Titel: | Weitsichtdarstellung von Meßgrößen durch Lichtzeiger. |
Autor: | J. Möller |
Fundstelle: | Band 346, Jahrgang 1931, S. 65 |
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Weitsichtdarstellung von Meßgrößen durch
Lichtzeiger.
Von Dipl.-Ing. J. Möller,
Frankfurt a. M.
MÖLLER, Weitsichtdarstellung von Meßgrößen.
In den geräumigen großen Hallen neuzeitlicher Industriebetriebe, in
Kesselhäusern, Maschinenhallen, findet man oft Anzeiggeräte in großer Ausführung,
mit denen wichtige Meßwerte so angezeigt werden sollen, daß sie im ganzen Raum
sichtbar sind. Meist sind es die gewöhnlichen Meßgeräte in vergrößerter Ausführung,
ähnlich wie man Zifferblatt und Zeiger einer Uhr vergrößert, um sie hoch oben an
einem Turm noch erkennbar zu machen. Dieser Vergrößerung ist jedoch bei Meßgeräten,
die genau zeigen sollen, recht bald eine Schranke gesetzt: dann wird der Zeiger zu
massig und schwer, er belastet das Meßwerk zu stark und die Anzeige wird ungenau,
Bei größtmöglicher Ausführung ist das Ablesen auf Entfernungen von 20 Meter noch
möglich; darüber hinaus wird das Bild verschwommen.
Textabbildung Bd. 346, S. 65
Bild 1: Sektor-Großgerät im Maßstab von Bild 2
Eine Erkennbarkeit auf 50 ja selbst 100 m, wie es heute verlangt wird, ist mit
solchen Geräten nicht zu erreichen. Für diese Abstände mußten ganz neuartige
Hilfsmittel herangezogen werden, die Lichtzeiger. Eins der ersten Geräte, die mit
solchen Lichtzeigern arbeiten, war das „Profilux“ von Hartmann & Braun.
Neben einer erleuchteten Skalenscheibe wandert eine helle Lichtmarke und gibt so die
Anzeige des Meßwertes. Der Lichtzeiger wird durch einen kleinen, leicht drehbaren
Spiegel auf die Lichtzeigerbahn geworfen. Die Stellung des Spiegels kann also durch
hoch empfindliche, genaue Meßwerke bestimmt werden. Der gewichtlose Lichtzeiger
folgt leisen Schwankungen der Meßgröße genau so schnell wie den wildesten Sprüngen
durch plötzliche Laständerungen.
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Bild 2: Profilux im Maßstab von Bild 1
Er arbeitet stetig, nicht etwa absatzweise; seine Anzeige
entspricht in jedem Augenblick genau dem zu messenden Wert. Das Opalglas der
Skalenscheibe und der Lichtzeigerbahn sind so hergestellt, daß und der
Lichtzeigerbahn sind so hergestellt,daß keine störenden Blendungserscheinungen
auftreten und auch bei grellem Tageslicht zuverlässiges Ablesen möglich ist.
In den Bildern 1 und 2
wird eins der bisher gebräuchlichen Großgeräte einem Profilux-Gerät maßstabgleich
gegenüber gestellt.. Der Vergleich lehrt am besten, wieviel deutlicher und weiter
sichtbar die Anzeige am Profilux ist. Berücksichtigt man dabei noch, daß der schwere
Zeiger des Sektorgeräts träge und langsam, ja schleichend seine neue Stellung
erreicht, während der masselose Lichtzeiger im Augenblick auf den neuen Meßwert
einspielt, so erkennt man die Ueberlegenheit der Lichtanzeige.
Ein Profilux-Einzelgerät zeigt Bild 3. Es ist ein
geräumiger Kasten, übermannshoch, in Skalenkammer und Zeigerkammer getrennt. In der
Skalenkammer brennen Glühlampen für normale Spannung und erhellen die Skalenscheibe
ganz gleichmäßig. Die Skalenscheibe ist aus Milchglas, Ziffern und Skalenstriche
sind tiefschwarz aufgemalt. Die Anschriftscheiben über der Skalen- und
Lichtzeigerbahn werden ebenfalls durch gewöhnliche Glühlampen beluchtet. Die im
schwarzen Feld ausgesparten Aufschriften sind deutlich lesbar.
