Titel: | Guérin's Erdleitungsprüfer für Blitzableiter. |
Fundstelle: | Band 273, Jahrgang 1889, S. 120 |
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Guérin's Erdleitungsprüfer für
Blitzableiter.
Mit Abbildungen.
Guérin's Erdleitungsprüfer für Blitzableiter.
Der Widerstand W der Erdleitung pflegt bei
Blitzableitern in ähnlicher Weise wie bei Telegraphenleitungen mit Hilfe zweier
Hilfserdleitungen gemessen zu werden, so daſs man, wenn die Widerstände der beiden
letzteren W und W'' sind,
zunächst W + W', W + W'' und W'
+
W'' bestimmt und daraus W
ermittelt. Der Hauptmann Guérin der technischen
Abtheilung der französischen Artillerie, der mit der Ausführung der Blitzableiter
auf den militärischen Gebäuden betraut ist, hat nach dem Genie civil, 1889 * S. 396, ein Prüfungsinstrument angegeben, mit welchem
die Messungen mit hinreichender Genauigkeit ausgeführt werden können, das sich aber
an Ort und Stelle leicht handhaben läſst, ohne daſs der Messende ein hohes Maſs von
Geschick und Erfahrung zu besitzen braucht.
Die Messung beruht auf der bekannten Verwendung der Wheatstone'schen Brücke. Besitzen in Fig. 1
die vier Seiten der Brücke die Widerstände w1
w2, w3 und w4, und liegt in der
Diagonale AD die Batterie b, so bleibt das in der Diagonale BC
enthaltene Galvanometer G stromlos, sofern w1 : w4 = w2 : w3. Gewöhnlich nimmt
man w2 und w3 unveränderlich, und miſst w4 (= X) durch Veränderung von w1. Nach Schwendler besitzt dabei das Galvanometer die gröſste Empfindlichkeit,
wenn w1 + w4 = w2 + w3 ist; im Allgemeinen
also, wenn alle vier Widerstände einander gleich sind.
Man kann aber auch beim Messen des Widerstandes w4 = X als veränderlichen Widerstand W = w3 wählen, und dann muſs w1
: X = w2 : W sein und zur
Erreichung der gröſsten Empfindlichkeit noch w1 + X = w2 + W. Hieraus findet sich dann X = W und w1 = w2.
Fig. 1., Bd. 273, S. 121Fig. 2., Bd. 273, S. 121 Wenn nun aber X und W sehr groſs im Vergleiche mit w1 und w2 sind, so nimmt fast der ganze Strom von b den Weg ABD, und das
Galvanometer G erhält nur einen sehr schwachen
Stromzweig; da man weiter im Freien unmöglich Spiegelgalvanometer verwenden kann, so
wird es sich empfehlen, bei Blitzableiterprüfungen w1 und w2 zwar unter sich gleich zu machen, sie aber
jederzeit proportional mit W wachsen zu lassen, so daſs
also w1 : X = w2 : W = C bleibt, worin C eine
unveränderliche Gröſse ist.
Dies ist nun der Gedanke, von welchem sich Guérin bei
der Herstellung seines Meſsinstrumentes hat leiten lassen und welchen er geschickt
in folgender Weise durchgeführt hat.
Jeder der Widerstände w1, w2 und W besteht aus acht Rollen; in W haben diese der Reihe nach 1, 2, 2, 4, 10, 20, 40 und 80 Ohm Widerstand,
in w1 und w2 dagegen nur den
zehnten Theil davon, also 0,1, 0,2, 0,2, 0,4, 1, 2, 2, 4; in W kann man daher im Ganzen 159, in w1 und w2 aber 15,9 Ohm einschalten. Die Ausschaltung der
einzelnen Rollen erfolgt aber nicht durch Stöpselung, sondern dadurch, daſs – wie es
in Fig. 1 angedeutet ist – eine Feder m auf einen Contact n
aufgedrückt wird und einen kurzen Schluſs zur Rolle herstellt. Wird nun eine Rolle
in W ausgeschaltet, so muſs gleichzeitig auch die
entsprechende Rolle in w1 und in w2
ausgeschaltet werden. Deshalb sind acht Gruppen zu je drei zusammen gehörigen Rollen
gebildet, und es sind die drei zugehörigen Federn m,
wie Fig. 2 erkennen läſst, so neben einander
gestellt, daſs sie von einer am Hebel h befestigten
Ebonitwalze g zugleich auf ihre Contacte n aufgedrückt werden, sobald der vorstehende Stift e des Hebels h von einem
Vorsprunge der um eine Achse drehbaren Scheibe S
erfaſst und der Hebel h sammt g und den drei Federn m nach rechts geschoben
wird.
