-
Einrichtung zur Fernübertragung der Systembewegung aus mit Flüssigkeit
angefüllten, unter Druck stehenden Gefäßen Die zu Fernmessungen in den meisten Fällen
anwendbaren Vorrichtungen, bei welchen durch die Bewegung des Systems mehr oder
weniger Ohmscher Widerstand eingeschaltet wird, lassen sich ohne besondere Umständlichkeit
nicht anwenden, sobald das b ewegliche System sich in Gefäßen mit hohem Druck befindet,
namentlich wenn das Gefäß noch mit Flüssigkeit angefüllt ist, wie dies z. B. bc:i
Dampfmessern der Fall ist. Man hat deshalb derartige Apparate mit Induktionsspulen
ausgerüstet, in welche ein von der Flüssigkeit bewegter Eisenkern eintritt. Die
bewegten Massen sind aber für feinempfindliche Systeme zu groß. AuEerdetn ist man
bei der Fernübertragung an Wechselstrom gebunden, für dessen Anzeige die empfipdlichen
und weitaus billigeren Gleichstrominstrumente nicht verwundet werden können. Ferner
sind Bauarten bekannt geworden, bei welchen ein ebenfalls im Hochdruckgefäß be-Fndlicher
Magnet -einen außerhalb der Gefäßwandung gelagerten anderen mitnimmt, der seinerseits
wiederum Widerstandsorgane betätigt: Auch hierbei müssen recht erhebliche Kräfte
vorhanden sein, um diese Bewegung durchzuführen. Es .ist auch fernerhin zu beachten,
daß mitunter nur recht geringe Bewegunen eines Systems vorhanden sind, welche zur'
direkten Übertragung nicht ausreichen; sondern eine Übersetzung benötigen, die wiederum
Reibungsfehler mit sich bringt. Die Erfindung greift zur Behebung der genannten
@Mißlichkeiten auf die, bekannten Eigenschaften der Wismutspirale zurück, im starken
Magnetfeld ihren Widerstand erheblich zu vergrößern. Es sind deshalb auch vor Jahrzehnten
Vorschläge aufgetaucht, diese Eigenschaften zur Beeinflussung von Zeigerapparaten
zu benutzen, ohne daß. jedoch diese Vorschläge eine praktische Bedeutung erlangt
haben, weil eben für die hier in Frage kommenden Gebiete der Fernübertragung außer
den eingangs genannten Methoden sehr viel zweckmäßigere Einrichtungen bekannt geworden
sind. Aber gerade in Verbindung mit abgeschlossenen Gefäßen und solchen, die mit
Flüssigkeit angefüllt sind, bringt die An; ivendung der Wismutspirale zum Zwecke
der Fernübertragung einer Bewegung besondere Vorteile. Die Wismutspirale wird nämlich
von den meisten in derartigen Gefäßen auftretenden Flüssigkeiten nicht angegriffen,
im Gegenteil ist,es sogar zweckmäßig, eine Flüssigkeit, sofern sie nicht schon vorhanden
ist, einzufüllen, denn sie gestattet das Interferrikum des Magneten außerdentlich
klein zu machen, weil die Reibung der Spirale durch ein etwaiges Streifen an den
Wandungen der Polschuhe durch die Flüssigkeit sehr gemildert wird. Vorteilhaft kann
die Verwendung der Wismutspirale schon dadurch werden, daß eine sehr kleine Bewegung,
insbesondere ein kleiner Winkelausschlag einer Achse,
schon ausreicht,
um die Wismutspirale von einem magnetisch praktisch indifferenten Feld in ein sehr
starkes Feld überzuführen. Die Zuleitungen zu den Spira16n brauchen ebenfalls nur
einen sehr geringen Weg zu machen. Auch lassen sich die Zuleitungen durch Gehäusewände,
die einen sehr starken Druck aushalten müssen, ohne besondere Schwierigkeiten isoliert
hindurchführen.
-
Die Abb. i und z veranschaulichen eine praktische Anwendung. g1 sei
das Gehäuse irgendeines Apparates, z. B. eines Dampfmessers mit hohem Druck, dessen
System eine Achse a1 dreht. Die Bewegung dieser Achse wird mittels eines gabelartig
gespalteten Hebels lt,_ auf einen zweiten: Hebel 1t.; und damit auf ,eine Achse
a.. und eine Wismutspirale s übertragen. Ein permanenter Magnet m befindet sich
in einem Gehäuse g welches sich mit einem Ansatz an g1 anfügt und mit diesem Gehäuse
fest, aber leicht lösbar sich verbinden läßt. h und L_> sind die Zuleitungen zu
der Wismutspirale s. Das Gefäß 92 sei bis zu dem Spiegel w mit .einer Flüssigkeit
angefüllt.
-
Abb.3 und q. zeigen eine Abart insofern, als das geschlossene Gefäß
g nur von den Magnetpolen ml, m2 durchsetzt ist, wodurch es erheblich kleiner und
druckfester gebaut werden kann. Zwei WismutspiralLn s1, s. bewegen sich aus ihren
Magnetfeldern heraus, wenn sich das ganze Gebilde um die Achse a dreht, z. B. infolge
Hinundherbewegun.g der Stange st in den Richtungen des Doppelpfeiles pt. Diese von
dem eigentlichen M.eßgerät bewegte Stange möge durch eine öffnung o in ,ein mit
dem Gefäß verbundenes Hauptgefäß <'r hineinragen, das unter gleichem Druck wie
das Gefäß g steht und iebenso wie bei der Anordnung mach Abb. i auch in gleicher
Höhe wie g mit Flüssigkeit gefüllt sein kann. Durch das Pendel p wird das Stangengebilde
mit den Wismutspiralen wieder in seine Nullage zurückgeführt, wenn die Richtkraft
auf das Gestänge st aufhört.
-
In Anbetracht der Abhängigkeit des Widerstandes des Wismuts von der
Temperatur, die ungefähr q. % bei, io° beträgt, während die Widerstandsänderung
durch Anderung der Feldstärke etwa 2o bis 30 % ausmachen kann, ist es notwendig,
eine besondere Temperaturkompensation zu schaff:. Auch hierfür sind aus der Meßtechnik
Vorbilder bekannt. Besonders günstig jedoch gestaltet sich die aus Abb.5 hervorgehende
Schaltung, wobei ein Quotientenmesser g (Kreuzspul-Ohmmeter) zur Verwendung kommt,
in dessen einem Zweig die Wismutspirale s (Abb. i und a) bzw. beide Wismutspiralen
s1 und s2 (Abb.3 und q.) liegen, im arideren eine Widerstandskombination r1, p.,,
die so beschaffen ist, daß bei steigender Temperatur der Schleifenwiderstand r1,
r@ genau so anwächst, wie der der Wismutspirale s. Man hat nur dafür zu sorgen,
daß sowohl dieWismutspirale s wie auch der kombinierte Widerstand r", r2 derselben
Temperatur ausgesetzt werden, was sehr leicht dadurch geschieht, daß man den kombiniertem
Widerstand im gleichen Gefäß und gegebenenfalls in der nämlichen Flüssigkeit unterbringt
wie die Wismutspirale. Besteht aber von Natur aus kein nennenswerter Temperaturunterschied
zwischen dem gekapselten Innenraum und dem Außenraum, so können: auch andere Vorrichtungen
zur Temperaturkompensation, z. B. ein mechanisch bewegter, unter Umständen ebenfalls
gekapselter veränderlicher Widerstand zum Ausgleich der der Eichung zugrunde liegenden
Normaltemperatur angewandt werden.