Titel: Neuerungen auf dem Gebiete der Wellentelegraphie.
Autor: Adolf Prasch
Fundstelle: Band 321, Jahrgang 1906, S. 170
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Neuerungen auf dem Gebiete der Wellentelegraphie. Von Ing. Adolf Prasch, Wien. (Fortsetzung von S. 156, 1905, 320.) Neuerungen auf dem Gebiete der Wellentelegraphie. Der magnetische Wellenanzeiger von Prof. W. PeukertElektrotechnische Zeitschrift 1904 S. 992. ist gleichfalls auf die Erscheinung aufgebaut, dass sich die magnetische Hysteresis in einem periodisch wechselnden magnetischen Felde ändert. Es lässt sich mit diesem jedoch, im Gegensatz zu der Mehrzahl dieser Arten von Wellenanzeigern, ein Schreibapparat betätigen, so dass bleibende lesbare Zeichen erhalten werden können. Die Einrichtung ist wie folgt getroffen: Ein Magnet AB (Fig. 46 und 47) ist auf einer wagerechten, mit Schneiden versehenen Achse gelagert. In dem Felde dieses Magneten ist ein mit einigen Drahtwindungen versehener Eisen- oder Stahlkörper EE drehbar angeordnet, wobei die Enden der Drahtwindung an die isoliert auf der Drehachse des Eisenkörpers sitzenden und mit zwei Schleiffedern ff' in Berührung stehenden Schleifringen ss' angeschlossen sind. Textabbildung Bd. 321, S. 171 Fig. 46. Textabbildung Bd. 321, S. 171 Fig. 47. Der Eisenkörper wird mittels Schnurantrieb durch einen Elektromotor in fortwährender gleichmässig drehender Bewegung erhalten. Das Eisen wird bei dieser Drehung einem magnetischen Kreisprozesse unterworfen, welcher eine bestimmte Magnetisierungsarbeit erfordert, deren Grösse von der Beschaffenheit des Eisenkörpers und der Stärke des magnetischen Feldes abhängt. Diese Magnetisierungs- oder Hysteresisarbeit übt auf den Magneten ein Drehmoment aus und bedingt dessen Ablenkung im Sinne der Drehrichtung des Eisenkörpers und ist die Grösse der Ablenkung ein unmittelbares Mass für die Grösse der Hysteresis im Eisenkörper, da die in dem Eisenkörper erzeugten Wirbelströme eine solche Wirkung nicht hervorrufen können. Ersetzt man zum Beweise den Eisenkörper durch einen Kupferkörper gleicher Abmessung, so behält der Magnet seine Nullage bei. Ist die Umdrehungsgeschwindigkeit des Eisenkörpers ausreichend, so stellt sich der Magnet unter einem bestimmten Winkel zu seiner Gleichgewichtslage ein und behält diese Lage auch dann bei, wenn die Drehgeschwindigkeit des Eisenkörpers innerhalb gewisser Grenzen schwankt. Zur Erreichung einer möglichst gleichbleibenden Ablenkung des Magneten wird er mit einem Dämpfer versehen, der aus einem in Oel oder Glyzerin tauchenden Metallflügel besteht. Wird nun durch die Wicklung des sich drehenden Eisenkörpers ein hochfrequenter Wechselstrom geleitet, so verringert sich die Hysteresis des Eisens sofort, das Drehmoment nimmt ab und der Magnet bewegt sich entgegen der Drehrichtung. Bei Unterbrechung des Wechselstromes kehrt der Magnet wieder in die ursprüngliche Lage zurück. Diese Bewegung des Magneten wird nun zur Herstellung eines Kontaktes benutzt, zu welchem Zwecke der Magnet mit dem Zeiger Z verbunden wird, der zwei Kontaktstifte trägt, die sich abwechselnd an die Kontakte k und k1 anlegen und so einen Stromkreis schliessen oder unterbrechen. Ein zuverlässiger Kontakt wird erzielt, wenn der Magnetzeiger mit einem Platinstift versehen ist, der in einem Quecksilbertropfen taucht. Zum Zwecke der Anzeige elektrischer Wellen wird eine der beiden Schleiffedern ff' mit dem Wellenfänger, die andere mit der Erde verbunden. Die durch die einlangenden Wellen im Wellenfänger induzierten Wellenströme durchfliessen die Windungen des Eisenkörpers, drücken die Hysteresis herab und der Magnet dreht sich dem Drehfelde entgegen. Bei der für diesen Zweck angegebenen Schaltung (Fig. 48) wird der Stromkreis eines Relais R an den zu schliessenden Kontakt k1 angelegt. Durchfliessen nun Wellenströme den Eisenkörper W, so legt sich die Zunge z an den Kontakt k1, schliesst den Stromkreis des