Die acht Gruppen der Widerstandsrollen sind symmetrisch zu beiden Seiten der Achse
der acht Scheiben S angeordnet. Mittels eines
Handgriffes läſst sich aber unmittelbar nur der Theil der Achse drehen, auf welchem
die vier Scheiben sitzen, welche den Einern des Widerstandes W entsprechen; der Theil mit den vier den Zehnern entsprechenden Scheiben
wird von dem ersteren Achsentheile aus in derselben Weise schrittweise in Umdrehung
versetzt, die ganz gewöhnlich in Zählwerken benutzt wird.
Man kann indessen auch zwei besondere Achsen anwenden und jede unabhängig von der
anderen mittels einer Kurbel drehbar machen.
In beiden Fällen wird auf jeden der beiden Achsentheile bezieh. Achsen noch ein als
Zeiger dienendes Rad aufgesteckt, von denen das eine auf dem Umfange die zehn
Ziffern 0 bis 9 trägt, das andere dagegen die 0 und die 15 Zehner von 10 bis 150.
Durch ein im Gehäuse angebrachtes Fensterchen können stets zwei Ziffern erblickt und
aus ihnen abgelesen werden, wie viel bei der derzeitigen Stellung der beiden Achsen
Widerstand in W eingeschaltet ist; den Widerstand in
w1 und w2 findet man dann
durch Division mit 10.
Wie die Vorsprünge auf den acht Scheiben S zu gestalten
sind, damit sie stets richtig bei jeder Stellung der Achsen die entsprechenden
Rollen kurz schlieſsen, ist sehr leicht aufzufinden.
Um auch Widerstände über 159 Ohm messen zu können, sind noch drei Hilfswiderstände zu
150 bezieh. 15 und 15 Ohm vorhanden, die sich durch den Druck auf einen Knopf in die
Stromkreise bringen lassen, so daſs man dann mit gleicher Empfindlichkeit und
Bequemlichkeit bis 309 Ohm messen kann.
Vier Klemmen am Apparate dienen zur Einschaltung des zu messenden Widerstandest (d.h.
der Erdplatten) und der Batterie b; zwei andere Klemmen
dagegen gestatten, die Rollen W, unter Ausschaltung des
Galvanometers, als gewöhnlichen Widerstand zu benutzen.
Guérin gibt nun ferner noch seinem Blitzableiterprüfer
nicht einen gewöhnlichen Stromschlieſser J bei, sondern
er rüstet ihn mit einem Unterbrecher und Stromumkehrer aus. Die Erfahrung hat
nämlich gelehrt, daſs die vorhandenen Erdströme, welche die Galvanometernadel je
nach der Richtung, in welcher sie durch die Windungen hindurchgeführt werden, nach
rechts oder nach links ablenken, die Nadel ruhig auf Null stehen lassen, wenn ihre
Richtung in den Windungen mittels eines Stromumkehrers in entsprechend rascher Folge
umgekehrt wird. Der Unterbrecher und Umkehrer enthält einfach zwei Contactfedern,
welche durch ein Uhrwerk mittels zweier Stufenscheiben gleichzeitig auf und nieder bewegt werden und
dabei in naheliegender Weise die beiden X
einschaltenden Erdplatten zwischen D und C umschalten, vor jeder Umschaltung aber den Strom der
Batterie b unterbrechen.
Dieser Unterbrecher und Umkehrer wirkt auſserdem noch vortheilhaft, indem er die
Polarisation der Batterie und der Erdplatten verzögert.