DE393340C

DE393340C - Temperatureinflussfreies Praezisions- und Schalttafel-Hitzdrahtmessgeraet

Info

Publication number: DE393340C
Application number: DEV18340D
Authority: DE
Original assignee: VELMAG VEREINIGTE FABRIKEN ELE
Current assignee: VELMAG VEREINIGTE FABRIKEN ELE
Priority date: 1923-05-08
Filing date: 1923-05-08
Publication date: 1924-04-01

Description

Temperatureinflußfreies Präzisions- und Schalttafel-Hitzdrahtmeßgerät. Bei den bisher bekannten Ausführungsformeln elektrischer Hitzdrahtmeßgeräte besteht im allgemeinen der Nachteil, daß der vom Instrument angezeigte Wert durch Änderung der Umgebungstemperatur beeinflußt wird. Der Grund dafür liegt zu einem Teil in der verschiedenartigen Ausdehnung zwischen dem vom Strom durchflossenen Hitzdraht und der Grundplatte; auf welcher der Hitzdraht befestigt ist. Bekanntlich besteht ja die Wirkungsweise dieser Instrumente darin, daß der den Hitzdraht durchfließende Strom den Draht ausdehnt. Die Verlängerung des Drahtes wird durch eine entsprechende Übersetzung auf den Zeiger überträgen. Nun bewirkt -aber auch schon eine Erhöhung bzw. Vertiefung der Umgebungstempe- Tatur eine Verlängerung bzw. Verkürzung des Hitzdrahtes. Im stromlosen Zustande äußert sich dieselbe durch Abweichung des Zeigerausschlages vom Nullpunkt. Man hat auf verschiedene Weise versucht, den Einfluß der Umgebungstemperatur zu beseitigen. Z. B. wird die Grundplatte, auf welcher der Hitzdraht befestigt ist, aus einer Metallegierung hergestellt, welche den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Hitzdraht besitzt. Hier besteht jedoch der Nachteil, daß durch die große Masse dieser Platte eine wesentlich größere Wärmekapazität bedingt ist, als sie der Hitzdraht besitzt. Ein Instrument mit einer derartigen Kompensationsplatte wird also bei langsam verlaufenden Temperaturänderungen nach einer gewissen, im allgemeinen längeren Zeit, nach welcher ein Wärmeausgleich stattgefunden hat, richtig zeigen, jedoch bei schnell verlaufenden Temperaturänderungen, wenn man z. B. das Instrument von einem kalten in einen geheizten Raum bringt, wird der Zeiger einen falschen Wert anzeigen.
Eine andere bekannte Art der Kompensation besteht in der Anwendung eines zweiten Drahtes aus dem gleichen Material wie der Hitzdraht besitzt. Dehnt sich der Hitzdraht aus, so dehnt sich auch der Kompensationsdraht aus. Die Spannung bleibt somit immer die gleiche. Durch den zweiten Draht wird erreicht, daß der Hitzdraht immer konstante Spannung besitzt. Bei dieser Anordnung wird jedoch auf die Ausdehnung der Grundplatte keine Rücksicht genommen, oder es wird vorausgesetzt, daß dieselbe nur Ausdehnungen von verschwindender Größenordnung besitzt. Ist das letztere nicht der Fall, so tritt naturgemäß ebenfalls eine fehlerhafte Anzeige ein. Ein Vorteil dieser Einrichtung besteht darin, daß die Wärmekapazität des Kompensationsdrahtes gleich derjenigen des Brückendrahtes ist, somit reagiert diese Kompensation recht schnell auch bei plötzlichen Temperaturveränderungen.
Gemäß der Erfindung wird nun die Kompensation in der Weise ermöglicht, daß der Hitzdraht H an einem Ende an dem Hebelarm K befestigt wird, welcher aus zwei Metallen a und b mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht. Der Hebelarm K wird im allgemeinen eine gekrümmte Linie darstellen, und zwar ist ihr Krümmungsradius eine Funktion der Temperatur, welche dieser Hebelarm jeweilig besitzt.
Besitzt beispielsweise das Metall a des Hebelarmes K einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Seite b, so wird bei Temperaturzunahme der Krümmungsradius auf der Seite b verkleinert, bei Temperaturabnahme dagegen wird er vergrößert. Da bei K der Hitzdraht befestigt ist, wird derselbe im ersteren Falle eine Spannungsvergrößerung, im zweiten Falle eine Spannungsverringerung erfahren. Durch Änderung der Länge des Hebelarmes K ist man nun in der Lage, die Spannung des Hitzdrahtes in gewissen Temperaturgrenzen so einzustellen, daß eine resultierende Längenausdehnung der Grundplatte G, des Hitzdrahtes H und des Brückendrahtes B gerade aufgehoben wird.
Die geringe Masse des Hebelarmes K sowie die geringe Masse der Grundplatte ermöglichen durch ihre geringe Wärmekapazität bei Temperaturänderungen ein fast ebenso schnelles Reagieren wie der Hitzdraht, so daß dadurch ein falscher ZeigerausschIag nicht einzutreten vermag.
Die Erfindung gestattet also durch Anwendung eines einfachen, aus zwei Metallen bestehenden Körpers in gleicher Weise vollkommener zu erreichen, was durch Anwendung einer teueren, meist Nickel enthaltenden Platte erzielt worden ist. Außerdem ermöglicht die Erfindung ein äußerst schnelles Reagieren der Kompensation auf die Änderungen der Umgebungstemperatur, wodurch jegliche Zeigerabweichung vermieden wird.

Claims

PATENT- ANSPRÜCHE: i. Temperatureinflußfreies Präzisions-und Schalttafel-Hitzdrahtmeßgerät, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der fehlerhaften Anzeige durch Änderung der Umgebungstemperatur ein aus zwei fest miteinander verbundenen Metallen mit verschiedenen Längenausdehnungskoeffizienten bestehender Körper derart verwendet wird, daß die von der Umgebungstemperatur abhängige Krümmung dieses Körpers in geeigneter Weise benutzt wird, die durch die Umgebungstemperatur hervorgerufene Zeigerablenkung bzw. die resultierende Längenausdehnung von Hitzdraht (H), Brückendraht (B) und Grundplatte (G) zu kompensieren.
2. Meßgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationskörper (K) stabförmige Gestalt besitzt, um seine Maße bzw. Wärmekapazität gering zu halten.
3. Meßgerät nach Anspruch i und :2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Körpers veränderlich eingespannt werden kann, um die Kompensationsgrenzen beliebig verändern zu können.