DE56725C

DE56725C - Device for measuring and recording electrical currents

Info

Publication number: DE56725C
Application number: DENDAT56725D
Authority: DE
Original assignee: Sir W. THOMSON, Ritler, Doktor der Rechte und Professor der Naturphilosophie, in Glasgow, Grafschaft Lanark, Nord-Britannien
Anticipated expiration: 1910-05-18

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

Die den Gegenstand dieser Erfindung bildende Vorrichtung zum Messen und Registriren von elektrischen Strömen beruht auf dem Grundgedanken, die durch die Kraftwirkung (Abstofsung oder Anziehung) zwischen stromdurchflossenen, feststehenden und beweglichen Leitern hervorgerufene Bewegung zum Messen bezw. Registriren des Stromes zu benutzen, und er ist wesentlich dadurch gekennzeichnet, dafs an einem durch den elektrischen Strom je nach dessen Stärke (durch Abstofsung oder Anziehung) bewegten Rahmen ein Hebel drehbar ist, der an einem Ende einen Schreibstift und am anderen ein Reibungsrädchen trägt, und dafs letzteres in regelmäfsigen Zeitabständen durch ein sich stetig bewegendes Treibrad, dessen mit einer Hubkante beginnende Umfangsbreite sich allmälig entgegengesetzt zur Drehrichtung verjüngt, gehoben und dadurch der Schreibstift gegen eine langsam sich drehende Papierrolle geprefst wird. Je nach der von der Stromstärke abhängigen Lage des Rädchens wird letzteres mit dem Umfange des Treibrades von wechselnder Breite in Berührung treten und längere oder kürzere Zeit auf demselben verbleiben, und wird dadurch ein Strich von entsprechender Länge gezogen. Der Ort dieser. Striche auf der Papierrolle zeigt die Stromstärke an, wozu diese mit einer entsprechenden Theilung versehen ist. Durch Addition der entsprechenden Zahlen der Theilung erhält man die gesammte Strommenge. Um diese Rechnung überflüssig zu machen, ist auf dem Schreibstifthebel noch ein Zählwerk, das also mit dem Rahmen schwingt, so angeordnet, dafs es von dem Reibungsrädchen bei dessen Drehung durch das Treibrad mitgedreht wird. Da -das Reibungsrädchen je nach der Stromstärke langer oder kürzer mit dem Treibrade in Berührung bleibt, so wird es auch im Verhältnifs zu derselben vorgedreht und wird also die gesammte Strommenge vom Zählwerk abgelesen.The device for measuring and recording of electric currents is based on the basic idea that is generated by the force effect (repulsion or attraction) between current-carrying, fixed and movable ones Ladders caused movement for measuring respectively. To register the current, and it is essentially characterized by the fact that one is affected by the electric current depending on its strength (by repulsion or attraction) moved frame a lever is rotatable, which has a pen at one end and a friction wheel at the other carries, and that the latter at regular time intervals by a constantly moving Driving wheel, whose circumferential width begins with a lifting edge gradually opposite to Direction of rotation tapered, lifted and thereby the pen against a slowly rotating Paper roll is pressed. Depending on the position of the wheel, which is dependent on the strength of the current the latter comes into contact with the circumference of the drive wheel of varying widths step and remain on it for a longer or shorter time, and thereby become a line drawn of appropriate length. The place of this. Lines on the roll of paper shows the Current intensity, for which this is provided with a corresponding division. By Adding the corresponding numbers of the division one obtains the total amount of electricity. To make this calculation superfluous, there is a counter on the pen lever, i.e. the one with the frame oscillates, arranged in such a way that it passes through the friction wheel as it rotates the drive wheel is also rotated. Because the friction wheel is longer depending on the strength of the current or if it remains in contact with the driving wheel for a shorter time, it is also in relation to it turned forward and the total amount of electricity is read from the counter.

Auf den beiliegenden drei Blatt Zeichnungen ist die Vorrichtung in ihrer auf die Abstofsung gegründeten Ausführungsform, welcher der Erfinder den Vorzug giebt, veranschaulicht, und zwar in Fig. 1 in Vorderansicht und Fig. 2 in Endansicht. Fig. 3 zeigt Ansicht und Grundrifs des Schreibstifthebels mit dem Zählwerk, Fig. 4 Aufsicht auf das Gehwerk mit Papierrolle und Treibrad.On the enclosed three sheets of drawings, the device is in its repulsion established embodiment, which the inventor gives preference, illustrates, namely in Fig. 1 in front view and Fig. 2 in end view. Fig. 3 shows view and Grundrifs of the pen lever with the counter, Fig. 4 top view of the movement with Paper roll and drive wheel.

