DE70506C - Elektricitätsmesser mit Einrichtung zum Zählen der Füllungen eines Sammlers für das durch den Strom erzeugte Gas - Google Patents

Description

(Conn, V. St. A.).

den Strom erzeugte Gas.

Die Erfindung bezieht sich auf Eiektricitätsmesser, welche den Zweck haben, die elektrische Energie zu messen, welche, durch einen Leiter während eines bekannten Zeitabschnittes geht, und betrifft diejenige Klasse von Elektricitätsmessern, welche als elektrochemische Messer öder solche bekannt sind, bei welchen der durchgehende Strom durch die elektrolytische Zersetzung gewisser - Flüssigkeiten gemessen wird, wodurch Gase erzeugt werden, die im gewissen Verhältnifs zu der Menge und Andauer des durchgehenden Stromes stehen.

Auf beiliegenden Zeichnungen sind:

Fig. i, 2, 3 und 4 Darstellungen derselben Mefsvorrichtung in verschiedenen Stadien des Mefsvorganges;

Fig. 5 und 6 zeigen zwei Ausführungsformen ähnlicher Mefsvorrichtungen, die mit Einrichtungen zur Erzeugung mechanischer Bewegung versehen sind.

Fig. 7 und 8 sind geänderte Ausführungsformen derselben Vorrichtung.

Fig. 9 und 10 sind Seiten- bezw. Vorderansicht derselben Vorrichtung, die mit einem Multiplicationstriebwerk und einem Zifferblatt versehen ist.

Fig. 11 und 12 zeigen elektrische Verbindungen und die Art und Weise, die Erfindung zum Messen von Strömen anzuwenden. ■ Fig. 13 zeigt ein praktisches Mefsgeräth, das nach der Erfindung eingerichtet ist.

Fig. 14 und 15 veranschaulichen gleichwerthige Formen des in Fig. 1 dargestellten Theiles der Vorrichtung.

Fig. 16 zeigt einen elektrolytischen Behälter Λ. mit einer atmosphärischen Wasserspeisevorrichtung, die das Elektrolyt erzeugt, sobald dasselbe sich verflüchtigt, und die Nothwendigkeit der Zuführung von zu viel Wasser zu der Lösung mit einem Male vermeidet.

Die Vorrichtung besteht aus einer elektrolytischen Zelle, die eine Flüssigkeit enthält, welche beim Durchtreten eines elektrischen Stromes zersetzt wird; die Zelle ist mit Leitern und Elektroden versehen, welche zu dem Elektrolyt führen. Des Weiteren besteht die Vorrichtung aus einem eigenartigen Gassammler, in welchem sich das durch den Strom freigesetzte Gas sammelt und der so eingerichtet ist, dafs die Gase abgegeben werden, wenn eine gewisse Menge derselben sich angesammelt hat. Endlich hat die Vorrichtung noch Einrichtungen, um die Menge des angesammelten Gases zu messen, und elektrische Leitungsverbindungen, durch welche der zu messende Strom geht.

In Fig. ι ist A die elektrolytische Zelle, welche die Flüssigkeit E enthält, die aus angesäuertem Wasser oder einer anderen geeigneten Lösung bestehen kann. C ist der Gassammler, welcher ein umgekehrter, d. h. unten offener Cylinder ist. Derselbe hat eine Führungsstange r und einen Syphon T, der in