Relais, welches wieder den Schreibapparat M in der bekannten Weise betätigt. Wird der Stromkreis des Relais einseitig an den Kontakt k angelegt, so hat man die Ruhestromschaltung, bei welcher nur die Kontakte des Relais umgewechselt zu werden brauchen. Textabbildung Bd. 321, S. 171 Fig. 48. Die Empfindlichkeit dieses Wellenanzeigers lässt sich noch durch Parallelschaltung einer Kapazität zu den Windungen des Eisenkörpers wesentlich erhöhen. Dem Fritter gegenüber soll der Apparat eine Reihe von Vorzügen besitzen; er soll viel empfindlicher sein und nur etwa den zehnten Teil jener Energie beanspruchen, welche zur Betätigung des Fritters erforderlich ist, ferner keiner Entfrittung bedürfen, sich zur Anzeige von Wellen selbst einstellen und weniger zufälligen äusseren Beeinflussungen ausgesetzt sein. Auch dürfte durch einen solchen Wellenanzeiger, dessen Konstante (Widerstand, Kapazität und Selbstinduktion) stets gleichbleibend sind, die Abstimmung des Empfangskreises wesentlich erleichtert werden.L'Éclairage Électrique Bd. 38 No. 10. Textabbildung Bd. 321, S. 171 Fig. 49. Der elektromagnetische Wellenanzeiger von Tissot. Für das Studium der Dämpfung verwendet Tissot eine Abart des Marconi-Rutherfordschen magnetischen Wellenanzeigers, bei welchem an Stelle eines Telephons ein Galvanometer benutzt wird. Dieses äusserst empfindliche Instrument besteht aus einem doppelten Wellenanzeiger, deren jeder (Fig. 49) aus einem permanenten Magnete CC1, einer primären Windung AB aus feinem Stahldraht und einer sekundären Windung ab aus Kupferdraht besteht. Die beiden Magnete CC1 sind an einer gemeinsamen Achse befestigt und drehen sich von der Scheibe p aus bewegt, gemeinschaftlich und daher auch mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit. Die beiden Windungen ab sind so miteinander verbunden, dass sie sich in ihren Wirkungen gegenseitig aufzuheben trachten. Ist die Wirkung der beiden Wellenanzeiger die gleiche, so bleibt auch das empfindliche Galvanometer G, welches auch durch ein Elektrodynamometer der Bellati-Type ersetzt werden kann, während der Drehung in Ruhe. Die Windungen B sind nun einerseits mit dem Wellenfänger, anderseits mit der Erde verbunden. Langen nun elektrische Wellen ein, so wird das Gleichgewicht gestört, was sich durch den Ausschlag des Galvanometers anzeigt. Es gelangt also auch hier das Differentialprinzip zur Verwertung. Durchgeführte Versuche erweisen, dass die durch diesen Wellenanzeiger zum Ausdruck gebrachte Wirkung, ebenso wie bei der Anordnung von Rutherford der maximalen Intensität des im Wellenfänger induzierten Stromes proportional ist. Bei dem Wellenanzeiger von. H. KarpenL'Éclairage Électrique Bd. 38 No. 14. wird die durch Wellenwirkung hervorgerufene elektrostatische Anziehung zweier fester Systeme auf ein bewegliches zur Wellenanzeige verwertet. Das bewegliche System besteht aus zwei zylindrisch geformten Aluminiumstücken ab (Fig. 50) von 28 mm Länge und 25 mm Höhe, die durch einen leichten Aluminiumstab miteinander verbunden und im Mittelpunkte an einem Faden drehbar aufgehängt sind. Dieses System schwingt zwischen zwei senkrechten zylindrischen Armaturen AB, welche durch den dicken Draht S von ganz bestimmter Selbstinduktion verbunden sind. Dieser Draht ist ausserdem bei 1 mit dem Wellenfänger und bei 2 mit der Erde verbunden. Sobald der Wellenfänger von elektrischen Wellen getroffen wird, entsteht zwischen 1 und 2 eine wechselnde Potentialdifferenz, deren Frequenz jene der einlangenden Wellen ist. Unter der Einwirkung des hierdurch zwischen den Armaturen entstehenden elektrostatischen Feldes, dreht sich das bewegliche System um den Aufhängepunkt O derart, dass die Kapazität des Systems vergrössert wird. Nach Verschwinden der Wellenwirkung kehrt das System, durch die Torsion des Fadens getrieben, in die Ruhelage zurück. Zwecks Ablesung des Ausschlages ist an dem beweglichen System ein Spiegelchen befestigt, welches einen