Titel: | Akustischer Grubengas-Anzeiger von Prof. G. Forbes. |
Autor: | E. D. |
Fundstelle: | Band 234, Jahrgang 1879, S. 377 |
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Akustischer Grubengas-Anzeiger von Prof.
G. Forbes.
Mit einer Abbildung auf Tafel 29.
Forbes' akustischer Grubengas-Anzeiger.
Dieses in Fig. 12
Taf. 29 veranschaulichte Instrument hat den Zweck, die Menge von Grubengas in einem
Kohlenschacht zu bestimmen. Nach einem von Forbes schon
im vorigen Jahre in der British
Association zu Sheffield vorgeführten Modelle wurden von einem
Ausschusse dieser Gesellschaft zwei Instrumente ausgeführt, welche dem bezeichneten
Zwecke ganz gut zu entsprechen scheinen. Das eine, von gröſserem Format und deshalb
theurer, wird durch eine elektrische Batterie bedient, das andere kleinere ist sehr
einfach zu handhaben und entspricht ebenfalls allen zu stellenden Anforderungen.
Beide Instrumente beruhen auf der Thatsache, daſs der Schall sich in einem dünneren
Gase rascher fortpflanzt als in einem dichteren, und daſs eben die mit Grubengas
geschwängerte Atmosphäre eine geringere Dichte besitzt als gewöhnliche Luft,
entsprechend der Dichte des Grubengases = 0,558. Die Schallgeschwindigkeiten in
solchen verschiedenen Luftarten werden nun verglichen durch die Längen, welche eine
Messingröhre besitzen muſs, um durch eine Stimmgabel zum Mittönen veranlaſst zu
werden. Die Länge dieser Röhre ist proportional der Schallgeschwindigkeit.
Das Instrument besteht nach Engineering, 1879 Bd. 28 S.
213 hauptsächlich aus der an einem Ende durch den in derselben
verschiebbaren Kolben C geschlossenen Röhre B, während vor demselben an deren offenen Ende eine
Stimmgabel A entsprechend angebracht ist. Man bringt
die Stimmgabel zum Tönen und hört nun bei der Verschiebung des Kolbens, wodurch die
Röhrenlänge vergröſsert oder verkleinert wird, dem entsprechend eine Verstärkung
oder Schwächung des Tones. Der Kolben wird nun in derjenigen Stellung belassen, bei
welcher man den lautesten Ton vernimmt. Unter diesen Umständen ist die Länge der
Röhre ein Maſs für die Schallgeschwindigkeit und demnach für den Gehalt an
Grubengas.
Bei dem gröſseren Instrumente wird die Schwingung der Stimmgabel durch das
abwechselnde Schlieſsen und Oeffnen eines elektrischen Stromes bewirkt, welcher
durch seine Einwirkung auf einen Elektromagnet in bekannter Weise die Schwingungen
derselben veranlaſst. Die Contacte sind derart bewirkt, daſs das Auftreten irgend
eines falschen Tones von gröſserer Stärke verhindert wird. Aber selbst dann kann das
Ohr den richtigen Ton leicht entdecken und die Stellung des Kolbens mit gröſserer
Genauigkeit reguliren, als wenn die Schwingungen der Stimmgabel auf eine andere
Weise bewirkt werden; in letzterem Falle kann nämlich durch die Unregelmäſsigkeit
der Schallstärke leicht eine Veränderung der Schallgeschwindigkeit erfolgen.
Bei dem kleineren Instrumente wird die Stimmgabel durch Streichen der Zinken mittels
eines Stabes F in Schwingungen versetzt. Durch eine
kleine Uebung kann man leicht stets dieselbe Schallstärke erzielen. Ferner ist an
dem Instrumente eine Kreisscale D angebracht, auf
welcher sich ein Zeiger bewegt, der durch eine Zahnradübersetzung vom Kolben in
Bewegung gesetzt wird, so daſs eine falsche Anzeige durchaus verhindert wird. Auf
diese Weise kann man die Länge der Röhre selbst bei schlechter Beleuchtung ablesen.
In dieser gegenwärtigen Form ist das Instrument bequem zu handhaben und kann nicht
leicht gebrauchsunfähig werden. Ein Thermometer E ist
demselben zweckmäſsig beigefügt, mittels dessen man die wegen
Temperaturverschiedenheiten nöthigen kleinen Berichtigungen leicht ermitteln kann.
Der Gehalt an Grubengas kann direct an der Scale abgelesen werden.
Die Genauigkeit des Instrumentes soll eine derartige sein, daſs die Mengen von
Grubengas bis auf weniger als 1 Proc. genau bestimmt werden können. Aus den in dem
Philosophical Magazine (April 1879) beschriebenen
Versuchen ist ersichtlich, daſs die bei den verschiedenen Versuchen beobachteten
Längen der Röhre nicht um 1/300 von einander abweichen. Aus weiteren Versuchen,
welche mit dem Instrument in den Gruben der Wharncliffe Silkstore-Gesellschaft
angestellt wurden, geht ferner hervor, daſs dasselbe zwar schon einen Gehalt von 0,5
Proc. Grubengas anzeigt, daſs aber, namentlich bei gröſserem Gehalte, die Angaben
des Instrumentes bis zu einem constanten Maximum steigen, indem die Röhre sich erst
allmälig vollständig mit der am Versuchsorte vorhandenen Luft füllt – ein
Uebelstand, welcher durch in Angriff genommene Verbesserungen gewiſs behoben werden
dürfte.
E.
D.