DE102874C - - Google Patents

Description

Der Stromrichtungsmesser dient besonders zur. Ermittelung der Richtung von Meeresströmungen in beliebigen Tiefen.

Er wird beim Gebrauch in einem passenden Hohlkörper von länglich-eiförmiger Gestalt eingeschlossen, dessen specifisches Gewicht im gebrauchsfertigen Zustande dem des Meereswassers entspricht und so eingerichtet ist, dafs er in eine beliebige Tiefe versenkt werden und sich frei um sein vorderes Ende drehen kann.

Er wird sich demnach unter der Einwirkung irgend einer Strömung so einstellen, dafs deren Richtung mit der Längsachse des Hohlkörpers zusammenfällt.^

In seinem Innern ist der Stromrichtungsmesser in cardanischen Ringen hängend so eingebaut, dafs seine Grundfläche stets horizontal bleibt, seine Stellung gegen den Hohlkörper sonst unverändert bewahrt.

Der Stromrichtungsmesser besteht zunächst aus einer Compafsrose R (Fig. 1), welche sich mit einem Hütchen auf der Pinne P dreht. Die Pinne ist im oberen Ende eines Trägers T (Fig. 1) eingeschraubt, dessen längerer unterer Theil cylindrische Gestalt hat, während der Kopf K (Fig. ι und 2) Würfelform besitzt.

An der unteren Seite der Compafsrose sind drei X-förmige Stützen so angebracht, dafs beim Heben. einer später zu beschreibenden kreisförmigen Platte die Stützen sich fest auf den auf dieser befindlichen Ring legen. Zwei dieser Stützen, O', sind aus isqlirendem Material, die dritte, O (Fig. 1), ist aus Platin hergestellt.

Von ihr aus führt ein Leitungsdraht Y zu einem Platinplättchen Z, welches das Hütchen der Compafsrose oben abschliefst. Diese dritte Stütze ist unter dem Nordpunkt der Compafsrose angebracht und wird im weiteren Text dieser Beschreibung als »Contact unter der Compafsrose« bezeichnet.

Unter der für gewöhnlich frei schwingenden Compafsrose ist nun eine Scheibe S (Fig. ι und 2) aus nicht leitendem Material, z.B. Ebonit, angebracht, die durch die Wirkung eines Solenoids in die Höhe gehoben werden kann und wieder fällt, wenn der dasselbe durchfiiefsende Strom unterbrochen wird. Um die Scheibe hierbei genau senkrecht zur Achse des Pinnenträgers zu führen, sind vier Rollen -R₁ -R₂ i?₃ R_t vorgesehen, die auf den vier Seiten des Pinnenträgerkopfes gleiten. Den Kern des Solenoids bildet ein Hohlcylinder, dessen obere Hälfte E (Fig. 1) aus weichem Eisen besteht, während der untere Theil M (Fig. 1) aus Messing hergestellt ist.

Mit dem unteren Theile sind die Hebel H₁ und H₂ (Fig. 1) verbunden, die an dem anderen Ende Führungsstangen F₁ und F₂ tragen, welche die Hebelbewegung auf die Scheibe S übertragen.

Da das Gewicht dieser nebst Zubehör etwas gröfser ist als das Gewicht des Kernes, so hat das System für gewöhnlich die aus Fig. 1 ersichtliche Lage, wobei das obere Ende des Eisenkernes die Windungen der Spule 5p um etwa ι cm überragt. Läfst man aber durch diese einen elektrischen Strom von genügender Stärke gehen, so wird der Eisenkern nach

unten gezogen und dadurch die Scheibe in die Höhe gehoben, bis das innere Ende der Hebel if den· Boden berührt.

Ein derartig angeordnetes Solenoid kann augenscheinlich weder durch die Wirkung des durch die Windungen der Spule gehenden Stromes noch durch den Magnetismus des Eisenkernes eine ablenkende Wirkung auf die Horizontalrichtung der Magnetnadeln der Compafsrose ausüben. Auf der oberen Seite der Scheibe S ist ein Messingring angebracht, der im Durchschnitt die Form eines Winkels zeigt. Der untere Schenkel ist fest mit der Scheibe 5 verbunden, in der oberen scharfen Kante des senkrechten Schenkels ist ein Platindraht eingelassen und festgelöthet. Da es für die Kenntnifs der Richtung der Meeresströmungen zunächst genügt, wenn man diese auf ι Strich = 11 Y₄ ° genau weifs, so ist dieser Ring durch Sägen in 32 Segmente 1 bis 32 (Fig. 1 und 2) zerlegt, von denen alle mit Ausnahme der Segmente 1 und 32 durch ein Widerstandsröllchen Wvon z.B. 3 Ohm Widerstand wieder verbunden sind.

