Titel: | Ueber neuere Wärmemessung. |
Autor: | F. |
Fundstelle: | Band 254, Jahrgang 1884, S. 158 |
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Ueber neuere Wärmemessung.
(Patentklasse 42. Fortsetzung des Berichtes Bd.
251 S. 412.)
Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 12.
Ueber neuere Wärmemessung.
Beim Pyrometer von Tremeschini (Portefeuille économique des
machines, 1884 Bd. 9 S. 64) wird die Ausdehnung eines dünnen Platinbleches auf einen Zeiger übermittelt. Die die
Skala tragende Scheibe A (Fig. 1 Taf. 12) ist auf
B verschiebbar und wird durch Schraube s, Mutter m und Gabel e bis zum Nullpunkte a
gedreht. Hat nun der von einem Eisenrohre G umgebene
Kupferblock H die zu messende Temperatur angenommen, so
wird derselbe mittels des Griffes K rasch
zurückgezogen, so daſs der Block in dem geschlitzten Rohre dem dünnen Platinstreifen
n gegenübersteht. Da dieser bei c festgelegt ist, so überträgt sich die Ausdehnung
desselben auf den Hebel op, welcher mit dem
gabelförmigen Ende p die Achse v und damit den Zeiger z dreht.
Die diesem Apparate zu Grunde liegende Idee ist sehr hübsch; eine groſse Genauigkeit
wird man aber von demselben nicht beanspruchen dürfen.
Das an gleicher Stelle * S. 64 beschriebene Graphitpyrometer von Trampler ist nicht
nennenswerth verschieden von dem Instrumente, welches Steinle und Hartung liefern (vgl. 1878 230 *
321).
Ducomet (daselbst S. 65) verwendet bei verschiedenen
Temperaturen schmelzbare Legirungen. Zwischen der an
der Stange e (Fig. 4 Taf. 12)
befestigten unteren Verschraubung z und dem Rohre A werden abwechselnd nicht schmelzbare bezieh. bei
bestimmten Temperaturen schmelzbare, 5mm hohe
Ringe n und r eingesetzt,
dadurch die mit einer Zeigerübertragung g verbundene
Feder s gespannt und dann erforderlichenfalls durch
Auf- oder Niederschrauben des Ansatzes a der Zeiger auf
Null eingestellt. Verwendet man z.B. Legirungen, welche bei 200, 400 und 600°
schmelzen, so hebt sich e um die Höhe von 1, 2 und 3
Ringen, d.h. um 5, 10 und 15mm, sobald bei
Erreichung der fraglichen Temperatur die Ringe abschmelzen. Das Instrument zeigt
also immer nur die höchste Temperatur an (vgl. 1879 233 *
402).
Guichard und Comp. beschreiben in der Revue industrielle, 1884 S. 161 eine Zeigerbewegung für Metallthermometer mit einer aus
mehreren Metallen hergestellten Spirale, auf welche nur verwiesen werden mag, da
derartige Apparate sehr unzuverlässig sind.
Um an Metallthermometern den Einfluſs der wechselnden
Temperatur der Umgebung auszugleichen, verwenden Gebrüder Richard in
Paris (* D. R. P. Nr. 26758 vom 30.
Oktober 1883) einen Compensator, welcher aus einem zweiten, dem ersten
ähnlichen elastischen Theile, also einem Rohre oder einer Kapsel besteht, so daſs
die Bewegung, welche derselbe in Folge äuſserer Temperaturschwankungen macht, die
des ersten Theiles aufhebt.
Bei einem mit Bourdon'scher Röhre versehenen Thermometer
besteht diese Vorrichtung- aus dem Getriebe D (Fig. 3 Taf. 12)
auf der Zeigerachse, in welches der an einer um B
drehbaren Stange CA sitzende Zahnbogen A eingreift. Durch das Gelenkstück LC ist diese Stange mit dem Hebel LKH verbunden, dessen unteres Ende mit dem freien Ende
des gebogenen Rohres F zusammenhängt. Das untere Ende
dieses elastischen Rohres ist am Rahmen des Zifferblattes befestigt. Ein ähnlich
gebogenes, aber kleineres Bogenrohr P, welches als
Compensator dient, ist an seinem oberen, freien Ende O
durch das Gelenkstück OK mit dem Hebel HL verbunden, während das untere Ende M des Rohres P an dem
Träger der Achsen festgemacht ist.
