Teknisk Tidskrift / Andra årgången. 1872 / 233 (1871-1962) Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
	Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - 6:e häftet. September 1872 - C. William Siemens: Om uppmätning af temperaturer medelst elektricitet

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>

Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

på den absoluta uppmätningen af detta motstånd i en trådspiral,
som förmår att emotstå intensiv hetta utan att förstöras genom
smältning eller oxidering. Platina är den enda härför lämpliga
metallen, men äfven platinatrådar förstöras, om de direkte
utsättas för inverkan af ugnslågor och fordra derföre ett yttre
skydd. Derjemte måste platinatråden isoleras och innehållas
af ett material, som icke smälter eller blir ledande vid starkare
hetta; och det ofördelaktiga inflytandet af ledningstrådarne
måste äfven i detta fall neutraliseras.

Alla dessa olika vilkor äro väl tillgodosedda genom den
anordning, som framställes af fig. 2 å pl. 13. Tunn
platinatråd upplindas på en cylinder af hårdt brändt porslin, på hvars
yta är formad en dubbel spiralfåra, i hvilken trådarne läggas
så, att de ej komma i beröring med hvarandra.
Porslinscylindern är längs efter genomborrad med tvenne hål för två gröfre
platina-ledningstrådar, förbundna med den fina spiralen vid
änden. Å den öfre delen af porslinscylindern äro de två
spiraltrådarne formade till en lång ögla samt förenas korsvis med
en platina-fästskruf, som kan röras upp och ned för att justera
det elektriska motståndet till noll på den hundragradiga skalan.
Porslinscylindern är försedd med framstående kanter, som skilja
trådspiralen från det omgifvande, skyddande platinaröret,
hvilket är förbundet med ett längre rör af smidesjern, begagnadt
som handtag vid instrumentets förflyttning. Om temperaturen
som. skall uppmätas icke öfvergår en modererad hvithetta,
d. v. s. omkring 1300°, är det tillräckligt att göra äfven det nedre
skyddande röret af smidesjern, hvarigenom instrumentet blir
billigare. Endast denna nedre del till den koniska utvidgningen
af jern utsättes för den hetta som skall mätas. Tre ledningar
af isolerad koppartråd, förenade till en lätt kabel, förbinda
pyrometern med det mätande instrumentet, hvilket kan uppställas
på flera hundra fots afstånd från den förra. De förenas medelst
klämskrufvar vid änden af röret med trenne gröfre
platinatrådar, som gå ned genom röret till den fina platinaspiralen.
Här äro tvenne af ledningstrådarne förenade, under det att den
tredje genomgår spiralen och likaledes förenar sig med en af
de tvenne föregående, hvilken bildar återvägen för två
elektriska strömmar, den ena genom den fina trådspiralen och den
andra återvändande omedelbart framför densamma men i stället
genomgående en liknande spiral med konstant motstånd.
Mätnings-instrumentet utgöres af en differential-galvanometer såsom
förut, om till det konstanta motståndet kommer ett variabelt.
Om pyrometerspiralen sättes i ett kärl med snö och vatten,
erhålles jemvigt i motståndet hos de två batteriströmmarne utan
att tillfoga något variabelt motstånd till spiralen för det
konstanta, och galvanometerns nål stannar på noll, då strömmen
slutes. Men då pyrometern utsättes för en högre temperatur,
ökas motståndet i platinaspiralen, och ett lika stort motstånd
måste tilläggas till det konstanta i mätningsinstrumentet för
att återställa den elektriska jemnvigten. Detta tillagda motstånd
utgör måttet på tillväxten i temperaturen, om blott torhållandet
i hvilket platinatrådens elektriska motstånd tilltager med
temperaturen blifvit en gång för alla bestämdt. Huru detta
tillgår skola vi se, sedan instrumentet blifvit fullständigt
beskrifvet.

Ehuru, såsom jag nämnt, platinaspiralens tilltagande
motstånd kan uppmätas medelst en differential-galvanometer och
ett variabelt motstånd (bestående i sjelfva verket af en
Wheatstone’s brygg-anordning), befanns det att bruket af en noggrann
galvanometer är förenadt med ganska stora praktiska
svårigheter i jernverk och andra platser, der det är af vigt att kunna
uppmäta höga temperaturer, eller ombord på fartyg, då det
gäller att mäta vattnets temperatur på store djup. Jag
nödgades derföre att söka vinna samma resultat genom användning
af ett instrument, som till sin verkan är oberoende af skakningar
och magnetiska oregelbundenheter, förorsakade genom stora
jernmassors förflyttning från ett ställe till ett annat, och som
derjemte ej fordrar någon så omsorgsfull justering eller
särskild skicklighet från observatorns sida. Detta instrument,
framstäldt i fig. 3, kan kallas en kemisk motståndsmätare eller
"differential-voltameter". Den odödlige Faraday har visat,
att vattens sönderdelning i en voltameters uttryckt genom
volymen V af de på tidsenheten erhållna gaserna, är proportionel mot
intensiteten 1 af den sönderdelande strömmen, eller att

