Titel: | Kleinere Mitteilungen. |
Fundstelle: | Band 319, Jahrgang 1904, Miszellen, S. 223 |
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Kleinere Mitteilungen.
Kleinere Mitteilungen.
Leitfähigkeit von Quecksilberdampf.
Durch eine Reihe sehr sorgfältiger Versuche suchte Peter
Cooper Hewitt (Electrical World and Engineer 1903, No. 25, S. 1000) die
elektrische Leitfähigkeit von Gasen und Dämpfen, besonders des gesättigten
Quecksilberdampfes festzustellen. Wenn ein Gas einen Teil eines elektrischen
Stromkreises bildet, dann unterscheidet man drei scharf getrennte Gebiete, nämlich
die Uebergangsstelle der positiven Elektrode zum Gas, das Gas selbst, unbeeinflusst
von den Elektroden, und den Uebergang vom Gas zur negativen Elektrode. Um nun die
Leitfähigkeit von Gasen festzustellen, muss man Drähte oder Sonden in Verbindung mit
dem Gase bringen, ohne aber natürlich an dieser Stelle den Elektrodenwiderstand
neuerdings zu erhalten. Die Messungen geschahen in der Weise, dass der
Stromdurchgang durch das Gas die verlangten Verhältnisse nicht ändern konnte.
Textabbildung Bd. 319, S. 223
Fig. 1 zeigt schematisch die Versuchsanordnung. Aus
isolierendem Material sind zwei Kammern gebildet, die oben und unten in Verbindung
stehen. Die linke Kammer enthält eine Heizspirale a,
deren Strom und damit die Temperatur von aussen durch den Rheostat b geregelt werden kann. Ueber dieser Kammer ist ein
Ventilator c, der die Luft in rasche Bewegung bringt,
damit überall gleichmässige Temperatur herrscht. In der rechten Kammer sind die
Glasröhre d, die den Dampf enthält und ihre
Drahtleitungen. Die Temperatur in der Kammer wird an Thermometern e abgelesen. Um die Temperatur im Innern der Röhre
festzustellen, werden die Sonden selbst benützt, die in die Glasröhre in einer
bestimmten Entfernung voneinander eingeschmolzen sind. Diese Sonden sind nämlich aus
Platin-Rhodium zusammengesetzt, und die äusseren Enden sind in Eis gebracht, so dass
das so entstandene Thermoelement durch seinen in einem empfindlichen Galvanometer
f gemessenen Strom eine Bestimmung der Temperatur
im Innern der Röhre ermöglicht. Die Messung wurde stets gemacht, wenn im Innern der
Röhre und aussen gleiche Temperatur herrschte. Die Spannung zwischen den beiden
Sonden wurde durch ein elektrostatisches Voltmeter g
gemessen.
Hatte man eine bestimmte Temperatur erreicht, so wurde die Lampe durch eine
Anzünde-Vorrichtung zum Zünden gebracht, ein bestimmter Strom einreguliert und
sogleich die Ablesung gemacht, bevor der Strom die Dampfdichte ändern konnte.
Die Glasröhren waren sehr sorgfältig ausgepumpt, damit kein anderes Gas als
Quecksilberdampf mehr darin enthalten war. Um ganz sicher zu gehen, wurde die Lampe
geöffnet undneuerdings ausgepumpt für denselben Versuch. Die geringsten Mengen
eines anderen Gases verursachen ganz andere Verhältnisse.
Die Beziehung zwischen dem Druck des gesättigten Dampfes und der Temperatur wurden
den Beobachtungen von Ramsay und Young entnommen; die Dichte des Dampfes ist
proportional dem Druck.
Gemessen wurde Strom, Spannung zwischen den Sonden, Temperatur und Durchmesser der
Röhre.
Aus den Kurven für verschiedene Röhrendurchmesser und verschiedene Ströme ergibt
sich, dass die Spannung für den cm Länge der Gassäule zunimmt mit der Temperatur
oder der Dampfdichte. Aus diesen Kurven lassen sich dann andere ableiten, welche
zeigen, dass die Spannung mit zunehmendem Strome abnimmt, ebenso dass die Spannung
und damit auch der Widerstand und der Wattverbrauch für den cm Länge abnimmt mit
zunehmendem Durchmesser, endlich dass der Wattverbrauch für den cm Länge mit
zunehmendem Strom zunimmt, der Widerstand aber abnimmt. Die Kurven zeigen alle einen
merkwürdigen Knick, doch ist dessen Bedeutung noch nicht erklärt. Die Helligkeit des
Quecksilbersdampfes ändert sich mit der Dichte, so dass man bei einer bestimmten
Dichte eine grösste Helligkeit erhält. Bei ganz geringer Dichte und sehr grosser
Dichte erhält man weniger Licht. Magnetischer Einfluss bewirkt bei geringer Dichte
eine starke Zunahme der Spannung, bei grösserer Dichte wird dieser Einfluss sehr
gering.
