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 1 962 AKADEMISCHE VERLAGSGESELLSCHAFT GEEST & PORTIG K.-G.
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 11 5.. Erzeugung elektrischer Größen durch Energieumformung 14 (i. Beeinflussung elektrischer Größen durch unmittelbare Ausnutzung physikalischer Zusammenhänge 14 7. Beeinflussung elektrischer Größen durch mechanischen Eingriff 18 8. Beeinflussung eines elektrischen Stromes durch Kompensationsverfahren 31 ;j!). Vnrgeschidlete Mcßgrüßciniinfnrmiingcn 32 10. Arten elektrischer Meßeinrichtungen für nichtelektrische Giößen 33 Literatur zu Teil II ( 34 III. Wichtige Hilfsmittel und Verfuhren 35 11. Elektrische Meßwerke für anzeigende Instrumente und Zähler 35 Sj 12. Kompensatoren und Meßbrücken 55 13. Selbstabgleichende Koinpensaloren und Meßbrücken.. 1)1 14. Meßverstürker 6!) S 16. Oszillographen 75 IG. Registriergeräte 79 17. Grundlagen der Messung mil radioaktiver Strahlung...'. 08 18. Synchron-Kleinstmotoren 109 jj 10. Stromquellen 112 20. Meßverfahren für ohms che Willerstände, Induktivitäten und Kapazitäten 121 21. Anwendung von Impulsen 130 22. Elektrische Rechenoperationen 140 23. Fernübcrtraguiig 144 Literatur zu Teil III 155
VIII Inhaltsverzeichnis IV. Elektrische Measunu von WärineuröUen 24. Übersicht 164 A. Temperatur Ili'i 25. Allgemeines 104 1. Berührungsthcrinometer 164 26. Thermoelemente 104 27. Wklerstamlsthermoincter 180 2. Strnhlungslhennonieter 195 28. Allgemeines 195 29. Grundgesetze der thermisch angeregten Strahlung Ii)(! Sj 30. Gesamtsl rahlungsthermometcr 108 31. Ti'ilsl rahlungsthermometer 204 32. Farbpyrometei 200 D. Wärmemenge 211 33. Allgemeines 211 34. Wärineiiicngcuincsser mit elektrischer Produktbildung. 212 35. Wärmemengenmesser mit mechaniicher Produktbildung 214 Literatur zu Teil IV 217 V. Elektrische Ufessuiifi lnceliiiniselier (irölteii 220 30. Übersieht 220 A. Länge 220 ij 37. Allgemeines 220 ij 38. Wegmessung mit induktiven Gehern 222 30. Feinmessung von Längenabweichungen mit elektrischen Mikrometern 224 40. Dickenmetsung 230 41. Schiclitdickenmessung 240 ij 42. Niveaumessung und Slellungsanzcige 255 B. Dehnung 269 43. Allgemeines 200 44. Messung mit Dehnungsmeßstreifen 270 45. Induktive Messung 280 40. Messung nach dem Hesonanzverfahren (Sailendclinungsmesser) 281 C. Kraft, Spannung und Druck 284 47. Allgemeines 284 Sj 48. Messung mit Widerstundsuinformer 285 tj 40. Messung mit kapazitivem Umformer 203 50. Messung mit induktivem Umformer 200 51. Messung mit. magnetoclastischem Umformer 200 52. Messung mit piezoelektrischem Umformer 302 53. Messung mit Drehmomentkompensator 300 I). Drehmoment und mechanische Leistung 309 54. Allgemeines 300 55. Messung mit Dehnungsmeßstreifen 310 Hi'i /
Inhaltsverzeichnis l.\ 5G. Messung mit zwei Drehzahlgebern 312 57. Weitere Meßverfahren 315 E. Zeit.117 58. Allgemeines 317 59. Zentraluhrenanlagen 317 00. Fdektroniechanische Gebrauchsuhrcn 320 Gl. Zeitmesser mit Synchronmolorantrieb 323 02. Kurzzeitmessung 328 03. Zeitschreiber 331 F. Drehzahl und Geschwindigkeit 334 04. Allgemeines und Messung der Geschwindigkeit 334 05. Drehzahlmessung mit Wirbelstromtachometer 338 00. Drehzahlmessung mit Drehzahlmeflgenerator 340 07. Dreh/.ahliuessung mit Impulsen 343 08. Slroboskopische Drehzahlmessung 350 G. Durchfluß 352 09. Allgemeines 352 70. Drossclverfahren 352 71. Schwebekörperverfahren 354 72. Messung mit FlUssigkeitszähler und Drehzahlgeber... 355 73. Induktive Messung 350 11. Beschleunigung und Schwingweg 358 74. Allgemeines 358 75. Messung der Beschleunigung 303 70. Messung des Schwingweges 368 1. Dichte 370 77. Allgemeines 370 78. Messung mit Aräometer und induktivem Geber 37 I 79. Messung mit radioaktiver Strahlung 373 K. Viskosität 375 80. Allgemeines 375 81. Meßverfahren 376 Literatur zu Teil V 383 VI. loleklrisciic Mcssuiio optischer Grölten 397 82. Übersicht 397 83. Optisch-elektrische Meflgrößenumfonner 397 84. Optisch-elektrische Meßeinrichtungen 402 A. Beleuchtungsstärke und Belichtungszeit 409 85. Bcleuclitungsmesser 409 86. Belichtungsmesser 412 15. Reflexion, Absorption und Streuung 415 87. Beflexionsmesser 415 88. Trnnspjireuzmesser 417 89. Kolorimeter 419 90. Trübungsmesser 421
\ Inhaltsverzeichnis 91. Selbstabgleichende Photometer 422 Literatur zu Teil VI 425 VII. Elektrische Analysen 427 g 92. Übersieht 427 A. Gase in Gäsen 428 1. G asanalysen 428 93. Allgemeines 428 94. Wärmeleitverfahren 432 95. Wärmelönungsverfahren 436 Sj 96. Magnetisches Verfahren 430 97. Infrarot-Absorptionsspektrometrie 441 98. Gas-Chromatographie 447 99. Gas-Massenspektromelrie 450 Sj 100. Gasanalyse mit radioaktiver Strahlung 455 101. Hilfseinrichtungen für kontinuierlich arbeitende Gasanalysatoren 457 2. Messung der Luftfeuchtigkeit 459 102. Allgemeines 459 103. Bestimmung aus der psychometrischen Differenz 461 104. Bestimmung aus der Gleichgewichtstemperatur hygroskopischer Stoffe 404 15. Gase in Flüssigkeiten 470 105. Messung des Sauerstoffgehalles von Wasser 470 C. Wassergehalt von festen Körpern und Flüssigkeiten 472 ij 100. Allgemeines 472 107. Ermittlung durch Widerslandsniessung 473 108. Ermittlung durch Messen der Dielektrizitätskonstante. 475 D. Wäßrige Lösungen 478 109. Salzgehaltsmessung 478 E. Eeste Körper in Gasen 481 110. Staubgehaltsmessung 481 E. 1.egierungen 485 111. Emissionsspektrometrie 485 Literatur zu Teil VII 487 VIII. Elektrische Mcssiiii chemischer (.rotten 493 112. Übersicht 493 113. Messung des ph-wertes 493 Sj 114. Messung des Ucdoxpolcnlials 505 tj 115. Polarographie 510 Literatur zu Teil V 111 515 Herstellerbetriebe 517 Namenregister 5211 Sachregister 525