dem Gasometer C derart angebracht ist, dafs ein Ende des Rohres T durch die Decke von C hindurchtritt, während das andere Ende sich nach dem Innern des Cylinders C nahe der Decke desselben öffnet, und das gebogene Rohr T selbst bis nahe zum unteren offenen Theil von C reicht. Unmittelbar unter, dem Gassammler C ist eine der Elektroden H angeordnet, während die andere Elektrode G neben demselben angeordnet ist, so dafs das daselbst entwickelte Gas durch die Flüssigkeit E hindurchgeht und durch den Deckel A" des Behälters A entweicht. Die von der Elektrode H aufsteigenden Gase treten in den Sammler C und werden in demselben von dem dicht abschliefsenden Deckel desselben zurückgehalten. Nach Fig ι ist der Sammler C mit Flüssigkeit E gefüllt und das Gas beginnt gerade von H hochzusteigen und unten am Boden von C einzutreten, um bis zur Decke desselben zu steigen. Fig. 2 zeigt dieselbe Vorrichtung in dem Augenblick, in welchem sich Gas in C bereits angesammelt hat, wobei Flüssigkeit sowohl aus dem Sammler C, wie aus dem Arm des Rohres T verdrängt wurde, der sich nach dem Innern von C öffnet. Fig. 3 zeigt wiederum dieselbe Vorrichtung, aber in demjenigen Zustand, in welchem noch mehr Flüssigkeit aus dem Sammler C entfernt worden ist; infolge der Leichtigkeit des Gases ist der Sammler C etwas hochgeschwommen, so dafs der Bund auf der Stange r gegen den Deckel A" trifft. Das Gas in C hat auch die Flüssigkeit in dem Rohre T verdrängt, bis sie in den unteren oder gebogenen Theil des Rohres gelangt ist. Diese Verdrängung setzt sich fort, bis sich ein Gasbläschen hinter die Rohrbiegung zwängt, um durch den Arm des gebogenen Rohres nach aufsen zu treten, der durch die Decke von C führt. Dieses Gas, welches in dem Rohre T hochsteigt, vermindert das specifische Gewicht desselben, indem die Flüssigkeit entfernt wird, welche diesen Arm des Rohres anfüllt. Das Resultat ist, dafs der Druck, welchen die umgebende Flüssigkeit in A auf das Gas in C ausübt, die übrige Flüssigkeit aus dem Rohre C austreibt, worauf das Gas in C folgt, wie aus Fig. 4 ersichtlich; diese Figur zeigt, dafs Gas aus dem Sammler C durch das Rohr T austritt und durch die Decke von C mit einer Kraft ausströmt, die gleich derjenigen ist, welche dem Drucke der Flüssigkeit E entspricht. In dieser Weise tritt das ganze Gas aus C aus, und da der Sammler C seinen Auftrieb infolge der Leichtigkeit des Gases verliert, sinkt der Sammler C wieder bis an den Boden des Behälters A, wie aus Fig. 1 ersichtlich, worauf die Wiederfüllung beginnt. Dieses Spiel des Füllens des Sammlers, Auftreibens, ■ Entleerens und .Wiedersinkens wiederholt sich in Zeiträumen, die genau nach Mafsgabe des durch B erzeugten oder durch das Elektrolyt kreisenden Stromes wechseln.

Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung, um die beschriebene Auf- und Abbewegung von C zum Drehen eines Anzeigerades D mittelst der Klinke r' zu benutzen, die an die Stange r angelenkt ist, so dafs bei der Aufwärtsbewegung des Sammlers C und der Stange r die Klinke r' in einen der Zähne des Rades D greift und jedesmal eine Drehung desselben um einen Zahn veranlafst, wenn C mit Gas gefüllt wird.

Fig. 6 zeigt einen ähnlichen Mechanismus, durch welchen das Rad D um einen Zahn mittelst der Klinke ρ jedesmal dann bewegt wird, wenn der Sammler C sinkt. Jede dieser Bewegungen kann zum Anzeigen der Anzahl Füllungen von C mit Gas benutzt werden.

Fig. 7 zeigt zwei Sammler C, die in einem einzigen elektrolytischen Behälter A untergebracht sind; unter jedem Sammler ist eine der beiden Elektroden G und H angebracht.

Fig. 8 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei welcher der Sammler C in fester Lage bleibt und so eingerichtet ist, dafs er sich, wie beschrieben , mit Gas füllt und dasselbe abgiebt. Wenn das Gas aus C austritt, so steigt es unter die Glocke F und verdrängt die Flüssigkeit aus derselben, wodurch die Glocke F zum Steigen veranlafst wird, wie durch punktirte Linien ersichtlich gemacht. Hierdurch wird die Stange r gehoben, die an der Glocke befestigt ist. Wenn das Gas aus C ausgetreten ist, und das Aufsteigen von Gas aufhört, so tritt das in der Glocke F gesammelte Gas durch eine sehr kleine Oeffnung 0 langsam aus. Nachdem dies geschehen, sinkt die Glocke F wiederum und mit derselben bewegt sich auch die Stange r nach unten.

