DE1923473A1 - Measuring point switch for multiple registration devices - Google Patents
Measuring point switch for multiple registration devicesInfo
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- H01H36/006—Permanent magnet actuating reed switches comprising a plurality of reed switches, e.g. selectors or joystick-operated
Description
Meßstelienumschalter für Mehrfach-Registriergeräte Die Erfindung bezieht sich auf einen Meßstellenumschalter fUr Mehrfach-Registriergeräte mit ringförmig angeordneten, hermetisch gekapselten Schutzrohrkontakten (Reed-Kontakten), die durch einen zentralen, drehbaren Permanentmagneten geschaltet werden. Meter switch for multiple recorders The invention refers to a measuring point switch for multiple recorders with ring-shaped arranged, hermetically encapsulated protective tube contacts (reed contacts) through a central, rotatable permanent magnet can be switched.
Solche hermetisch in einem Glasröhrchen gekapselte Kontakte können entweder durch das Magnetfeld eines von außen herangeführten Permanentmagneten oder durch das Magnetfeld einer Erregerspule geschaltet werden, innerhalb welcher sich der Schutzgaskontakt befindet. Die beiden aus ferromagnetischem Material bestehenden Kontaktzungen sind so in die Glasampulle eingeschmolzen, daß sich die Zungenenden in der Mitte des Schutzrohres überlappen und durch einen kleinen Luftspalt getrennt sind. Wird parallel zu den Kontaktzungen ein magnetisches Feld a gebaut, so werden die Kontaktzungen zu Leltern des magnetischen Kraftflusses, die sich Uberlappenden Enden der Kontaktzungen bilden Magnete ungleicher Polarität aus und ziehen sich an.Such contacts can be hermetically sealed in a glass tube either by the magnetic field of a permanent magnet brought in from outside or be switched by the magnetic field of an excitation coil, within which the shielding gas contact is located. The two made of ferromagnetic material Contact tongues are fused into the glass ampoule in such a way that the tongue ends meet overlap in the middle of the protective tube and separated by a small air gap are. If a magnetic field a is built parallel to the contact tongues, then the contact tongues to parents of the magnetic flux, the themselves Overlapping ends of the contact tongues form magnets of unequal polarity and get dressed.
Aus dem Prospekt der Firma EMS, Elektromechanik Dipl.-Ing.From the brochure of the company EMS, Elektromechanik Dipl.-Ing.
Schmidt, Berlin, "Präzise Messung" vom Januar 1968 geht beispielsweise auf Seite V/I ein Meßstellenumschalter mit ringförmig aufgebauten, aus Schutzrohrkontakten bestehenden Schaltern hervor, welche durch einen zentral angebrachten Permanentmagneten geschaltet werden.Schmidt, Berlin, "Precise Measurement" from January 1968 works for example on side V / I a measuring point switch with ring-shaped construction made of protective tube contacts existing switches, which by a centrally attached permanent magnet be switched.
Die Verwendung einer solchen bekannten Einrichtung bei sehr genau messenden Mehrfach-Registriergeräten, beispielsweise bei Zwölffach-Kompensationschreibern, die insbesondere auch zur Messung sehr kleiner Spanrlungen, wie Thermospannungen und dergleichen bestimmt sind, stößt jedoch auf Schwierigkeiten, da durch die einpolige Verbindung der jeweiligen Meßstelle mit dem Meßgerät Thermospannungen an den Anschlußstellen der Meßleitung mit dem Schutzrohrkontakt und des Schutzrohrkontaktes mit der Eingangsleitung zum Regstriergerät auftreten können, die, da die Entstehungsherde nicht räumlich unmittelbar benachbart sind, zu erheblichen Verfälschungen des Meßergebnisses fUhren können.The use of such a known device at very accurate measuring multiple recorders, for example with twelve-fold compensation recorder, especially for measuring very small voltages, such as thermal voltages and the like are determined, but encounters difficulties because of the unipolar Connection of the respective measuring point with the measuring device. Thermal voltages at the connection points the measuring line with the protective tube contact and the protective tube contact with the input line to the registration device, which, because the foci are not spatially are immediately adjacent lead to significant falsifications of the measurement result can.