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Bild 3: Profilux geöffnet.
Die Zeigerkammer enthält die Optik, die den Lichtzeiger wirft. Eine Opalglasscheibe
dient als Lichtzeigerbahn; sie ist so beschaffen, daß die durchscheinende Lichtmarke
aus allen Blickrichtungen gleich scharf begrenzt aufgefaßt wird und stets hell auf
dem matten Grund erscheint. Die Vorderseite der Opalglasscheibe ist mattiert, so daß
Blendung unmöglich ist. Sonnenlicht oder künstliche Beleuchtung können also keine
täuschende Spiegelung hervorrufen.
Wie der Lichtzeiger entsteht, zeigt das Schema in Bild
4. Das Licht einer Scheinwerferlampe c wird im Rohr d durch Linsen
gesammelt und auf den Spiegel b geworfen. Dieser wirft die Strahlen in Form eines
hell leuchtenden runden Flecks f auf die Rückseite der Lichtzeigerbahn e. In den
Lichtweg ist ein Schattengeber eingefügt, so daß ein schwarzer Querstrich im runden
Lichtfleck ausgespart bleibt: der eigentliche Zeiger. Wird nun der kleine Spiegel b
gedreht, so wandert die Lichtmarke auf der Zeigerbahn auf und nieder. Der Spiegel b
sitzt auf der Achse des Meßwerks und bewegt sich genau wie diese. Das Spiel der Meßgröße in
allen seinen. Feinheiten wird also sofort durch die Lichtmarke wiedergegeben.
Das Meßwerk selbst ist in ein Profilgehäuse der üblichen Form eingebaut. Es besitzt
außer dem Spiegel für die Lichtmarke noch eine Skala mit darüber spielendem Zeiger,
an dem die Meßgröße ebenfalls abgelesen werden kann. So ist es möglich, die
Richtigkeit des Lichtzeigerspiels rasch zu prüfen, und wenn einmal die Skalenscheibe
zerbrechen sollte, eine neue zu eichen
Die Scheinwerferlampe erhält ihren Strom von einem Kleintransformator, der am
Lichtnetz hängt. Die Schaltung erfolgt auf der Oberspannungsseite, so daß sie auch
aus der Ferne betätigt werden kann. Zum Beispiel wird häufig die Scheinwerferlampe
so mit der Maschine verbunden, daß sie erlischt, wenn die Maschine abgestellt wird;
dann verschwindet der Lichtzeiger sofort.
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Bild 4: Schema des Lichtzeigers.
Je nachdem, was für ein Meßwerk in das Profilux eingebaut wird, kann der Lichtzeiger
aufzeigen: elektrische Werte, Kilovolt, Ampere, Kilowatt, cos ϕ; oder
wärmetechnische Meßgrößen, Temperaturen, Dampf drucke, Dampfmengen, usw. Oft werden
auch von abseits liegenden Meßstellen die Meßwerte durch Fernsender zum Profilux
übertragen, im Meßwerk summiert und gleich die Summe der einzelnen Werte durch den
Lichtzeiger gegeben.
Das Profilux-Einzelgerät besteht aus einer Skalenkammer und einer Zeigerkammer. Seine
äußeren Abmessungen sind etwa 550 × 1800 × 1500 Millimeter. Das Gerüst besteht aus
Winkeleisen; Blechwände dienen zur allseitigen Abdeckung. Sollen mehrere Meßgrößen
in der Weise angezeigt werden, daß sie rasch miteinander zu vergleichen sind, so
werden Profilux-Mehrfachgeräte gebaut. Bei diesen sind an eine Skalenkammer an einer
oder beiden Seiten mehrere Zeigerkammern angebaut, wie es Bild 5 zeigt. Rechts und links der Skalenscheibe wandern also mehrere
Lichtzeiger auf und ab, deren Spiel leicht überschaubar undderen Stellung
leicht zu vergleichen ist. So kann jeder Wärter oder Heizer ständig erkennen, wie
der ihm anvertraute Teil der Gesamtanlage für sich arbeitet und wie er sich in das
Zusammenspiel mit den übrigen einfügt. Auch dem Betriebsleiter ist es möglich, den
Gesamtstand der Anlage von überall her schnell zu überblicken und entsprechende
Weisungen zu geben.