Wie dargestellt, wird eine Auf- und Niederbewegung durch die Stange r jedesmal dann veranlafst, wenn sich der Sammler C mit Gas füllt, gleichgültig, ob der Sammler C beweglich eingerichtet wird

oder in fester Lage

bleibt. Die Bewegung der Stange r wird zur Bewegung . einer Anzeigevorrichtung benutzt, welche die Anzahl Male aufzeichnet, welche der Sammler C mit Gas gefüllt worden ist.

In Fig. 9 ist A der elektrolytische Behälter, r die aus demselben vortretende Stange, welche einen Hebel bewegt, dessen Klinke ρ in das Sperrrad D greift. Die Drehung von D bewegt eine Schnecke, welche das Schneckenrad K' und den Zeiger K in Drehung setzt, der auf einem Zifferblatt angeordnet ist. Fig. 10 ist die Vorderansicht von Fig. 9 und macht die Lage der Theile gegen das Zifferblatt ersichtlich.

Fig. 11 zeigt einen nach der Erfindung eingerichteten Elektricitätsmesser, der eine Art und

Weise veranschaulicht, in welcher ein auf den leitungen χ und y ein- und austretender Strom gemessen wird. Dieser Strom mufs durch einen Widerstand gehen, um welchen der Messer geschaltet wird, so dafs derselbe eine Schaltung um den Widerstand bildet und Veranlassung ist, dafs der Strom durch den Messer geht und dadurch gemessen wird, dafs man das Verhältnifs des von dem Widerstände absorbirten Stromes kennt.

Fig. 12 zeigt eine Einrichtung,- bei welcher der Messer mit den beiden Enden des Drahtes χ verbunden ist, um eine Abnahme der Spannung zwischen den beiden Enden von χ zu messen. Diese Spannung wechselt nach der Stromabgabe an die Lampen L, die zwischen die beiden Punkte geschaltet sind, an welchen die Leiter G und H von M anschliefsen.

Die Anwendungsweisen dieser Mefsvorrichtung ändern sich nach Mafsgabe der vorliegenden Umstände, d. h. ob die Reihenschaltung, Zweigschaltung um einen Widerstand u. s. w. vorliegt. Bei Wechselstrom kann der Hauptstrom dazu benutzt werden, einen schwachen secundären Strom zu erzeugen, welcher sich mit dem Hauptstrome ändert und im genauen Verhältnifs zu demselben steht; dieser secundäre Strom kann mittelst der Mefsvorrichtung gemessen werden.

Fig. ι 3 zeigt eine nach der Erfindung eingerichtete Vorrichtung, welche aus einem Gehäuse oder Kasten I besteht, der mit Polklemmung X und Y versehen ist, durch welche der zu messende Strom geht. Zwischen X und Y und mit jeder dieser Klemmen elektrisch verbunden ist ein aufgewickelter Leiter R vorgesehen, welcher einen schwachen Widerstand für den zu messenden Strom bildet. Um diesen Widerstand herum ist bei G' und H' der eigentliche Stromkreis angeschlossen, von welchem der elektrolytische Behälter A ein Theil ist. Der durch die Klemmen X und Y eintretende Strom wird zwischen den Widerstand R und den Behälter A getheilt. Der Widerstand des Stromweges -R und der des Behälters A kann so. bemessen werden, dafs der Stromweg A riur ι pCt. oder irgend einen anderen Bruchtheil des gesammten Stromes aufnimmt, und dieser Bruchtheil wird durch den Messer gemessen und durch die Stange r, die Klinke p, das Rad D und ■ das Zifferblatt K angezeigt und dient zur Ermittelung der durch die Vorrichtung gegangenen gesammten Strommenge.