Lichtstahl auf die Skala reflektiert. Dieser Wellenanzeiger wirkt nicht wie ein Fritter auf Spannungsstoss, sondern akkumuliert die Wirkungen. Er ist sehr empfindlich und zeigt bei einer Spannungsdifferenz von 1 Volt an der 2 m entfernten Skala bereits eine Ablenkung von 15 mm. Wegen der akkumulierenden Wirkung lässt sich dieser Wellenanzeiger auch zum Messen der einlangenden Wellenintensität verwerten. Textabbildung Bd. 321, S. 172 Fig. 50. Das Dynamometer für schnelle elektrische Schwingungen von N. Papalexi.Annalen der Physik Bd. 14 S. 756. Dieses Induktionsdynamometer hat sich unter vielen anderen Instrumenten als das beste erwiesen. Den beweglichen Teil dieses Instrumentes bildet eine aus zwei gekreuzten dünnen, 13 cm langen Holzstäbchen bestehende Nadel r (Fig. 51), an deren Enden Quadrate q aus 0,1 mm dicken Aluminiumstäbchen so befestigt sind, dass sie alle in der gleichen Ebene liegen. Die Seitenlänge der Quadrate beträgt etwa 3 cm, Durch die Achse der Nadel geht ein dünner Draht, dei oben einen kleinen Spiegel und unten zur Dämpfung ein Rechteck von 3 und 3,5 mm Seitenlänge aus Glimmer trägt. Das Ganze hängt an einem Kokonfaden von 32 cm Länge und schwebt frei zwischen zwei wagerechter Systemen von je vier kleinen Spulen s. Die ersten viel Spulen befinden sich unmittelbar über den Quadraten dei Nadel, aber nicht konzentrisch zu diesen und sind fest Das zweite System befindet sich genau unterhalb de Quadrate und ist zu dem ersten System parallel gelegt aber auf ein bewegliches Brett montiert. Hierdurch läss sich die Entfernung zwischen den beiden Spulensystemen und somit die Empfindlichkeit des Apparates innerhalb gewisser Grenzen ändern. Die Spulen haben einen Durchmesser von 4,5 cm und bestehen je aus zwei Windungen von 1,5 mm starkem isolierten Draht. Die Spulen jedes Systems sind so miteinander verbunden, dass sich ihre Wirkung auf die Nadel summiert. Die Unabhängigkeit der beiden Spulensysteme voneinander ermöglicht es, das Instrument als Differentialdynamometer zu verwenden. Beobachtet wird mit Fernrohr und Skala. Die Anschläge sind, wie durch vergleichende Versuche mit einem Bolometer nachgewiesen wurde, dem Integral \int\limits_0^{\sim}\,i^2\,d\,t gleich. Der Vorzug des Instrumentes soll nebst dessen Empfindlichkeit noch der sein, dass es unmittelbare Anzeigen liefert, so dass alle Hilfsapparate entbehrt werden können. Geeignet ausgestattet muss sich dieses Instrument auch als Wellenanzeiger für Zwecke der drahtlosen Telegraphie verwerten lassen. Textabbildung Bd. 321, S. 172 Fig. 51. Textabbildung Bd. 321, S. 172 Fig. 52. Der bolometrische Wellenanzeiger von C. TissotL'Éclairage Électrique Bd. 38 No. 10. soll dazu dienen, die Intensität einlangender elektrischer Wellen zu messen. Er besteht im wesentlichen aus zwei Systemen feiner Platindrähte abcd und a'b'c'd' (Fig. 52), welche kongruent sind und in die Zweige einer Wheatstoneschen Brücke MNPQ eingeschaltet werden. Das Gleichgewicht der Brücke wird mittels der beiden Drahtspulen SS1, welche gemeinsam in einem Erdölbad liegen, und dem längs des Drahtfadens KK1 gleitenden Kontakt N hergestellt. Für die beiden Drahtsysteme abcd und a'b'c'd' wurde gleichfalls die Brückenform gewählt. Für die Zwecke der Messung wird der Luftdraht L an a und die Erde E an c angelegt. In der schematischen Anordnung ist die Einrichtung identisch mit jener von Rubens. Das in dem mittleren Brückenzweige eingeschaltete Galvanometer G ist von der Thomsontype, äusserst empfindlich und hat einen Widerstand, welcher genau gleich jenem der anderen Zweige der Brücke ist. Der Apparat gestattet die Wirkung der von mehreren Kilometern Entfernung einlangenden Wellen genau festzustellen. Die gemessene Quantität ist nachweisbar ebenfalls gleich dem \int\limits_0^{\sim}\,i^2\,d\,t bezogen auf eine vollständige Periode und stellt sonach die Summe der gesamten vom Wellenempfänger aufgenommenen Energie dar. (Fortsetzung folgt.)