Das Dephtometer.
Tiefenmesser nennt sich ein Apparat, welcher im Americ. Machinist vom 21. November
1903 beschrieben ist und dazu dient, den Füllungsgrad offener oder geschlossener
Flüssigkeitsbehälter zu bestimmen. Derselbe kann in beliebiger Entfernung und
oberhalb oder unterhalb des zu messenden Gefässes aufgestellt werden.
Textabbildung Bd. 319, S. 223
Wie die Figur zeigt, wird der Apparat durch ein bis auf den Boden des zu prüfenden
Gefässes F reichendes Rohr 1 mit dem Gefäss verbunden; ein anderes Rohr 2 wird nur für solche Gefässe benötigt, in welchen die Flüssigkeit unter
Druck steht. Der Apparat selbst besteht aus zwei übereinanderliegenden geschlossenen
Kammern K1
K2, welche durch ein an
beiden Enden offenes kalibriertes Messrohr M verbunden
sind, das untere Ende dieses Messrohres reicht bis auf den Boden der unteren Kammer,
während das obere Ende nur gerade von unten in die obere Kammer eintritt. Die untere
Kammer steht mit einer elastischen Luftkammer L in
Verbindung, deren Volumen vermittelst eines Druckhebels H verkleinert werden kann. Die untere Kammer wird mit derselben
Flüssigkeit gefüllt, die das zu prüfende Gefäss enthält bis zur Nullmarke des
Messrohres. Wird nun die Luftkammer zusammengedrückt und dadurch die in ihr
enthaltene Luft komprimiert, so sinkt die Flüssigkeit in dem mit ihr verbundenen,
bis auf den Boden des Gefässes reichenden Verbindungsrohr 1 und steigt in dem Messrohr. Dieses Steigen erfolgt indessen nur so
lange, bis die Luft vom Ende des Verbindungsrohres 1
durch die Flüssigkeit hindurch entweichen kann; sobald dies eintritt, ist
Gleichgewicht vorhanden, und da Gefäss und Apparat dieselbe Flüssigkeit enthalten,
so ist dann die Höhe der Flüssigkeitssäule im Messrohr gleich der Flüssigkeitstiefe
im zu prüfenden Gefäss; letztere kann also am Apparat direkt abgelesen werden.
Dr. K.
Elektrisch geheizte Schaufensterwärmer.
Schaufensterwärmer haben bekanntlich die Aufgabe, Tau-, Reif- und Eisbildung an den
Schaufenstern zu verhüten. Die Feuersgefahr, welche mit der Verwendung von
Heizapparaten mit offenen Flammen (Gas, Spiritus usw.) verbunden ist, führte zu der
Konstruktion elektrischer Schaufensterwärmer. Bei der älteren Ausführung dieser
Apparate besteht der Heizkörper aus mehreren parallel oder hintereinander
geschalteten losen Drahtspiralen. Durch zufällige Berührung der einzelnen Drähte war
leicht Kurzschluss möglich und daher die Feuersgefahr nicht völlig
ausgeschlossen.
Textabbildung Bd. 319, S. 224
Die Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft zu Berlin baut
nun neuerdings elektrische Schaufensterwärmer, bei denen der Heizkörper aus einem
dünnwandigen Messingrohr besteht, auf dem die Heizdrähte in einem feuerfesten
Isoliermaterial gelagert sind. Diese Anordnung schliesst jede Berührung der
einzelnen Drähte untereinander aus und vermeidet dadurch das Zustandekommen von
Kurzschluss gänzlich.
Wie obenstehende Abbildung zeigt, ist der Heizkörper, der in Längen von 0,5 bis 3 m
angefertigt wird, mit einem perforierten Schutzblech aus Eisen oder Messing umgeben.
Die Erwärmung dieses Mantels steigt höchstens bis auf 200° C.