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Bild 5: Mehrfach-Profilux.
In den meisten Betrieben, vor allen in Kraftwerken, ist man auf grund langer
Erfahrungen und statistischer Auf Zeichnungen in der Lage, die zu erwartende Last
und ihre Schwankungen, also die sogenannte Tageslastkurve, im Voraus zu bestimmen.
Für jeden Tag wird ein Lastverteilungsplan aufgestellt; dieser teilt jeder Einheit
die aufzubringende Leistung zu. Jedem Wärter muß die nach dem Plan geforderte
Einzelleistung ständig kenntlich gemacht werden. Ergeben die Betriebsverhältnisse
die Notwendigkeit, vom Plan abzuweichen, darin muß es auch möglich sein, sofort die
entsprechenden Maßnahmen den einzelnen Untergruppen zu befehlen. In unruhigen
Betrieben, die keinen Fahrplan aufstellen können, ist es vor allem wichtig, immer
die den Betriebsverhältnissen entsprechenden Einzelleistungen befehlen zu
können.
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Bild 6: Befehlgeb- und Rückmeldegerät.
Beim Lichtzeigergerät Profilux läßt sich nun eine solche Befehlseinrichtung leicht
anbringen. In die Zeigerkammer wird neben die Lichtzeigereinrichtung, die den
Sollwert gibt, eine zweite eingebaut, die den Sollwert anzeigt. Die Sollmarke
erscheint als roter Lichtfleck mit schwarzem Zeigerstrich und bewegt sich neben der
weißen Lichtmarke auf der Zeigerbahn auf und ab. Die Steuerung der Sollmarke erfolgt
vom Büro des Betriebsleiters aus durch ein einfaches Gebgerät, das von Hand betätigt
wird. Das Befehlgebgerät ist gebaut wie ein normales Doppelprofilmeßgerät Ein
drehbarer Knauf dient zum Stellen des Zeigers, der auf den gewünschten Sollwert
bewegt werden kann; entsprechend wandert der rote Sollzeiger am Profilux in der
Halle.
Wird die Stellung des Sollzeigers geändert, so ertönt gleichzeitig in der Halle ein
Lärmzeichen, wodurch die Bedienungsmannschaft auf die Sollwertänderung hingewiesen wird. Um im
Betriebbüro zu erkennen, ob der Befehl befolgt wurde und welche Wirkung er hatte,
kann dort ein Rückmeldegerät vorgesehen werden, dessen Meßwerk mit dem
Istzeigermeßwerk zusammengeschaltet wird. Das Bild 6
zeigt ein Befehlgeb- und Rückmeldegerät.
Profilux-Lichtzeigergeräte finden Verwendung in großen Kesselhäusern zur Anzeige von
Dampfmenge und Dampfdruck der Sammelleitung, sowie der Dampf mengen der einzelnen
Kessel; in Elektrizitätswerken zur Anzeige von Sammelschienenspannung,
Gesamtleistung, Leistung der einzelnen Turbinen, abgegebener und bezogener Leistung;
in Gaswerken zur Anzeige der Standhöheder Behälterglocken; in Wasserwerken für
den Stand des Wassers im Hochbehälter; in Hüttenwerken insbesondere im Gebläsehaus
zur Ueberwachung und Regelung der Windzufuhr zu den Hochöfen.
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Bild 7: Profilux-Hallenschild im E. W. Dresden.
Als Beispiel zeigt Bild 7 ein großes
Profilux-Hallenschild im neuen Kraftwerk der Städtischen Elektrizitätswerke Dresden.
An sieben Lichtzeigerbahnen mit Ist- und Sollzeiger wird die Dampfleistung von
sieben Kesseln überwacht, außerdem an einer Lichtzeigerbahn mit weißem Lichtzeiger
die Gesamtleistung des Kesselhauses und an einer anderen Lichtzeigerbahn mit grünem
Lichtzeiger der Druck in der Sammelleitung angezeigt.