Titel: Bemerkenswertes aus dem maschinen- und elektrotechnischen Gebiet usw.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1911, Band 326 (S. 260–262)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj326/ar326076

Bemerkenswertes aus dem maschinen- und elektrotechnischen Gebiet auf der Weltausstellung in Brüssel 1910.

Von Dr. Ing. A. Linker, Kiel.

(Fortsetzung von S. 250 d. Bd.)

Auf dem Gebiete der Meßtechnik ist die European Weston Instrument Co., Berlin-Schöneberg, bisher öfters mit verschiedenen Neuerungen hervorgetreten. So finden wir Neukonstruktionen ausgestellt, die sich u.a. auch auf die weltbekannten Weston-Normalinstrumente und deren Prüfung beziehen.

Allerdings bemerkt man bei oberflächlicher Betrachtung der Ausstellung keine wesentlichen Veränderungen an den Instrumenten. Die im Laufe der letzten Jahre vorgenommenen Verbesserungen sind äußerlich nicht in die Erscheinung getreten. Sie beziehen sich nämlich auf die Massenherstellung der einzelnen Teile, Anfertigung der Werkzeuge und Lehren zur Kontrolle derselben. Dadurch wird eine vollkommene Austauschbarkeit der wichtigsten Konstruktionsteile erreicht, die jedenfalls wohl nur bei der Fabrikation von Chronometern vorkommen dürfte.

Auch in elektrischer Beziehung ist besonders an den Millivoltmetern verbessernd gearbeitet worden, so daß nunmehr ein tragbarer Spannungsmesser für 60 Millivolt bei 2 Ohm Widerstand vorliegt, der praktisch unabhängig von Temperaturänderungen ist.

Ein für 0,3, 3, 150, 300, 600 Volt gebautes tragbares Instrument soll in Verbindung mit einer Handmagnetomaschine zur Bestimmung von Isolationswiderständen und auch kleinen Widerständen bis 30 Ohm hinunter dienen.

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Die Maschine besteht aus einem sorgfältig konstruierten Gleichstromgenerator mit permanentem Magnet und regulärem Trommelanker, der an einen Kommutator angeschlossen ist. Der Anker wird durch eine Kurbel angetrieben, welche mit einer mechanischen Bremsvorrichtung in Verbindung steht. Diese kuppelt bei Erreichung einer bestimmten Geschwindigkeit den Anker ab. Dadurch bleibt auch bei unregelmäßigem Drehen der Kurbel die Spannung praktisch genügend konstant, die nähere Beschreibung und Wirkungsweise findet sich in den Druckschriften 105 und 109 der Firma.

Textabbildung Bd. 326, S. 261

Die zu den Millivoltmetern erforderlichen kombinierten Nebenschlüsse zur Vergrößerung des Meßbereichs sind nach Analogie der bekannten Ayrlonschen Nebenschlußschaltung eingerichtet. Dabei geschieht die Ablesung bei den Neukonstruktionen an springenden Zahlen. Die einzelnen Segmente der zylinderförmigen Kontaktkörper sind so breit, daß die den Strom leitenden Kontaktfedern in zwei aufeinander folgenden Stellungen auf demselben Kontakt bleiben. Beim Uebergang von der Stellung für 150 Amp. auf 300 Amp. wird bei der Drehung der Kontaktscheibe ein bisher kurzgeschlossener Widerstand von 2 Ohm in die Leitung des Millivoltmeters eingeschaltet, so daß bei einem Spannungsabfall von 120 Millivolt im Nebenschluß die volle Ablenkung des Instruments auftritt.

Weiter konnte man die technischen Kompensations- und Kontrolleinrichtungen wahrnehmen, die ebenfalls Neukonstruktionen sind. Fig. 20 zeigt die ganze Anordnung des technischen Kompensators, Fig. 21 das Schaltungsschema dazu. Die Einrichtung besteht aus einem Spannungsmesser und Millivoltmeter (Ampere), die in einem Kasten vereinigt sind. Das Millivoltmeter dient mit einem Satz von Nebenschlüssen als Strommesser für verschiedene Meßbereiche. In den Kasten ist außerdem ein Kompensationsstromkreis eingebaut, der aus einem Zeigergalvanometer, einem Weston-Normalelement ohne Temperaturkoeffizient und einem Taster besteht.