Zwar können durch die ebenfalls, beispielsweise aus der deutschen Ausiegeschrift 1.238.565 bekannte Maßnahme, Umschaltungen innerhalb eines Meßstromkreises doppelpolig auszuführen, Thertrostörspannungen eliminiert werden, wenn die Kontakte unmittelbar benachbart sind, eine solche Maßnahme kann jedoch bei der bekannten Einrichtung nicht getroffen werden, da einmal die Kontakte zu weit auseinanderstehen, so daß nicht unter allen Umständen gleiche Temperaturverhältnisse an jeweils sich entsprechenden Kontakten eines Meßstromkreises garantiert sind; außerdem ist ein doppelpoliges Schalten wegen der großen Entfernungen in der bekannten Anordnung ohnehin nicht möglich, weil der Sohaltmagnet nicht zwei Schutzvohrkontakte gleichzeitig erreicht.Admittedly, through the also, for example from the German Ausiegeschrift 1.238.565 known measure, switching within a measuring circuit double pole carry out, thertrost interference voltages are eliminated, however, if the contacts are immediately adjacent, such a measure can not be taken in the known device, since once the contacts are too are far apart so that the temperature conditions are not the same under all circumstances are guaranteed at corresponding contacts of a measuring circuit; in addition, double-pole switching is known because of the large distances involved Arrangement is not possible anyway because the solenoid does not have two protective ear contacts reached at the same time.
Um die bekannte Einrichtung auch zur Verwendung als Meßstellenumschalter bei sehr empfindlichen Meßgeräten, wie Mehrfach-Registriergeräten nutzbar zu machen und die erwähnten Nachteile zu beseitigen, und um die Vorteile. die die bekannten Schutzrohrkontakte gegenüber herkömmlichen Kontaktanordnungen aufweisen, zu nutzen, besteht der fleßstellenumschalter für Mehrfach-REgistriergeräte mit ringförmig angeordneten, hermetisch gekapselten Schutzrohrkontakten (Reed-Kontakten), die durch einen zentralen d@ehbaren Permanentmagneten geschaltet werden, erfindungsgemäß darin, daß für jede Meßstelle zwei zusammenstchende Schutzrohrkontakte vorgesehen sind, die gleichzeitig von dem Permanentmagneten geschaltet werden und daß zwischen Jeweils zwei zu einer Meßstelle gehörende Schutzrohrkontakte Weicheisenstäbe angeordnet sind.To the known device for use as a measuring point switch to be used with very sensitive measuring devices, such as multiple recording devices and to eliminate the disadvantages mentioned and the advantages. which the known Use protective tube contacts compared to conventional contact arrangements, there is the point of contact switch for multiple registration devices with ring-shaped, Hermetically encapsulated protective tube contacts (reed contacts) through a central d @ extensible permanent magnets are switched, according to the invention in that for each Measuring point two coherent protective tube contacts are provided, which at the same time are switched by the permanent magnet and that between two to one Measuring point belonging to protective tube contacts soft iron rods are arranged.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß, wenn sich der Schaltmagnet in einer bestimmten definierten Stellung befindet, mit Sicherheit beide Schutzrohrkontakte, die zu einer Meßstelle gehören, durchgeschaltet sind, daß jedoch sämtliche anderen Kontakte geöffnet bleiben. Bewirkt wird das durch die Verwendung von Weicheisenstäben, die jeweils zwischen zwei der Schutzrohrkontakte angeordnet sind und den von dem Permanentmagntn ausgehenden seitlichen Magnetfluß auf sich ziehen und bündeln, so daß durch diesen Streufluß nicht versehentlich noch weitere Kontakte geschlossen werden.The invention has the advantage that when the solenoid is in a certain defined position, with certainty both protective tube contacts, that belong to a measuring point are switched through, but that all others Contacts stay open. This is achieved through the use of soft iron rods, which are each arranged between two of the protective tube contacts and of the Permanent magnets attract and bundle outgoing lateral magnetic flux, so that further contacts are not accidentally closed by this leakage flux will.
In einer vorteilhaften Ausführung besteht der Meßstellenumschalter aus einem Plastikgehäuse, in dem die Weicheisenstäbe gleich bei der Herstellung eingegossen bzw. eingebracht sind, urrlin dem für die einzubringenden Schutzrohrkontakte, bei einem Zwölffach-Punktschreiber beispielsweise vierundzwanzig einzelne Schutzrohrkontakte, entsprechende Freistellen vorgesehen sind, in welche die Schutzrohrkontakte eingeschoben werden.In an advantageous embodiment, there is a measuring point switch from a plastic case in which the soft iron rods are made during manufacture are cast in or introduced, urrlin the one for the protective tube contacts to be introduced, with a twelve-point recorder, for example, twenty-four individual protective tube contacts, Corresponding free spaces are provided into which the protective tube contacts are inserted will.