	V
I =	––.
	T

Enligt Ohm’ska lagen är intensiteten I direkte beroende af den
elektromotoriska kraften E och indirekte af motståndet R
eller

	E
I =	––;
	R

hvadan

V		E	ET
–	=	– eller V =	––.
T		R	R

Således gifver volymen V ett korrekt mått på det elektriska
motståndet, om blott den elektro-motoriska kraften E är känd
och en konstant qvantitet. Men ett batteris elektromotoriska
kraft är mycket föränderlig; den har inflytande af
elektrodernas polarisation, af temperaturen samt styrkan och renheten
hos den använda syran. De erhållna gasernas volym influeras
derjemte af atmosfertrycket, och det är slutligen ytterst svårt
att göra tidsobservationerna fullkomligt korrekt. Det syntes
mig likväl, att dessa osäkra element borde kunna helt och
hållet elimineras genom att kombinera tvenne likadana
voltametrar på sådant sätt att strömmen från samma batteri delades
i två, af hvilka den ena grenen innefattade det okända
motståndet som skulle mätas och den andra ett kändt och konstant
motstånd. Volymen V¹ af gasen i den förra voltametern med
strömmotståndet R₁ uttryckes genom formeln

	ET
V1 =	––,
	R1

hvaraf i jemförelse med ofvanstående erhålles analogien

	E . T		E . T
V : V1 =	–––	:	–––,
	R		R1

eller om E och T, som äro lika i båda fallen, borttagas,
V : V¹ = R¹ : R.

Då det konstanta motståndet R mot den ena strömmen är
kändt, följer således att det okända motståndet R¹ uttryckes

		V
genom	R.	––,	d. v. s. genom en konstant multiplicerad med
		V1

förhållandet mellan de erhållna gasqvantiteterna, oberoende af
tiden, batteristyrkan, temperaturen och barometerståndet.
Motståndena R och R¹ bestå hvardera af tvenne motstånd,
nämligen det i hufvudspiralen, hvilket vi må beteckna med R eller
R¹, och motståndet i voltametern och ledningstrådarne, hvilket
är detsamma i båda fallen och må uttryckas med y. Analogien
bör derföre rätteligen skrifvas sålunda
V : V¹ = (R¹ + y) : (R + y),
der R¹ är den obekanta qvantiteten.

Den mekaniska anordningen af instrumentet framgår af fig.
3, och hela pyrometern med sina ledningstrådar och
motståndsmätare visas i fig. 4. Den voltametriska motståndsmätaren
består af två kalibrerade, vertikala glasrör af omkring 1 linies
(3 m.m.) diameter, hvilka äro fastade på en skala, visande
godtyckliga men lika långa delningar. De öfre ändarne af rören
äro tillslutna med små guttaperkaplattor, som nedtryckas mot
öppningarne genom belastade häfstänger; hvaremot nedre delen
af rören något utvidgas och tilltäppas med träpluggar, genom
hvilka elektroderna i form af tillspetsade platinatrådar ingå i
den vidgade delen af rören till en längd af omkring 8,5 linier
(25 m.m.). Genom en sidogren och en guttaperkaslang
kommunicera dessa delar af rören med hvar sin lilla glasreservoir,
innehållande syrligt vatten samt uppburen af ett i vertikal led
flyttbart stycke. Genom att lyfta på de belastade plattorna i
öfre änden af glasrören och de små reservoirernas inställning
kan man fylla de begge glasrören med det syrliga vattnet till
nollpunkten på skalan. Vrider man nu på en knapp framför
dessa rör, ledes strömmen från batteriet i lådan genom paren
af elektroderna, då den ena strömmen har det permanenta
motståndet R äfvensom det i ledningstrådarne till pyrometern, och
den andra motståndet i pyrometerspiralen jemte det i
ledningstrådarne. Om motståndet i pyrometern skulle blifva lika med
det permanenta motståndet, så blefve R¹ + y = R + y och
således äfven V = V¹, men då motstånden förändras, variera
äfven volymerna. Nödvändiga vilkor äro: att båda reservoirerna

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>