Ein elektrischer Strom, der in ein Segment χ ein- und aus dem Segment 1 austritt, wird demnach auf seinem Wege einen Widerstand erleiden, der sich durch die Formel ausdrücken läfst:

W_x = xw -j- 3 · [x— 1) Ohm,

worin w gleich dem Widerstand eines einzelnen Segmentes ist. Hierdurch begründet sich die Möglichkeit, durch eine Widerstandsmessung den Azimutwinkel der Längsachse des den Stromrichtungsmesser umschliefsenden Hohlkörpers, mit anderen Worten, die Richtung des Stromes zu bestimmen. Stellt man nämlich den Apparat so auf, dafs der Zwischenraum zwischen den Segmenten 1 und 32 in der Längsrichtung des Hohlkörpers liegt, so mufs der »Contact unter der Compafsrose« über einem der Segmente spielen, so lange die Compafsrose frei schwingen kann.

Wird aber durch die Wirkung des Solenoids die Scheibe S gehoben, so trifft diese nach einem Wege von etwa 3 mm auf die Stützen an der unteren Seite der Compafsrose und hebt diese von der Pinne ab. Fast zu gleicher Zeit trifft aber auch die Platinplatte des Hütchens auf den federnden Platinstift A (Fig. 1), der an der inneren Seite des das Gehäuse oben verschliefsenden Glasdeckels H centrisch angebracht ist. Von diesem aus führt ein Leitungsdraht L zu dem Stifte B und von diesem, ebenso wie der an dem Segment 1 festgeschraubte Draht, durch· die durchbohrten Zapfen χ des cardanischen Gehänges nach dem Schiff, von welchem aus die Beobachtungen gemacht werden. Schaltet man hier eine passende Stromquelle und einen zur Bestimmung des elektrischen Widerstandes einer Leitung geeigneten Apparat, z. B. eine Wheatstone'sche Brückencombination ein, so verfolgt der Mefsstrom nach Schliefsung des durch das Solenoid gehenden Accumulatorenstromes und des dadurch bedingten Hebens der Scheibe S sowie der Compafsrose folgenden Weg: Von dem einen Pol der Stromquelle durch den Leitungsdraht zu dem Stift B (Fig. 1), von diesem zum federnden Stift A, dann durch die Platte Z des Compafshütchens zum Contact unter der Compafsrose O. Von diesem aus geht der Strom in dasjenige Segment, über welchem im Moment des Solenoidschlusses der Contact spielte, durchläuft der Reihe nach die zwischen diesem und dem Segment 1 liegenden Widerstände, geht dann zu der einen Klemme derWheatstone'schen Brücke und kehrt von der entgegengesetzten Klemme zu dem zweiten Pol der Stromquelle zurück. Der Gesammtwiderstand, den der Strom auf diesem Wege findet, ist nur um den Werth des partialen Widerstandes verschieden, den der Strom in den Segmenten der Scheibe S findet; für denselben Azimutalwinkel der Längsachse des Hohlkörpers hat der Gesammtwiderstand jedoch nicht immer den nämlichen Werth, so dafs, wenn einmal eine Bestimmung des Widerstandes für jede der. in Betracht kommenden 32 möglichen Lagen der Compafsrose gemacht ist, die auf einen Compafsstrich genaue Ermittelung der Richtung einer Strömung durch eine leicht auszuführende Messung eines elektrischen Widerstandes ermöglicht wird. Man ist auf diese Art im Stande, die in verschiedenen Tiefen herrschenden Strömungen zu Zeiten zu bestimmen, die von einander nicht wesentlich verschieden sind, da nicht erforderlich ist, den Apparat nach jeder Messung wieder an Bord zu nehmen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Ein Richtungsmesser für Strömungen im Wasser, gekennzeichnet durch eine mit ringförmig angeordneten Widerständen 1 bis 32 versehene vertical bewegliche Scheibe S, welche durch die Wirkung eines Solenoids Sp die frei schwingende, für solche Zwecke an sich bekannte Compafsrose R anhebt und somit arretirt, wobei zugleich der Strom einer elektrischen Leitung geschlossen wird, deren je nach der Lage der. Compafsrose verschiedener Widerstand zur Bestimmung der Stromrichtung dient.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.