Zur Weiterverbindung der jeweils durchgeschalteten Meßstelle an das Meßgerät ist dann noch am unteren Teil des Meßstellenumschaltergehäuses ein Flansch vorgesehen, auf den zwei elektrisch voneinander isolierte, leitende Scheiben aufgeschoben sind, welche an ihrem Rand Ausnehmungen aufwelsen und mit denen die jeweils paarweise fUr eine Meßstelle bestimmten Schutzrohrkontakte abwechselnd verbunden sind.For further connection of the connected measuring point to the The measuring device is then still a flange on the lower part of the measuring point switch housing provided, pushed onto the two electrically isolated, conductive discs are, which have recesses on their edge and with which they are each paired intended for a measuring point Protective tube contacts connected alternately are.
Anhand eines in der. Abbildungen dargestellten AusfUhrungsbeispiels wird im folgenden Aufbau und Wirkungsweise der Erfindung näher erl,iutert. Dabei zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Meßstellenumschalter, Fig. la im verkleinerten Maßstab dazu ene der Scieiben, mit denen die Schutzrohrkontakte abwechselnd verbunden sind, Fig. 2 den Meßstellenumschalter im Querschnitt, Fig. 5 den Veriauf der magnetischen Feldlinien an zwei Schutzrohrkontakten als Ausschnitt.Using one in the. Illustrations shown exemplary embodiment is explained in more detail in the following structure and mode of operation of the invention. Included shows: Fig. 1 a longitudinal section through the measuring point switch according to the invention, Fig. La on a reduced scale to ene the Scieiben with which the protective tube contacts are alternately connected, Fig. 2 the measuring point switch in cross section, Fig. 5 shows the course of the magnetic field lines on two protective tube contacts as a cutout.
In Fig. 1 sind die Schutzrohrkontakte jeweils paarweise zusammengefaßt einer bestimmten Meßstelle zugeordnet, beispielsweise der Meßstelle MS4 die Schutzrohrkontakte 1, 1', der Meßstelle MS5 die Schutzrohrkontakte 2, 2' usw. Zwischen den paarweise zusammengefaßtenf Schutzrohrkontakten sind Weicheisenstäbe 5,6 ... in rechteckiger oder runder Ausführung angeordnet. Die paarweise zusammengefaßten Schutzrohrkontakte sowie die Stäbe sind ringförmig mit unterschiedlichen Radien (siehe Fig. 2 Radius r1 und r2) in einem Plastikgehäuse 7 angeordnet bzw. untergebracht, welehes zweckmäßigerweise aus einem Stück besteht. In der Mitte ist, beispielsweise über eine Welle 16 ein drehbarer Permanentmagnet 4 angebracht, dessen von ihm ausgehender Magnetfluß so dimensioniert ist, daß er die seinem Nord- und seinem SUdpol gegen überliegenden Schutzrohrkontakte zum Schließen bringt.In Fig. 1, the protective tube contacts are combined in pairs assigned to a specific measuring point, for example the measuring point MS4, the protective tube contacts 1, 1 ', the measuring point MS5, the protective tube contacts 2, 2' etc. Between the pairs The combined protective tube contacts are soft iron rods 5,6 ... in rectangular or round design. The protective tube contacts combined in pairs and the bars are ring-shaped with different radii (see Fig. 2 radius r1 and r2) arranged or housed in a plastic housing 7, welehes expediently consists of one piece. In the middle is, for example above a shaft 16 attached a rotatable permanent magnet 4, its outgoing from him Magnetic flux is dimensioned so that it faces its north and south poles brings the overlying protective tube contacts to close.