Morses Pyrometer,
Textabbildung Bd. 319, S. 224
welches im Americ. Machinist vom 14. Nov. 1903 beschrieben
wird, dient zur Bestimmung der richtigen Härtungstemperatur des Stahles. Bei diesem
Instrument wird der Grad des Glühens des Werkstückes mit dem eines bei bestimmter
Spannung und Stromstärke glühenden Kohlefadens einer Glühlampe, verglichen, welche
man zwischen Auge und Werkstück bringt. So lange das zu härtende Werkstück noch
nicht die gewünschte Temperatur besitzt, erscheint der Kohlenfaden hell auf
dunklerem Grunde; wird die Härtungstemperatur überschritten, so erscheint der
Kohlefaden dunkel auf hellerem Grunde; bei der richtigen Härtungstemperatur
verschwindet der Kohlenfaden gänzlich und man sieht nur eine gleichmässig
erleuchtete Fläche. Die Anordnung des Apparates ist aus der beistehenden Figuren
ersichtlich. Die Glühlampe b, deren Faden der besseren
Sichtbarkeit halber zu einer flachen Spirale gestaltet ist, ist in einen Tubus
eingeschlossen, durch welchen man das Werkstück beobachtet.e ist ein Stromzeiger, d
ein Regulierwiderstand, c die Stromquelle, welche in
den Stromkreis der Glühlampe eingeschaltet sind. Für eine bestimmte
Härtungstemperatur ist eine ganz bestimmte Stromstärke erforderlich, welche
vermittels des Widerstandes d reguliert werden kann. Da
die Härtungstemperatur von Stahl eine relativ niedrige ist, die Glühlampe also nicht
überanstrengt wird, so bleibt der Kohlenfaden sehr lange Zeit konstant, so dass die
Lampen, welche bereits drei Jahre in fortwährendem Gebrauch sind, noch völlig
sichere Ergebnisse liefern sollen.
Das Verfahren dürfte sich hauptsächlich für kohlenstoffreichen Stahl, welcher gegen
Temperaturüberschreitungen bei der Härtung sehr empfindlich ist, empfehlen.
Das Instrument wird angefertigt von der Morse Thermo Gage
Company in Trumansburg N. Y.
Dr. K.
Wasserhebung vermittelst komprimierter Luft.
In einem Vortrage vor der British Association of Water Works Engineers beschreibt William H. Maxwell ein Verfahren der Wasserhebung
vermittels komprimierter Luft und eine auf diesem Prinzip basierende Anlage in
Tunbridge Wells.
Da der Erfinder dieser Methode mit keinem Worte erwähnt wird, vielmehr der Eindruck
erweckt wird, dass man es hier mit einer amerikanischen Erfindung zu tun habe, so
sei hier gesagt, dass Werner Siemens der erste war, der
dieses Prinzip empfahl und praktisch verwendete. Wie er selbst in seiner Mitteilung
im Verein zur Beförderung des Gewerbefleisses vom 2. März 1885 (Werner Siemens, Techn. Arbeiten S. 483 ff.) sagt, hat
er die in Geysern, Sprudelquellen, Petroleumfontänen usw. von der Natur selbst so
vielfach benutzte Methode der Flüssigkeitshebung durch Gasentwicklung in der Tiefe
nachgebildet, indem er durch Einführung komprimierter Luft einen künstlichen
Geyserbrunnen herstellte. Das Prinzip der Methode ist folgendes:
Textabbildung Bd. 319, S. 224
Einem in das zu hebende Wasser eingesenkten Rohr a wird
von unten durch das Rohr b komprimierte Luft zugeführt.
Die Luftblasen steigen in dem Rohr a in die Höhe und so
entsteht in demselben ein Gemisch von Luft und Wasser, dessen spezifisches Gewicht
geringer ist als das des Wassers, infolgedessen wird dieses Gemisch durch den Druck
des aussen befindlichen luftfreien und daher spezifisch schwereren Wassers in dem
Rohr a steigen und zwar um so höher, je tiefer dieses
Rohr in das Wasser eintaucht und je mehr Luft zugeführt wird. Die dabei geleistete
Arbeit setzt sich zusammen aus der Kompression der Luft und der dabei auftretenden
Erwärmung und dem Verhältnis der Geschwindigkeit, mit welcher die Luftblasen im
ruhigen Wasser aufsteigen zu der Geschwindigkeit, mit welcher sie in dem strömenden
Wasser aufsteigen.
Die Beschreibung der Anlage von Tunbridge Wells zeigt, dass diese Methode der
Wasserhebung bereits eine ausgedehnte praktische Verwendung gefunden hat und in
vielen Fällen grösseren Vorteil und mehr Bequemlichkeit bietet, als gewöhnliche
Pumpen.
Dr. K.