Textabbildung Bd. 254, S. 159
Das elastische Rohr F ist mit der
ausdehnbaren Flüssigkeit gefüllt; sobald nun die Temperatur der Umgebung des
Instrumentes zunimmt, dehnt sich die Flüssigkeit im Rohre F aus und letzteres biegt sich auf, wie die beistehende schematische Figur
in punktirten Linien zeigt, wobei das Ende H sich nach
H' bewegt. In Folge dieser Bewegung müſste ohne
Compensator der Hebel HL die Stellung H'L' einnehmen, wodurch die Stange AC sich um B drehen und
der Zeiger ebenfalls von dieser Bewegung beeinfluſst würde. Damit diese Bewegung
nicht stattfinde, ist es nöthig, daſs der Punkt L
unbeweglich bleibe, was geschieht, wenn der Hebel HL
die punktirte Lage H'L einnimmt, d.h. der Punkt K sich nur nach K' bewegt.
Dies wird aber mittels der Anordnung des zweiten elastischen Rohres P erreicht, dessen Weg O'O
sich zu dem Wege H'H des Rohres F gleich wie KL zu HL verhält.
Man erhält mithin ein Compensationsrohr P, dessen Bewegung durch die ausdehnbare Flüssigkeit ein bestimmtes Maſs
beträgt, dadurch, daſs man seine Länge in einem gewissen Verhältnisse zur Länge des
Rohres F nimmt; etwaige Fehler oder Ungenauigkeiten
lassen sich durch Verschieben des Punktes K auf dem
Hebel HL beseitigen.
Auf ähnliche Weise compensirt man das Metallthermometer mit Vidi'scher Kapsel dadurch, daſs man eine zweite
Compensationskapsel anbringt. Bei der Ausdehnung dieser letzteren Kapsel verändert
sich die Lage des Drehpunktes der Hebel, welche die Bewegung der Hauptkapsel auf den
Zeiger übertragen.
Nach dem ferneren Vorschlage von A. und E. Boulier in
Paris (* D. R. P. Zusatz Nr. 26919 vom 23. Oktober 1883, vgl. 1884 251 * 414) geht das Wasser, welches die Wärme des Ofens
aufnimmt, dessen Temperatur gemessen werden soll, durch den Hahn H (Fig. 2 Taf. 12) der Röhre
Mq zu dem im Ofen befindlichen Theile R, von hier durch Rohr r
nach dem Behälter N, in welchem das Thermometer steht.
Durch Hahn O flieſst das Wasser nun in ein Becken K, welches dasselbe in den Trichter P abflieſsen läſst. Der am Wagebalken E hängende Behälter K wird
durch ein verstellbares Gewicht T im Gleichgewichte
gehalten. Ein biegsamer Blechstreifen p wird in
senkrechter Richtung unter dem Drehpunkte des Balkens so angebracht, daſs p zunächst mit dem Anschlagstifte G und sodann mit F Contact
herstellt, wenn in Folge einer etwaigen Verringerung des Becherinhaltes der
Wagebalken E in die Höhe schwingt.
Sobald in Folge eines dem Umlaufe der Flüssigkeit in der Leitung entgegenstehenden
Hindernisses oder durch Entweichen von Flüssigkeit eine Verkleinerung des in das
Becken K eintretenden Volumens erfolgt, mithin das
Becken sich zu heben beginnt, wird der Blechstreifen p
den Anschlagstift G berühren und es geht in Folge
dessen ein Strom von der Batterie Z aus zu der Klemme
A und dem Commutator D, dann zu dem Elektromagnete des elektrischen Läutewerkes L und setzt letzteres in Thätigkeit. Wird das
zuflieſsende Flüssigkeitsvolumen in dem Becken noch geringer, so kommt der
Blechstreifen p in Folge des Uebergewichtes von T auch mit dem Anschlagstifte F in Contact und der Strom der beiden verbundenen Batterien X flieſst durch die Klemme A nach dem Commutator D, von hier durch den
Anschlagstift F zurück über den Elektromagnet J, welcher dadurch veranlaſst wird, seinen Anker
anzuziehen. Sobald dies geschieht, bewirkt das Gewicht I, welches mit dem Hahne H in Verbindung
steht, das Schlieſsen des letzteren; mithin wird die Eintrittsröhre M für die Flüssigkeit gänzlich abgesperrt, so daſs eine
Explosion innerhalb des Ofens o. dgl. oder sonstige schädliche Störungen nicht
eintreten können.
