ELEKTRISCHE MESSUNG NICHTELEKTRISCHER GRÖSSEN
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- Hanna Förstner
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1 ELEKTRISCHE MESSUNG NICHTELEKTRISCHER GRÖSSEN VON DH.-ING. HANS FERDINAND GRAVE WISSENSCHAFTLICHER MITARBEITER DER ALLGEMEINEN E LE KTRI С ITÄTS- G E SE LLSCHAFT PRIVATDOZENT AN DER TECHNISCHEN HOCHSCHULE HANNOVER MIT 424 BILDEKN UND 39 TABELLEN LEIPZIG AKADEMISCHE VERLAGSGESELLSCHAFT GEEST & PORTIG K.-G.
2 Inhalt I. Einleitung 1 1. Di* Vorteile elektrischer Meßverfahren 1 Literatur zu Teil I / 2 II. (iruiidlii)icii 3 2. Der Begriff elektrische Meßeinrichtung" 3 3. Die Vorginge in Meßgeräten und der Begriff p)umformung" 4 4. Möglichkeiten der Umformung nichtelektrischer Größen in elektrische Erzeugung elektrischer Größen durch Energieumformung 14 (i. Beeinflussung elektrischer Größen durch unmittelbare Ausnutzung physikalischer Zusammenhänge Beeinflussung elektrischer Größen durch mechanischen Eingriff Beeinflussung eines elektrischen Stromes durch Kompensationsverfahren 31 ;j!). Vnrgeschidlete Mcßgrüßciniinfnrmiingcn Arten elektrischer Meßeinrichtungen für nichtelektrische Giößen 33 Literatur zu Teil II ( 34 III. Wichtige Hilfsmittel und Verfuhren Elektrische Meßwerke für anzeigende Instrumente und Zähler 35 Sj 12. Kompensatoren und Meßbrücken Selbstabgleichende Koinpensaloren und Meßbrücken.. 1)1 14. Meßverstürker 6!) S 16. Oszillographen 75 IG. Registriergeräte Grundlagen der Messung mil radioaktiver Strahlung...' Synchron-Kleinstmotoren 109 jj 10. Stromquellen Meßverfahren für ohms che Willerstände, Induktivitäten und Kapazitäten Anwendung von Impulsen Elektrische Rechenoperationen Fernübcrtraguiig 144 Literatur zu Teil III 155
3 VIII Inhaltsverzeichnis IV. Elektrische Measunu von WärineuröUen 24. Übersicht 164 A. Temperatur Ili'i 25. Allgemeines Berührungsthcrinometer Thermoelemente Wklerstamlsthermoincter Strnhlungslhennonieter Allgemeines Grundgesetze der thermisch angeregten Strahlung Ii)(! Sj 30. Gesamtsl rahlungsthermometcr Ti'ilsl rahlungsthermometer Farbpyrometei 200 D. Wärmemenge Allgemeines Wärineiiicngcuincsser mit elektrischer Produktbildung Wärmemengenmesser mit mechaniicher Produktbildung 214 Literatur zu Teil IV 217 V. Elektrische Ufessuiifi lnceliiiniselier (irölteii Übersieht 220 A. Länge 220 ij 37. Allgemeines 220 ij 38. Wegmessung mit induktiven Gehern Feinmessung von Längenabweichungen mit elektrischen Mikrometern Dickenmetsung Schiclitdickenmessung 240 ij 42. Niveaumessung und Slellungsanzcige 255 B. Dehnung Allgemeines Messung mit Dehnungsmeßstreifen Induktive Messung Messung nach dem Hesonanzverfahren (Sailendclinungsmesser) 281 C. Kraft, Spannung und Druck Allgemeines 284 Sj 48. Messung mit Widerstundsuinformer 285 tj 40. Messung mit kapazitivem Umformer Messung mit induktivem Umformer Messung mit. magnetoclastischem Umformer Messung mit piezoelektrischem Umformer Messung mit Drehmomentkompensator 300 I). Drehmoment und mechanische Leistung Allgemeines Messung mit Dehnungsmeßstreifen 310 Hi'i /
4 Inhaltsverzeichnis l.\ 5G. Messung mit zwei Drehzahlgebern Weitere Meßverfahren 315 E. Zeit Allgemeines Zentraluhrenanlagen Fdektroniechanische Gebrauchsuhrcn 320 Gl. Zeitmesser mit Synchronmolorantrieb Kurzzeitmessung Zeitschreiber 331 F. Drehzahl und Geschwindigkeit Allgemeines und Messung der Geschwindigkeit Drehzahlmessung mit Wirbelstromtachometer Drehzahlmessung mit Drehzahlmeflgenerator Dreh/.ahliuessung mit Impulsen Slroboskopische Drehzahlmessung 350 G. Durchfluß Allgemeines Drossclverfahren Schwebekörperverfahren Messung mit FlUssigkeitszähler und Drehzahlgeber Induktive Messung Beschleunigung und Schwingweg Allgemeines Messung der Beschleunigung Messung des Schwingweges Dichte Allgemeines Messung mit Aräometer und induktivem Geber 37 I 79. Messung mit radioaktiver Strahlung 373 K. Viskosität Allgemeines Meßverfahren 376 Literatur zu Teil V 383 VI. loleklrisciic Mcssuiio optischer Grölten Übersicht Optisch-elektrische Meflgrößenumfonner Optisch-elektrische Meßeinrichtungen 402 A. Beleuchtungsstärke und Belichtungszeit Bcleuclitungsmesser Belichtungsmesser Reflexion, Absorption und Streuung Beflexionsmesser Trnnspjireuzmesser Kolorimeter Trübungsmesser 421
5 \ Inhaltsverzeichnis 91. Selbstabgleichende Photometer 422 Literatur zu Teil VI 425 VII. Elektrische Analysen 427 g 92. Übersieht 427 A. Gase in Gäsen G asanalysen Allgemeines Wärmeleitverfahren Wärmelönungsverfahren 436 Sj 96. Magnetisches Verfahren Infrarot-Absorptionsspektrometrie Gas-Chromatographie Gas-Massenspektromelrie 450 Sj 100. Gasanalyse mit radioaktiver Strahlung Hilfseinrichtungen für kontinuierlich arbeitende Gasanalysatoren Messung der Luftfeuchtigkeit Allgemeines Bestimmung aus der psychometrischen Differenz Bestimmung aus der Gleichgewichtstemperatur hygroskopischer Stoffe Gase in Flüssigkeiten Messung des Sauerstoffgehalles von Wasser 470 C. Wassergehalt von festen Körpern und Flüssigkeiten 472 ij 100. Allgemeines Ermittlung durch Widerslandsniessung Ermittlung durch Messen der Dielektrizitätskonstante. 475 D. Wäßrige Lösungen Salzgehaltsmessung 478 E. Eeste Körper in Gasen Staubgehaltsmessung 481 E. 1.egierungen Emissionsspektrometrie 485 Literatur zu Teil VII 487 VIII. Elektrische Mcssiiii chemischer (.rotten Übersicht Messung des ph-wertes 493 Sj 114. Messung des Ucdoxpolcnlials 505 tj 115. Polarographie 510 Literatur zu Teil V Herstellerbetriebe 517 Namenregister 5211 Sachregister 525
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