Durch die Verwendung der an sich sehr vorteilhaften Scnutzrohrkontakte - sie besitzen keine mechanisch anzutrelbenden Teile und sind durch die hermetische Kapselung der Kontakte vor äußeren Einflüssen geschützt und erlauben darüber hinaus eine außerordentlich hohe Anzahl von Schaltungen, die mit normalen Relais bzw. Kontakten nicht erreicht wird - treten jenoch Störspannungen in Frjrm von Thermospannungen auf, die bei entsprechenden Temperaturunterschieden in der Cro3enordnung von einigen loo Mikrovolt beträchtliche Fehlmessungen zur Folge haben können. Die parasitären Thermospannungen sind weshalb so hoch, weil die Kontaktzungen aus ferromagnetischem Material bestehen, die Anschlüsse zum Meßgerät bzw. zu den einzelnen Meßstelle jedoch üblicherweise in Kupfer ausgetHhrt sind, so daß die Thermokraft von Kupfer gegen Eisenlegierung auftritt. Zwar sind bei Verwendung eines Schutzrohrkontaktes die Thermospannungen einer Leitung, nämlich Kupfer gegen Eisen und Eisen gegen Kupfer, ohnehin gegeneinander geschaltet, es ist jedoch bei der Länge der vorher verwendeten Kontakte, nämlich ca. 5 cm nicht sichergestellt, a an den beiden Anschlußstellen gleiche Temperaturverteilung herrscht. Aus diesem Grunde wird im Ausführungsbeispiel zweipolig geschaltet, wobei die Anschlußstellen zu einer Meßstelle (beispielsweise der Meßstelle MS4 mit den Kontakten1 1 und 1') so eng benachbart sind, daß gleiche Temperatur hierbei vorausgesetzt werden kann. Damit ist sichergestellt, daß sich die entstehenden Thermospannungen völlig bw. bis auf einen ganz verschwindenden Rest aufheben und die Messung nicht mehr verfälschen können. Ein weiterer Vorteil des doppelpoligen Schaltens ist in der völligen galvanischen Trennung der jeweils nicht abgefragten Meßstellen zu sehen.By using the protective tube contacts, which are very advantageous per se - They do not have any mechanical parts and are hermetic due to the fact that they are hermetic Encapsulation of the contacts protected from external influences and also allow an extraordinarily high number of circuits using normal relays or contacts is not reached - however, interference voltages occur in the form of thermal voltages which, with corresponding temperature differences, are in the order of a few loo microvolt can result in considerable incorrect measurements. The parasitic Thermal voltages are so high because the contact tongues are made of ferromagnetic Material exist, but the connections to the measuring device or to the individual measuring points usually in copper, so that the thermopower of copper counteracts Iron alloy occurs. When using a protective tube contact, the Thermal voltages in a line, namely copper against iron and iron against copper, anyway switched against each other, but it is at the length of the previously used Contacts, namely approx. 5 cm not ensured, a at the two connection points the same temperature distribution prevails. For this reason, in the exemplary embodiment bipolar switched, the connection points to a measuring point (for example the measuring point MS4 with contacts 1 1 and 1 ') are so closely spaced that the same temperature can be assumed here. This ensures that the resulting Thermal voltages completely bw. save for a completely vanishing remainder and can no longer falsify the measurement. Another advantage of the double pole Switching is in the complete galvanic isolation of the respectively not queried To see measuring points.
;'t Weicheisenstäbe bzw. Schirmungenf 5, ... sind vorgesehen, zum zu gewährleisten, daß durch den zentralen drehbaren Permanentmagneten 5 immer nur die zwei zu einer einzigen MeßdtCllC gehörenden Schutzrohrkontakte geschaltet werden und um sicherzustellen, daß auch nur diese beiden Kontakte durchgeschaltet sind, wenn sich der Permanentmagnet in einer definierten Stellung befindet. Die Weicheisenstäbe schirmen das weitere Streufeld des Permanentmagneten so wirkungsvoll ao, daß sich ein eindeutiges Schaltverhalten des MeBstellenumschalters ergibt. Insbesondere ist die Schirmung bzw. Absorptionsfähigkeit der Weicheisenstäbe fUr die von dem Permanentmagneten seitlich ausgehenden Feldlinien so stark, daß auch kein Hängenbleiben der Kontakte bei Weiterschalten um einem Schaltschritt erfolgt, was unter Umständen erwartet werden könnte, da die aufzubringenden Haltekräfte wesentlich geringer sind als die Schaltkräfte. Die schirmenden Weicheisenstäbe saugen jedoch das weitere Streufeld des Permanentmagneten in sich auf und binden auch die letzten Streufeldkräfte, so daß auch ein sicheres Lösen der Kontakte voneinander bei Weiterschalten trotz räumlich gedrängtem Aufbau gewährleistet ist (siehe dazu auch Fig. 3, in welcher der Permanentmagnet 4 in einer Schaltstellung gezeichnet ist und wo der Verlauf der Feldlinien dargestellt ist). Aus dieser Abbildung geht hervor, wie das Streufeld des Permanentmagneten von den Weicheisenstäben abgefangen wird. Die Dartellung der Fig. 5 ist im Sinne der Fig. 2, also als Querschnittsdarstellung von oben zu sehen.; 't soft iron rods or shieldingsf 5, ... are provided for to ensure that the central rotatable permanent magnet 5 only ever the two protective tube contacts belonging to a single MeßdtCllC are switched and to ensure that only these two contacts are switched through, when the permanent magnet is in a defined position. The soft iron bars shield the further stray field of the permanent magnet so effectively ao that results in a clear switching behavior of the measuring point switch. In particular is the shielding or absorption capacity of the soft iron rods for the permanent magnets Laterally outgoing field lines so strong that the contacts do not get stuck when switching on by one switching step, what may be expected takes place could be, since the holding forces to be applied are essential less are than the switching forces. The shielding soft iron rods, however, suck the further Stray field of the permanent magnet and also bind the last stray field forces, so that the contacts can be safely released from each other when switching on despite spatially compact structure is guaranteed (see also Fig. 3, in which the permanent magnet 4 is drawn in a switching position and where the course the field lines is shown). This figure shows how the stray field of the permanent magnet is caught by the soft iron rods. The representation of the FIG. 5 is to be seen in the sense of FIG. 2, that is to say as a cross-sectional view from above.
