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Vorrichtung zum Nachweis von Wärmestrahlen. Zum Messen von Thermoströmen
geringer Stärke hat man zuweilen eine Schaltanordnung angewandt, bei der zwischen
zwei festen Punkten eines dem Stromkreis der Thermosäule angehörenden Leiterteils
eine zusätzliche Spannung von willkürlich veränderbarer Größe mit Hilfe eines regulierbaren
Widerstandes erzeugt werden konnte, wobei die zusätzliche Spannung zur Kompensation
des von der Thermosäule gelieferten Stromes diente. Nach der vorliegenden Erfindung
bildet man diese Schaltanordnung so aus, daß mittels des regulierbaren Widerstandes
auch das Vorzeichen der Spannung zwischen den festen Punkten des genannten Leiterteils
veränderbar ist und erhält auf diese Weise eine Anordnung, die sich insbesondere
bei Vorrichtungen zum Nachweis von Wärmestrahlen, wie sie z. B. als Empfänger beim
Signalisieren mit Wärmestrahlen in Frage kommen, mit Vorteil verwenden läßt. Macht
man bei diesen Einrichtungen, wie üblich, den von der Thermosäule erzeugten Strom
mit einer mit dieser in Reihe geschalteten Vorrichtung, z. B. einem Galvanometer
oder einem Telephon, im letzteren Falle gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines
Transformators, wahrnehmbar, so kann die der Erfindung entsprechende Anordnung zur
Koti1-pensation aller- im Stromkreis der Thermosäule entstehenden störenden elektromotorischen
Kräfte beliebiger Richtung, sofern sie nur nicht plötzlich auftreten und sogleich
wieder verschwinden, dienen, wobei die Einstellung der - erforderlichen Kompensationsspannung,
gleichgültig, welche Richtung dieselbe erhalten muß, durch Verstellen eines einzigen
Handgriffs geschehen kann. Dient z. B. eine Vorrichtung der vorliegenden Art als
Empfänger für Wärmezeichen, so können störende elektromotorische Kräfte beispielsweise
durch Strahlen hervorgerufen werden, die von der Umgebung der Sendevorrichtung ausgehen
und die Thermosäule treffen, oder durch Temperaturunterschiede zwischen verschiedenen
Teilen des die Thermosäule und die Stromanzeigevorrichtung enthaltenden Leiterkreises.
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In Abb. i der Zeichnung ist das Schaltungsschema einer der Erfindung
entsprechenden Einrichtung dargestellt, und in den Abb. 2 bis q. sind einige weitere
Möglichkeiten zur Erzeugung einer in der obenerwähnten Weise veränderbaren Spannungsdifferenz
zwischen den Enden des in Frage kommenden Leiterteils angegeben.
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In dem in Abb. i dargestellten Schema bedeutet a ein zur Aufnahme
der Wärmestrahlen dienendes Thermoelement, b ein Galvanometer und c einen mit dem
Thermoelement und dem Galvanometer hintereinandergeschalteten Leiterteil, zwischen
dessen Endpunkten z und 2 eine Spannungsdifferenz von veränderbarer Größe und veränderbarem
Vorzeichen erzeugt werden soll. Zur Erzeugung dieser Spannungsdifferenz dient hierbei
folgende Einrichtung. Der Endpunkt i des Leiters c steht mit zwei galvanischen Elementen
d und c in Verbindung, und zwar mit dem positiven Pol des Elementes d und mit dem
negativen des Elementes e. Von den andern Polen der Elemente d und
e ist der negative des erstgenannten mit dem einen Ende eines Widerstandsdrahtes
f 1 verbunden und der positive des letztgenannten mit dem einen Ende eines Widerstandsdrahtes
f2. Beide Widerstandsdrähte sind isoliert voneinander auf einem gemeinsamen
Isolationskörper aufgewickelt, auf dem ein Gleitkontakt f verschiebbar ist, der
mit dem Punkt 2 des Leiters c in Verbindung steht. Befindet sich nun der Gleitkontakt
f auf dem Draht f l, so wird durch das Element d zwischen den Punkten
i und 2 eine Spannungsdifferenz erzeugt, die in dem das Tliermoelement a enthaltenden
Stromkreis Ströme in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen verursacht, und
zwar wird diese Spannungsdifferenz größer oder geringer, jenachdem der Gleitkontakt
f mehr dein linken oder dem rechten Ende des Drahtes f 1 genähert wird. Wird der
Gleitkontakt f auf den Draht f 2 verschoben, so wird das Element d ausgeschaltet,
und das Element e erzeugt zwischen den Punkten i und 2 eine Spannungsdifferenz von
umgekehrtem Vorzeichen, deren Größe durch Verändern der Stellung des Gleitkontaktes
auf dem Draht f 2 veränderbar ist.
