 109 is against the rods 111 by means of insulating sleeves 132 and 133 mounted isolated.
Die drei möglichen, der jeweiligen Stellung des Schleifkontaktes entsprechenden Meßwerte sind durch die Kombination des inneren Widerstandes des Motors 91 und der Widerstände 25' und 27', wie im vorangehenden Ausführungsbeispiel beschrieben, bestimmt. The three possible, the respective position of the sliding contact corresponding measured values are obtained by combining the internal resistance of the Motor 91 and the resistors 25 'and 27', as in the previous embodiment described, determined.
Es ist in einigen Fällen wünschenswert, den Schleifkontakt um eine Achse zu drehen, so daß dessen Kontaktfläche auf einem kreisförmigen Bogen bewegt wird. In einem solchen Fall kann eine Codescheibe wie die Codescheibe C" der Fig. 9 verwendet werden, die mehrere auf einem Bogen radial oder spiralförmig angeordnete, nichtleitende Segmente 22' aufweist, welche den nichtleitenden Segmenten der Codescheibe C aus Fig. 5 entsprechen, so daß der Schleifkontakt, der sich auf einem Bogen bewegt, wie durch die gestrichelte Linie 135 dargestellt, die leitenden und nichtleitenden Segmente in analoger Weise überstreicht. Dabei ist der Schleifkontakt auf einer Welle 136 angebracht, so daß die Kontaktfläche desselben während einer Abtastung der Scheibe sich längs der Linie 135 bewegt. Eine Ruhelage 137 ist hier an einer Kante der Scheibe in Ausrichtung mit der Bewegungsbahn des Schleifkontaktes über der Scheibe angeordnet. Der jeweilige Kurvenverlauf 72, 73 und 74 in Fig. 10 wird erzeugt, indem sich der Schleifkontakt über die Codescheibe C" in Stellung der gestrichelten Linien 72", 73" - und 74" gemäß Fig. 9 bewegt. In some cases it is desirable to adjust the sliding contact by one To rotate the axis so that its contact surface moves on a circular arc will. In such a case, a code disk such as code disk C "of Fig. 9 can be used, which are arranged radially or spirally on an arc, non-conductive segments 22 ', which are the non-conductive segments of the code disk C from Fig. 5 correspond, so that the sliding contact, which moves on an arc, as shown by dashed line 135, the conductive and non-conductive Segments covered in an analogous manner. The sliding contact is on one Shaft 136 attached so that the contact surface of the same during a scan the disk moves along line 135. A rest position 137 is here at one Edge of the disc in alignment with the path of movement of the sliding contact over the disc arranged. The respective curve progression 72, 73 and 74 in FIG. 10 becomes generated by the sliding contact on the code disk C "in the position of the dashed Lines 72 ", 73" and 74 "according to FIG. 9 are moved.
Die Fig. 11 und 12 zeigen, wie mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Änderung eines Flüssigkeitsspiegels gemessen werden kann. Dabei ist ein Behälter 140 mit Flüssigkeitl41 versehen und trägt einen Schwimmer 142, der mit einer Stange 143 verbunden ist, die sich über einen Abdichtungsring 144 in der Oberseite des Behälters befindet Am oberen Ende trägt die Stange 143 ein Code-Element P, dessen Oberfläche, abgesehen von den nichtleitenden Segmenten 145, leitend ist. Da die Bewegung der Codeplatte P in Abhängigkeit von der Bewegung des Schwimmers 142 nach oben oder unten erfolgt (vgl. 11 and 12 show how by means of the device according to the invention the change in a liquid level can be measured. There is a container 140 provided with liquidl41 and carries a float 142 with a rod 143 is connected, which is located via a sealing ring 144 in the top of the Container is located at the upper end of the rod 143 carries a code element P, whose Surface, apart from the non-conductive segments 145, is conductive. Since the Movement of the code plate P depending on the movement of the float 142 after above or below (cf.
Doppelpfeil 146), ist die Anordnung der nichtleitenden Segmente 145 in Längsrichtung vorgenommen.Double arrow 146), is the arrangement of the non-conductive segments 145 made in the longitudinal direction.
Die Codescheibe wird mittels eines Schleifkontaktes 147 abgetastet, der mittels eines Motors, einer Kurvenscheibe und einer Rückstellfeder über die Codeplatte P bewegt wird. Analog zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Schleifkontaktl47 an der Unterseite einer Schleifkontakthalterung 148 angebracht und mit Lagerschenkeln 149 versehen, welche entlang eines Stützstangenpaares 150 leiten können. Das Stützstangenpaar 150 ist in den Stützen 151 und 152 befestigt. Die Kontakthalterung 148 ist mit einem Stift 153 versehen, der in die Kontur der Kurvenscheibe eingreift, welche mit- tels eines Antriebsmotors in Bewegung gesetzt wird.The code disk is scanned by means of a sliding contact 147, by means of a motor, a cam and a return spring via the Code plate P is moved. Analogous to the exemplary embodiments described above the sliding contact 47 is attached to the underside of a sliding contact holder 148 and provided with bearing legs 149 which extend along a pair of support rods 150 can lead. The pair of support rods 150 are secured in the supports 151 and 152. The contact holder 148 is provided with a pin 153 which is in the contour of the Cam engages, which with- set in motion by means of a drive motor will.
Neben der Codeplatte P ist eine Ruheplatte 154 vorgesehen. Während die Codeplatte P gemäß der Änderung der Höhe des Wasserspiegels ihre Höhe ändert, kann sie beispielsweise durch eine oder mehrere Federn 155, die einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, in entsprechenden Nuten 156 geführt werden. Die Verbindung zwischen Codeplatte P und Schwimmer 142 kann auch über ein Gelenksystem hergestellt werden, so daß die Codeplatte sich nur um einen Bruchteil des Abstandes bewegt, den der Schwimmer 142 bei der Änderung der Wasserspiegelhöhe durchläuft.In addition to the code plate P, a rest plate 154 is provided. While the code plate P changes its height according to the change in the height of the water level, it can, for example, by one or more springs 155, which have a trapezoidal shape Have cross-section, are guided in corresponding grooves 156. The connection between code plate P and float 142 can also be established via a joint system so that the code plate only moves a fraction of the distance, which the float 142 traverses when the water level changes.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1272779XA | 1961-07-10 | 1961-07-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1272779B true DE1272779B (en) | 1968-07-11 |
Family
ID=22429265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEB67946A Pending DE1272779B (en) | 1961-07-10 | 1962-07-06 | Remote measurement device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1272779B (en) |
Citations (7)
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-
1962
- 1962-07-06 DE DEB67946A patent/DE1272779B/en active Pending
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