Die Klemmen dieses Instrumentariums sind über einen besonderen patentierten Normal-Nebenschlußwiderstand und einen in weiten Grenzen veränderlichen Regulierwiderstand mit dem Netz oder einer kleinen Hilfsstromquelle aus Trockenelementen verbunden.

Dieser Apparat hat nun den Zweck, die in ihm enthaltenen Instrumente jederzeit und an beliebigem Ort auf ihre Richtigkeit nachprüfen zu können, was besonders in der Nähe starker Magnetfelder oder Leiter mit großen Stromstärken nothwendig ist. Zeigen sich dabei Fehler an den Instrumenten, so können diese durch Veränderung eines an den Stahlmagneten angebrachten magnetischen Nebenschlusses beseitigt werden, ohne daß die Proportionalität der Skala beeinflußt wird. Nähere Angaben über den Gebrauch des Kompensators finden sich in der Druckschrift 110.

Für den Fall, daß die Präzisionsinstrumente schon vorhanden sind, benutzt man nur die von der Firma konstruierte technische Kontrolleinrichtung. Dabei sind die sämtlichen für die Kompensationsschaltung erforderlichen Apparate ohne die beiden Meßinstrumente in einem Kasten vereinigt. Die Schaltung und Gebrauchsanweisung sind in der Druckschrift 106 angegeben.

Textabbildung Bd. 326, S. 261

Auch die Entwicklung des Weston-Normalelements wurde durch eine besondere Ausstellung verschiedener Formen dargelegt, an deren Verbesserung der Chefingenieur der Firma, Herr R. O. Heinrich, wesentlichen Anteil hat.

Von Meßinstrumenten sind besonders hervorzuheben die neuen elektromagnetischen Präzisions-Wechselstrominstrumente (Fig. 22), da ihre Angaben unabhängig sind von der Periodenzahl, Kurvenform. Temperaturänderung und Dauerschaltung. Die Zeiger sind aus Aluminiumröhren von eigenartiger Form, welche als „verstrebter Zeiger“ bezeichnet wird, hergestellt. Dadurch werden die störenden Schwingungen der Zeiger bei den sogen. „kritischen“ Periodenzahlen, bei denen mechanische Resonanzerscheinungen auftreten, vermieden. Durch Anwendung einer entsprechenden Feldintensität ist es gelungen, Instrumente zwischen 15 und 160 Perioden/Sek. ohne störende Schwingungen der Zeiger zu erhalten.

Diese Konstruktion wird auch für Schalttafelinstrumente benutzt. Dabei ist der Energieverbrauch sowie der Spannungsverlust bei Strommessern gering, indem er bei 1–2 Amp. etwa 1 Volt, bei 10–20 Amp. nur 0,75 Volt beträgt im Gegensatz zu den dynamometrischen Strommessern, die 1,5–2 Volt Spannungsverlust verursachen.

Als Neuerung auf dem Gebiet der Widerstände ist |262| ein Flüssigkeitswiderstand nach Prof. Böse zu beachten. Er besitzt eine Größe von 80 Megohm und einen verhältnismäßig kleinen Temperaturkoeffizienten von 0,06 v. H.

Von der Firma Reiniger, Gebert & Schalt in Erlangen wurde ein Hochspannungs-Milliamperemeter für 5 Milliampere vorgeführt, das zur Strommessung bei Röntgen-Röhren benutzt werden kann. Durch Nebenschlüsse kann der Meßbereich des nach dem Drehspulenprinzip arbeitenden Instruments auf 25 und 50 Milliampere gesteigert werden. Zur Vermeidung von Beschädigungen infolge oszillatorischer Entladung ist parallel zum Instrument ein Kondensator angeschlossen.

Textabbildung Bd. 326, S. 262

Von den französischen Firmen waren die Ateliers Ruhmkorff von J. Carpentier, Paris, und die Compagnie F A C, Paris, ebenfalls stark mit Meßinstrumenten vertreten. In ähnlicher Weise wie die Bergmann Elektrizitäts-Werke ihre Meßinstrumente nicht mehr mit den schweren gußeisernen Grundplatten und Gehäusen versieht, sondern zu den gezogenen und gewalzten Formen übergegangen ist, die einfachere und leicht zusammenstellbare Einzelteile besitzen, hat auch J. Carpentier die alte Methode der Bauart mit den Silberskalen und lackierten Gehäusen verlassen und zweckentsprechendere Formen aus gegossenem oder gepreßtem Material benutzt.