Die unteren Kontaktzungen der Schutzrohrkontakte nach Fig. 1 sind ssrrtlich nur mit zwei Anschlüssen, die zum Meßgerät weiterrühren, zu verbinden. Dazu werden vorteilhafterweise zwei von einer Isolierscheibe f11 getrennte Scheiben 12, 13 verwendet, die an ihrem Rand mit Ausnehmungen 14,156..The lower contact tongues of the protective tube contacts according to FIG. 1 are Only to be connected with two connections that continue to stir to the measuring device. For this purpose, two disks separated by an insulating disk f11 are advantageously used 12, 13 used, which at their edge with recesses 14,156 ..
(siehe Fig. la) versehen sind, in welche die jeweiligen, mit dieser Scheibe zu verbindenden Kontaktzungen eingreifen und festgelötet werden. Die Scheiben sind auf einen Flansch ic am unteren ende des Meßstellenumschaltergehäuses 7 aufgeschoben. Sie können aus elektrisch leitendem, vorteilhafterweise auch aus gut wärmeleitendem Material bestehen oder, mit einem leitenden Belag versehen sein. Die Scheiben sinddann im Hinblick auf ihre Ausnehmungen gegeneinander erdreht, so daß von einem Nontaktparr jeweils eine Kantaktzunge beispielsweise mit der unteren und die andere Kontaktzunge mit der oberen Scheibe verbunden ist. Dabei muß wiederum darauf geachtet werden, daß die beiden Lötstellen nicht zu weit voneinander entrernt.sind, da nur bei gleioher Temperatur eine Kompensation der entstehenden Thermospannungen an dieser Stelle sichergestellt ist. Durch die Verwendung von zwei Scheiben, eine davon ist in Fig. la nochmals im verkleinerten Maßstab herausgezeichnet, wird eine praktisch gleiche Temperatur an beiden zum Meßgerät führenden Kontakten erreicht. Die Scheiben selbst sind dann mit zwei zum Meß- bzw. Registriergerät führenden Anschlüssen versehen.(see Fig. La) are provided, in which the respective, with this Engage disc to be connected contact tongues and be soldered. The disks are pushed onto a flange ic at the lower end of the measuring point switch housing 7. They can be made of electrically conductive, advantageously also of good thermal conductivity Material or be provided with a conductive coating. The discs are then twisted against each other with regard to their recesses, so that from a Nontaktparr each a Kantakt tongue, for example with the lower and the other contact tongue is connected to the upper disc. Here again must care must be taken that the two soldering points are not too far apart. because only at the same temperature is there a compensation for the thermal stresses that arise is ensured at this point. By using two washers, one of which is shown in Fig. La again on a reduced scale, one practically the same temperature reached at both contacts leading to the measuring device. The disks themselves then have two connections leading to the measuring or recording device Mistake.
Zusammenfassend ist zu sagen, daß. der vorgeschlagene Meßtellenumschalter den Einsatz von Reed-Kontakten auch in sehr empfindlichen und sehr genau messenden Kompensationsschreibern mit sechs bzw. zwölf Schreibspuren ermöglicht, bei denen schon sehr geringe Thermostörspannungen in der Größenordnung von einigen loo Mikrovolt beträchtliche Fehlmessungen bewirken können.In summary, it can be said that. the proposed measuring point switch the use of reed contacts also in very sensitive and very precisely measuring Compensation recorder with six or twelve writing tracks enables where very low thermal interference voltages in the order of magnitude of a few thousand microvolts can cause considerable incorrect measurements.
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EP0099290A3 (en) * | 1982-07-09 | 1984-02-22 | Commissariat A L'energie Atomique Etablissement De Caractere Scientifique Technique Et Industriel | Highly insulated automatic switch using little consumption and space |
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