An dem feststehenden Träger C, in welchem oben zur Durchleitung des zu messenden Stromes die Spule α aus dickem Kupferdraht befestigt ist, hängt mittelst Balkens e¹ auf Schneiden e e ein Rahmen JD, in welchem oben, der Spule α gegenüber, eine ebenfalls von Strom durchflossene Spule b aus dünnem Draht befestigt ist. Beide Spulen werden beständig von Strom durchflossen. Der Rahmen JD trägt unten eine Theilung g, welche bei der Schwingung von D an einem an C festen Zeiger h vorbeigleitet (selbstverständlich könnte auch der Zeiger an D und die Theilung an C befestigt sein). Die Theilung kann nach gleichen Theilen, nach ganzen Amperes oder nach Ampere-Decimalbruchtheilen hergestellt sein. Um die Empfindlichkeit bezw. den Nullpunkt der Vorrichtung verändern zu können, ist am Balken e¹ in dessen Mitte eine bei der Nullstellung an JD lothrecht nach unten hängende Stange B und eine waagrecht zu dieser nach hinten sich erstreckende Stange A befestigt und kann auf On the fixed support C, in which the coil α made of thick copper wire is attached to the top for the passage of the current to be measured ^{, a frame JD hangs by means of the beam e 1} on cutting edges ee , in which at the top, opposite the coil α , there is also a current flowing through it Coil b is attached to thin wire. Current flows continuously through both coils. The frame JD bears a graduation g at the bottom which, when D vibrates, slides past a pointer h fixed to C (of course the pointer could also be attached to D and the graduation to C). The division can be made in equal parts, whole amps, or ampere-decimal fractions. To the sensitivity respectively. To be able to change the zero point of the device, a rod B hanging perpendicularly downwards at the zero position at JD and a rod A extending horizontally to this rearwardly extending rod is ^{attached to the beam e 1} in its center and can on

ersterer ein Gewicht d und auf letzterer ein Gewicht c verschoben bezw. verstellt werden. Die Stange A endigt in eine Schneide f, an welche zur Prüfung der Empfindlichkeit des Apparates ein Gewicht angehängt werden kann. Beständig ist an dieser Schneide f mittelst Hakens und feinen Drahtes eine horizontale Scheibe I aufgehängt, welche in einem mit OeI oder anderer zäher Flüssigkeit gefülltem Gefäfs H untergetaucht ist, um bei den Schwingungen des Rahmens D als Dämpfer zu wirken. An dem unteren Ende des Rahmens D ist in starren Armen y mittelst Drehzapfens i ein Schreibstifthebel E gelagert, zusammengesetzt aus dem starren Arm 5 und dem am hinteren Ende auf s befestigten Federarm r mit der Schreibspitze t am freien Ende. Letztere liegt dicht oberhalb der Papierwalze /, die von einem beständig mittelst Gewichtes F getriebenen und mit Fliehkraftregulator G versehenen Gehwerk j stetig in langsamer Umdrehung gehalten wird. Der Hebel s verlängert sich über seinen Drehpunkt i hinaus und ist an dieser Verlängerung ein Reibungsrädchen q^l gelagert. Letzteres liegt mit dem tiefsten Punkte seines Umfanges etwas tiefer als die breite vordere, zu einer' schiefen Ebene i^l ausgebildete Endkante eines vom Gehwerk stetig getriebenen Treibrades /, dessen Achse unter rechtem Winkel zum Balken e¹ liegt und deren dem Schwingungsbogen des Rahmens D bezw. Rädchens q^l entsprechend ausgehöhlter Umfang, wie Fig. 2 zeigt, allmälig von einer Maximalbreite (Vorderkante i¹) bis zu einer· Minimalbreite sich verjüngt. Je nach der Stärke des Stromes wird b mehr oder weniger weit nach links hin abgestofsen, also q¹ entsprechend mehr oder weniger nach rechts hin verstellt. Sobald nun Scheibe / mit ihrer Kante i ^J dem Rädchen q^l begegnet, hebt sie dasselbe indem sie sich mit i¹ darunter schiebt, infolge dessen das andere Ende vom Hebel s sinkt und der Federarm r den Stift t auf die Papierwalze / aufsetzt, so dafs auf letzterer ein Strich gezogen wird, bis q¹ wieder von / abgleitet, das ist, wenn / mit der Seitenkante i² unter q¹ weggeht, indem jetzt das hintere Ende von s sinkt und sein vorderes Ende den Federarm r mit der Spitze t von J abhebt. Ein im Arm χ des Rahmens D verstellbares Schräubchen k verhindert dabei zu tiefes Fallen des Hebels s. Ist nun beim nächsten Antreffen von / gegen q¹ der Strom unterdessen verändert, schwächer oder stärker geworden, so ist auch q¹ entsprechend zu dem Punkte von i^l verstellt worden, in welchem es beim vorigen Umlauf auf / hinaufgeglitten war, und es wird nun entsprechend kürzere oder längere Zeit von / gehoben bleiben, also auch die Aufzeichnung eines entsprechend kürzeren oder längeren Striches auf J veranlassen. Wie bereits erwähnt , giebt der Ort dieser Striche auf der Papierwalze die jeweilige Stromstärke an und kann durch Addition der diese bezeichnenden Zahlen der Papierwalzentheilung die totale Strommenge erhalten werden. Zur Ausführung dieser Addition ist auf dem hinteren Ende des Hebels s ein Zählwerk q, welches also mit dem Hebel schwingt, so angeordnet, dafs es vom Reibungsrädchen q¹, wenn dieses infolge seiner Berührung mit dem Treibrade / Drehung erfährt, durch Reibung mitgedreht wird.the former a weight d and moved to the latter a weight c respectively. adjusted. The rod A ends in a cutting edge f, to which a weight can be attached to test the sensitivity of the apparatus. A horizontal disk I is constantly suspended from this edge f by means of a hook and fine wire, which is submerged in a vessel H filled with oil or other viscous liquid in order to act as a damper when the frame D vibrates. At the lower end of the frame D a pen lever E is mounted in rigid arms y by means of pivot i , composed of the rigid arm 5 and the spring arm r attached to the rear end on s with the writing tip t at the free end. The latter lies just above the paper roller /, which is kept in slow rotation by a walking gear j constantly driven by a weight F and provided with a centrifugal regulator G. The lever s extends beyond its pivot point i and a friction wheel q ^{l is} mounted on this extension. With the lowest point of its circumference, the latter is slightly lower than the broad front end edge, formed into an inclined plane i ^l , of a drive wheel continuously driven by the movement /, the axis of which is at right angles to the beam e ¹ and whose axis is at right angles to the beam e 1 and whose oscillation arc of the frame D respectively . Wheel q ^l correspondingly hollowed out circumference, as FIG. 2 shows, gradually ^{tapers from a maximum width (front edge i 1} ) to a minimum width. Depending on the strength of the current, b is repelled to a greater or lesser extent to the left, i.e. q ^{1 is} correspondingly adjusted more or less to the right. As soon as the disc / meets the wheel q ^l with its edge i ^J , it lifts the same by pushing itself under it with i ¹ , as a result of which the other end of the lever s sinks and the spring arm r places the pin t on the paper roller /, so that a line is drawn on the latter until q ¹ slips again from /, that is, when / with the side edge i ² disappears below q ¹ , in that the rear end of s now sinks and its front end the spring arm r with the point t stands out from J. An adjustable screw k in the arm χ of the frame D prevents the lever s from falling too low.If the current is now changed, weaker or stronger the next time it hits / against q ¹ , then q ¹ is also corresponding to the point of i ^{l has been} adjusted in which it had slid up / up during the previous cycle, and it will now remain lifted from / for a correspondingly shorter or longer period of time, i.e. it will also cause the recording of a correspondingly shorter or longer line on J. As already mentioned, the location of these lines on the paper roller indicates the current strength and the total amount of current can be obtained by adding the numbers of the paper roller pitch that characterize them. To carry out this addition, a counter q, which thus swings with the lever, is arranged on the rear end of the lever s in such a way that it is rotated by friction with the friction wheel q ¹ when it experiences rotation as a result of its contact with the drive wheel.