Auch im Prinzip zeigten die sogen. kombinierten Instrumente manches Bemerkenswerte. Ausgehend von den Gesetzen, nach denen es möglich ist, aus zwei durch Messung bekannten Größen eine dritte zu bestimmen, konnte man derartige aus zwei Einzelinstrumenten bestehende Apparate zur Messung des Widerstandes, der Leistung von Gleichströmen und der Periodenzahl für Wechselströme wahrnehmen. Da die Zeiger der Einzelinstrumente sich kreuzten, konnte der Schnittpunkt als Maß der aus den Einzelablesungen sich errechnenden dritten Größe dienen.

Bei dem Ohmmeter für 0,1–10 Megohm wurde nach dem Ohmschen Gesetz die Stromstärke J in dem zu messenden Widerstand R und die Potentialdifferenz E an seinen Enden durch je einen Strom- und Spannungsmesser angegeben. Der Quotient konnte an der Kreuzungsstelle durch Vermittlung einer eingezeichneten Kurvenschar abgelesen werden. Dabei konnten zwei Schaltungen entsprechend der Größe des Widerstandes R vorgenommen werden.

Bildet man das Produkt so ergibt sich für die Kreuzungsstelle ein Maß für die Leistung eines Stromes J bei der Spannung E. So konnte man ein solches kombiniertes Instrument auch als Leistungsmesser beobachten.

Auch die Periodenzahl eines Wechselstromes läßt sich auf diese Weise messen, wie man es bei dem Frequenzmesser der Firma erkennen konnte. Die beiden dabei nothwendigen Strommesser waren für kleine Ströme als Hitzdrahtinstrumente gebaut und in eine Stromverzweigung mit einerseits großem, induktionsfreiem., andererseits stark induktivem, aber geringem ohmschen Widerstände in Reihe geschaltet. Bei konstanter Spannung an den Klemmen der Verzweigung ist die Stromstärke in dem Zweig mit großem ohmschen Widerstand von der Periodenzahl unabhängig, dagegen in dem anderen induktiven Zweige abhängig von der Frequenz. Es ändert sich daher die Stellung des Zeigers bei dem letzteren Instrument, so daß der Schnittpunkt die Frequenz auf entsprechend empirisch geeichten Hilfslinien abzulesen gestattet.

Von der Compagnie F A C, Paris, waren u.a. neben verschiedenen Meßinstrumenten für Schalttafeln auch einzelne Tascheninstrumente für Akkumulatorenprüfung ausgestellt, von denen ein Spannungsmesser mit Kadmiumelektrode besondere Beachtung verdiente. Das Prinzip ist ja schon ziemlich alt, doch für Tascheninstrumente bisher noch nicht benutzt. Zum Schutz gegen Berührung der Bleiplatten ist die kleine Hilfselektrode mit einer perforierten Gummihülse umgeben.

Bringt man die Hilfselektrode zwischen die Platten und berührt mit dem anderen Pol des Meßinstruments nacheinander die positive und negative Platte, so zeigen sich Ablenkungen im Instrument, die ein Maß für das Potential der beiden Platten gegenüber dem Kadmium sind. Aus der Höhe der Einzelpotentiale läßt sich auf den vorhandenen Ladezustand ein sicherer Schluß ziehen und die Kapazität der Platten damit kontrollieren.

Bezeichnet man die Potentiale der positiven Platte mit P1 bei voller Ladung und P2 bei Entladung, ebenso die der negativen Platte mit N1 bezw. N2 gegenüber dem Kadmium, so erhält man für P Werte zwischen 2,35 bis 2,0 Volt, für N solche von – 0,2 bis + 0,3 Volt. So habe ich durch Messung gefunden: Nach der Ladung: P1 = 2,34 Volt, N1 = – 0,19 Volt, so daß P1 – N1 = 2,34 + 0,19 = 2,53 Volt war entsprechend der gleich darauf gemessenen E M K E1 = 2,49 Volt. Die Differenz rührt her von dem schnellen Entweichen der noch anhaftenden Glasbläschen. Nach der Entladung war E2 = 1,84 Volt und P2 = 2,06 Volt; N2 = 0,21 Volt, also P2 – N2 = 1,85 Volt.

(Fortsetzung folgt.)

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