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Bei der in Abb. 2 dargestellten Abänderung ist der Punkt i mit dem
positiven Pol eines
galvanischen Elementes g und der Punkt 2 mit
dem positiven Pol eines ebensolchen Elementes lt verbunden. Der negative
Pol des ersten Elementes steht mit dem einen Ende eines Widerstandsdrahtes il und
der negative Pol des zweiten Elementes mit dem Ende eines Widerstandsdrahtes i2
in Verbindung. Die beiden Drähte il und i2 sind wieder isoliert voneinander auf
einem gemeinsamen Isolationskörper aufgewickelt und bilden zusammen mit einem Gleitkontakt
i3 einen Regulierwiderstand, wobei der Gleitkontakt i3 mit einer Leitung j verbunden
ist, die von der Mitte des die Punkte i und 2 miteinander verbindenden Leiters,
von dem Punkt 3, abgezweigt ist. In der gezeichneten Stellung des Gleitkontaktes
i3, in der er auf dem Draht il aufliegt, besteht zwischen den Punkten i und 3 und
damit auch zwischen den Punkten i und 2 eine Spannungsdifferenz, die einen Strom
in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung durch den das Thermoelement a enthaltenden
Stromkreis treibt, wobei die Größe der Spannungsdifferenz durch Verschieben des
Gleitkontaktes i3 auf dem Draht il verändert werden kann. Schiebt man den Gleitkontakt
i3 auf den Draht i2, so kehrt sich das Vorzeichen der . Spannungsdifferenz um, wobei
die Größe derselben wieder durch Verstellen des Kontaktes i3 auf dem Draht i2 verändert
werden kann.
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Bei der Einrichtung nach Abb. 3 dient zur Erzeugung der Spannungsdifferenz
zwischen den Punkten = und-? die zu Meßzwecken häufig angewandte sogenannte
Kompensationsschaltung, wobei an Stelle des bei der üblichen Anwendung dieser Schaltung
vorhandenen Galvanometers der die Punkte i und 2 miteinander verbindende Leiter
eingeschaltet ist. Es ist hier k ein galvanisches Element, dem eine aus mehreren
solchen Elementen bestehende Batterie l entgegengeschaltet ist. Diese Batterie ist
über einen Regulierwiderstand na und einen blanken, gestreckten Widerstandsdraht
n geschlossen, auf dem ein Schleifkontakt nl verschiebbar ist. Dieser Schleifkontakt
ist über den die Punkte i und 2 miteinander verbindenden Leiterteil mit dem Element
k verbunden. Durch Verschieben des Schleifkontaktes n1 auf dem Draht n kann dann
zwischen den Punkten i und 2 eine Spannungsdifferenz' beliebigen Vorzeichens und
innerhalb gewisser Grenzen beliebiger Größe hergestellt werden.
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Bei der Einrichtung nach Abb. 4 endlich sind die Punkte i und 2 nicht
durch einen homogenen Leiter miteinander verbunden, sondern durch einen aus verschiedenen
Metallen zusammengesetzten, und zwar besteht dieser Leiter im wesentlichen aus einem
Süberstreifeii o und aus zwei an dessen Enden angelöteten Kupferstreifen o1 und
02, so daß er als Doppelthermoelement dienen kann. Vor den Lötstellen sind zwei
je in einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) entlüfteten Birne eingeschlossene
Heizdrähte p1 und p2 angeordnet, die mit Hilfe einer Batterie q erwärmt werden können.
Die beiden Heizdrähte sind hintereinander in einen geschlossenen, einen regulierbaren
Abzweigwiderstand y enthaltenden Stromkreis eingeschaltet. An den die beiden Heizdrähte
p1 und p2 miteinander verbindenden Leiter ß° einerseits und an den Gleitkontakt
y1 des Widerstandes v anderseits ist die Batterie q angeschlossen. Wird bei dieser
Einrichtung der Gleitkontakt v1 in die Mitte des Widerstandes y gestellt, so fließen
durch die Heizdrähte P1 und p2 Ströme gleicher Stärke, so daß beide Drähte und damit
auch die beiden Lötstellen an den -Endendes Silberstreifens o die gleiche Temperatur
annehmen. Dann entsteht zwischen den Punkten i und 2 keine Spannungsdifferenz. Wird
aber der Kontakt y1 aus der Mitte des Widerstandes y verschoben, so überwiegt der
Strom in einem der Heizdrähte, und es entsteht in dem Thermoelement o, o1, o2 eine
elektromotorische Kraft, also auch zwischen den Punkten i und 2 eine Spannungsdifferenz.
Die Größe dieser Spannungsdifferenz hängt ab von der Größe des Abstandes, den der
Kontakt r1 von der Mitte des Drahtes besitzt, und das Vorzeichen dieser Differenz
davon, nach welcher Seite der Kontakt A von der Mitte des Drahtes y verschoben worden
ist.