Um zu verhüten, daſs in der Nähe der Heizkapsel R die
heiſsen Theile Wärme an die Zuleitungsröhre q und die
Ableitungsröhre r abgeben, sind (wie bei Möller 1882 246 * 374) diese
Röhren mit einer die Wärme nicht leitenden Substanz m
umgeben und in den beiden, von den drei concentrischen Metall röhren a, b und d gebildeten
Räumen wird eine doppelte Bewegung einer Flüssigkeit hervorgerufen, deren Temperatur
zwischen derjenigen des zuflieſsenden und des ablaufenden Wassers liegt, welches zur
Uebertragung der in dem Ofen o. dgl. von der Heizkapsel R absorbirten Hitze dient. Dieses zwischen den Röhren Wandungen flieſsende
Wasser tritt durch die Röhre i ein, nimmt dann die von
den Auſsenwandungen ausstrahlende Wärme auf und läuft durch die Röhre j ab. Hierbei bildet die der Hitze ausgesetzte
Heizkapseloberfläche allein diejenige Fläche, welche die für die Temperaturangabe
maſsgebende Hitze aufnimmt und weiterleitet. Eine Verschraubung n, g, welche einen Theil des Kopfverschlusses mit den
Theilen e, f ausmacht, gestattet in jedem Falle die
Regulirung der Gröſse der Heizkapseloberfläche.
Die Genauigkeit des Instrumentes wird durch die bekannten Vorrichtungen nicht
erheblich vergröſsert; jedenfalls erfordern die elektrischen Signal Vorrichtungen
eine sehr sorgfältige Behandlung.
R.
Fueſs in Berlin (* D. R. P. Nr. 26606 vom 21. Juli 1883) füllt bei seinem Quecksilber-Maximum- und Minimumthermometer das
eigentliche Thermometergefäſs mit Quecksilber und schlieſst an dieses eine durch die
ganze Länge des Capillarrohres sich erstreckende, nur durch einen kurzen, zum
Fortbewegen der Zeiger dienenden Quecksilberfaden unterbrochene Alkoholsäule an. Da
die eigentliche thermometrische Substanz hier Quecksilber ist, so laufen die beiden
Skalen eines solchen Instrumentes, im Gegensatze zu denen von Six'schen Thermometern und deren Verbesserungen, in
gleich groſsen Abständen fort. Wählt man deshalb hier ein gerades Capillarrohr und gibt dem in
die Alkoholsäule eingeschalteten Quecksilberfaden die Länge einer gewissen Anzahl,
z.B. 10 solcher Skalenabstände, so fallen die Striche der einen Skala genau in die
Verlängerung von Strichen der anderen Skala, obwohl die letzteren anders beziffert
sind. Auſserdem erlaubt diese Einrichtung, derartige Thermometer als
Einschluſsthermometer zu gestalten.
Das Gefäſs A (Fig. 5 Taf. 12) eines
solchen Thermometers ist gegabelt, um eine gröſsere Empfindlichkeit zu erzielen- die
Capillarröhre B. ist mit Alkohol gefüllt und läuft oben
in eine Erweiterung aus, welche etwas Luft enthält. Der Quecksilberfaden c, welcher von dem Quecksilberfaden des Gefäſses durch
die untere Alkoholsäule getrennt ist, deren Länge etwas gröſser genommen wird, als
die Endpunkte der Temperaturen von einander entfernt sind, stöſst die Marke n für die Mindesttemperaturen nach unten und die Marke
x für die Höchsttemperaturen nach oben; c hat die Länge von 10 Skalengraden. Die Striche der
Skalen sind sowohl hinter dem sehr dünnen Capillarrohre, als auch zu beiden Seiten
desselben sichtbar und verlaufen in ununterbrochenem Zuge; die eine Seite der Skala
gilt für die geringsten, die andere für die höchsten Temperaturen. Die Bezifferungen
der beiden Skalen sind um 10° gegen einander verschoben.
Nach J. M. Crafts (American
Chemical Journal, 1884 * S. 307) wird die bekannte Erhöhung des Nullpunktes
an neuen Thermometern nicht durch den Luftdruck, sondern durch Ausgleich des
Spannungen im Glase der Thermometerkugel veranlagst, da mit Luft gefüllte
Thermometer dieses Verhalten ebenso zeigen als luftleere. Man soll daher die
Thermometer vor der Theilung längere Zeit hindurch auf eine möglichst hohe
Temperatur erhitzen. Zur Vergleichung höherer Grade wird Naphtalin (Siedepunkt
218,1°) und Benzophenon (Siedepunkt 306,1°) empfohlen. Um bei Bestimmung höherer
Siedepunkte eine hinreichende Dampfsäule zu erhalten, kann man das Kochgefäſs mit
Ausnahme der Bodenfläche mit einer Gypshülle versehen.
F.