Der die Spule b durchfliefsende Strom kann von der Leitung des zu messenden Stromes abgezweigt sein oder von einer beliebigen Stromquelle geliefert werden. Wird die Vorrichtung zum Messen von Strömen für Licht benutzt, so zwingt man den durch b fliefsenden Strom von der Lichtstromleitung mittelst eines Leiters von grofsem Widerstände ab, und um die' Vorrichtung sowohl bei Wechselströmen wie bei gleichgerichteten verwenden zu können, mufs der Widerstand des genannten Leiters das Mehrfache des Widerstandes der beweglichen Spule betragen. Letztere darf ferner nur geringe Temperaturveränderungen erfahren durch ihren Widerstand und mufs daher der Luft eine möglichst grofse Abkühlungsfläche darbieten; sie besteht deshalb aus Platinoiddraht (Legirung aus Neusilber, und Wolfram) und ist dieser in Parallellinien um eine viereckige dünne Scheibe aus nicht leitendem Material, wie Glas oder Schiefer, gewickelt; die Enden der Spule b sind durch zu Spiralfedern ausgebildete Verbindungsstücke mit am Rahmen D festen Elektroden verbunden.The current flowing through the coil b can be branched off from the line of the current to be measured or it can be supplied by any desired current source. If the device is used to measure currents for light, the current flowing through b is forced off the light current line by means of a conductor of great resistance, and in order to be able to use the device both with alternating currents and with rectified currents, the resistance of the above must be required Conductor the multiple of the resistance of the moving coil. Furthermore, the latter must experience only slight changes in temperature due to its resistance, and must therefore offer the air as large a cooling surface as possible; It therefore consists of platinum wire (alloy of nickel silver and tungsten) and this is wrapped in parallel lines around a square thin disc of non-conductive material such as glass or slate; the ends of the coil b are connected to electrodes fixed to the frame D by connecting pieces formed as spiral springs.

Claims

Sponsorship claims: "

An apparatus for measuring and registering electrical currents by means of the movement that arises from the mutual influence of fixed and movable current-carrying conductors, characterized by the connection of a lever E, which is rotatably attached to a frame moved by the current depending on its strength, and a continuously driven one Driving wheel / of the special shape that the circumferential width tapers gradually, whereby this wheel comes into contact with said lever once during each revolution for a longer or shorter time, depending on the strength of the current, and during this contact the amount of current either by a line on a rotating drum or registered by a counter or by both means at the same time (Fig. 1 to 3).

In addition 3 sheets of drawings.