DE43619C - Calorimetrischer Elektricitätszähler - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

CARL RAAB in KAISERSLAUTERN. Calorimetrischer Elektricitätszähler.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 25. Juni 1887 ab.

Der Zweck vorliegender Erfindung ist, den Verbrauch an elektrischer Arbeit zu messen, welche zur Speisung einer gewissen Anzahl Verbrauchsapparate dient, z. B. elektrischen Glühlicht- und Bogenlichtlampen bei elektrischen Centralstationen. Es wird dies in der Weise erreicht, dafs der zu messende Strom einen in einer Röhre angebrachten kleinen Widerstand durchfliefst, in welchem er einen sehr geringen Antheil seiner Energie in Form von Wärme abgiebt. Diese erzeugt hierdurch in der Röhre einen Luftstrom, welcher ein am unteren Ende der Röhre befindliches Anemometer in Rotation versetzt, das mit einem Zählwerk versehen ist. Es stehen somit Stromstärke und Anemometerumdrehungen in einem constanten Verhältnifs, wodurch auf die in einer beliebigen Zeit consumirte Strommenge geschlossen werden kann.

Fig. ι und 2 stellen einen derartigen Apparat dar, welcher sowohl für Gleichstrom als auch Wechselstrom brauchbar ist.

Zwei in einander greifende Spiralen S¹, und S₂ sind durch eingelegte Asbeststreifen so von einander getrennt, dafs die Entfernung von Wandung zu Wandung immer gleich grofs ist, die Luft also gleichmäfsig hindurchströmen kann und der metallische Contact erst an ihren zusammengelötheten Enden E_i und E_i stattfindet.

Fernerhin stehen S₁ und S₂ durch Verlölhung mit den Metallleisten L₁ und L₂ in Verbindung, an welche sich die Polklemmen P₁ und P₂ anschliefsen.

Der Strom wird also seinen Weg von P₁ durch L₁ über die Enden E₁ und £"., nach S₂

P₂ nehmen.

Die Spiralen S₁ und S₂ besitzen grofse Länge und Breite, dagegen sehr geringe Wandstärke, um zur Abgabe ihrer Wärme an die durchziehende Luft eine möglichst grofse Oberfläche darzubieten, so dafs keine Wärme durch die Leisten L₁ L₂ und die Polklemmen in die äufsere Leitung gelangt.

Aus letzterer Ursache bestehen auch von L₁ L₂ ab die ersten Windungen der Spiralen aus Kupferblech, an welche sich erst der eigentliche Widerstand, die Neusilberspiralen anschliefsen. Es werden somit die Kupferwindungen ihres viel geringeren Leitungswiderstandes halber keine W^rärme erzeugen, und die auf sie durch die angrenzenden Neusilbertheile übertragene an die Luft abgeben. Es sei hier im Allgemeinen erwähnt, dafs statt Kupfer und Neusilber andere Materialien und für den Widerstand auch andere Formen als die Spirale gewählt werden können, wenn dieselben nur grofse Oberflächen bieten.

Zur Erhöhung der Stabilität der Spiralen sind die Leisten L₁ und L₂ durch eine isolirende Platte G verbunden.

An den Cylinder B, welcher die Spiralen enthält, schliefst sich nach oben durch eine Verjüngung ein offenes Rohr C an und nach unten ein kurzer Cylinder D, in dem sich der Luftgeschwindigkeitsmesser befindet, wozu sich für den vorliegenden Zweck die Instrumente von Reck nagel & Combes beispielsweise am besten eignen.

Damit von der erzeugten Wärme keine durch die Wandung der Cylinder B und C ausstrahlen kann, sind letztere mit einem schlechten Wärmeleiter, z. B. einer Filzschiebt, umgeben.

Will man mit diesem Apparat die consumirten Strommengen bezw. Coulombs messen, so kann man durch Ersetzen der Doppelspirale durch einen Nebenschlufs A von hohem Widerstand auch die verbrauchten Volts bestimmen und mit Hülfe zweier solcher Apparate, von denen einer die Coulombs und der andere die Volts mifst, die geleistete elektrische Arbeit berechnen. Die Anemometer rotiren nur ihrer j Reibungswiderstände halber bei sehr kleinen Luftgeschwindigkeiten noch nicht.

Ebenso ist auch die bei geringer Stromstärke in der Doppelspirale erzeugte Wärmemenge klein, da letztere dem Quadrate ersterer proportional ist. Mithin sind die Brauchbarkeitsgrenzen des Apparates bei alleiniger Verwendung der Ncusilberblechspiralen nicht sehr grofs. Bei Strömen mit constanter Klemmenspannung, was bei Beleuchtungsanlagen fast immer zutrifft, kann jedoch diesem Mifsstand durch gleichzeitiges Anlegen des Nebenschlusses A, Fig. 2, abgeholfen werden, wodurch dem Apparat eine constant bleibende Wärmemenge zugeführt wird und das Anemometer ununterbrochen in langsamer, gleichförmiger Rotation erhalten bleibt. Bei Strömen von constanter Stromstärke und variabler Spannung tauschen Nebenschlufs und Spiralen bezüglich ihrer Functionirung die Rollen. Die infolge des Nebenschlusses entstehenden Drehungen müssen alsdann von der Gesammtzahl abgezogen werden, um die verbrauchte Elektricitätsmenge zu finden.

Anstatt das Anemometer in beständiger Drehung zu erhalten, kann die constant bleibende Wärmequelle auch so grofs gewählt werden, dafs die hervorgerufene Luftbewegung die Rotation des Flügelrades nahezu bewirkt, dafs sie jedoch erst dann eintritt, sobald die zweite variable Wärmequelle ihre Thätigkeit beginnt. Hierdurch kommt die theilweise Subtraction der Tourenzahl in Wegfall.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Behufs Messung elektrischer Ströme und Potentialdifferenzen die Verbindung eines Apparates, in welchem die durch den elektrischen Strom beim Durchgang durch Leiter hervorgerufene Wärme Luft erwärmt, mit einem Anemometer, welches durch eine Strömung der erwärmten Luft bewegt wird.

2. Die Anordnung des im Anspruch i. genannten Leiters aus einem Metall von hohem specifischen Leitungswiderstand und in Form einer Spirale oder eines anderen Querschnittes von grofser Oberfläche, um zur Abgabe der Wärme an die durchziehende Luft eine grofse Oberfläche zu erhalten, wobei die elektrische Verbindung des Leiters mit den Polklemmen durch Vorschaltung eines Widerstandes von grofser Oberfläche und geringem Leitungswiderstand bewirkt werden kann.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.