Der Aufbau dieses Mefsgeräthes ist aus Fig. ι 3 ersichtlich. Die beiden Stromkreise durch die Vorrichtung von X nach Y führen durch den Widerstand R, welcher den Hauptstromweg bildet. Der andere Weg ist von H' durch den kleinen Ausgleichwiderstand R' in den Behälter A, durch die Flüssigkeit und heraus durch den anderen Pol und Leiter nach G', darauf durch den Hauptleiter nach dem Pol X. Diese Vorrichtung hat eine gleichmäfsige Eintheilung 1, 2 ... auf dem Sammler C, welche denjenigen Theil von C anzeigt, der mit Gas während eines Zeitabschnittes gefüllt wurde, ' der geringer als die Zeit ist, welche zum Füllen und Entleeren von C erfordert wird. η ist ein zu Fig. 13 gehöriger Theil, welcher einen Deckel darstellt, der für den Behälter A dient, um die Flüssigkeit nicht auslaufen u. s.w. zu lassen, wenn die Vorrichtung nicht benutzt wird.

Fig. 14 zeigt eine gleichweithige Ausführungsform des Sammlers C und des Rohres T, bei welcher ein Arm des Rohres inner- und ein Arm aufserhalb ■ von C liegt, und Fig. 15 behandelt eine Ausführungsform, bei der beide Arme des syphonartigen Rohres T aufserhalb des Sammlers C liegen.

Fig. 16 zeigt einen elektrolytischen Behälter A in Verbindung mit einer selbstthätigen Wasserzuführungsvorrichtung L, die die Form einer umgekehrten Flasche hat, in welcher Wasser durch atmosphärischen Druck gehalten wird. Es ist dies eine bekannte Vorrichtung: Es wird das Wasser so lange in L gehalten, bis Luft in die Flasche eintreten kann, worauf das Wasser in den Behälter A fliefst, bis es in demselben so hoch steigt, dafs es die Mündung der Flasche L abschliefst, wodurch der Austritt von mehr Wasser verhindert wird; es tritt erst wieder Wasser aus, wenn der Flüssigkeitsstand in A genügend gesunken ist, um wieder Luft in L eintreten zu lassen. Der Vorzug dieser Wasserergänzungsvorrichtung in Verbindung mit den vorbeschriebenen Mefsgeräthen besteht darin, dafs eine allmälige Erzeugung des Wassers eintritt, wodurch eine gleichmäfsige Tiefe aufrecht erhalten wird und die Stärke der Lösung in A dieselbe bleibt.

Da die Erfindung für einen Strommesser anwendbar ist, der entweder für Gleich- oder Wechselstrom benutzt werden, soll, so sind verschiedene Wege angegeben worden, die Gase, welche von den Elektroden aufsteigen, zu sammeln; so kann z. B. bei Wechsel- oder Gleichstrom, wo die Gefahr der Umkehrung des Stromes nicht vorliegt, der Sammler C so angeordnet werden, dafs er die Gase von einer Elektrode aufnimmt, wie aus Fig. 1, 2, 3, 4, 6 und 7 ersichtlich, während nach Fig. 5, 8 und 13 die Gase von beiden Elektroden durch C gesammelt werden können. Fig. 6 zeigt, dafs, wenn der Behälter A aus Metall hergestellt wird, er als eine der Elektroden benutzt werden kann, während die andere Elektrode H unter dem Sammler C angeordnet werden kann.

Claims (1)

1. Pa τ en t-Ansprtjch:

   Zur Ausführung des durch Anspruch ι. des Patentes Nr. 56092 geschützten Verfahrens die Einrichtung, dafs die durch den zu messenden Strom erzeugten Gase einem Sammler (C) zugeführt werden, der mit einem syphonartig gebogenen Gasrohr (T) oder einer Gasführung versehen ist, die von dem oberen inneren Theil des Sammlers ausgeht, so dafs nach einander eine selbsttätige Füllung mit Gas, ein Hochtreiben, Entleeren und Wiedersinken des -Sammlers eintritt, wobei diese Bewegung des Sammlers zum Anzeigen des gemessenen Stromes dient.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.