Technische Messungen bei Maschinenuntersuchungen und zur Betriebskontrolle

I. Messung und Meßgerät.- 1. Messen nach Einheiten.- Grund- und zusammengesetzte Einheiten, Dimensionen. Kilogramm als Kraft, als Masse. Wärmegrößen, wärmetechnisches, technisches und physikalisches Maßsystem, englisch-USA-Maßsystem. Praktische Festlegung der Einheiten.- 2. Meßgeräte und ihre Eichung.- Technische Bedürfnisse. Zeigergeräte mit gleichmäßiger, erweiterter, verjüngter Skala, mit unterdrücktem Nullpunkt. Nullpunktkontrolle, Nullpunktwanderung. Ablesefehler. Genauigkeit der Ablesung, des Einspielens. Zuverlässigkeit, Ungenauigkeit, Unempfindlichkeit. Eichung, Justierung. Reibung und Gegenmittel. Vorgeschichte; Meßtemperatur, Kompensation der Temperatur, des Meßwertes bei Ausgleichgeräten. Schreibgeräte. Schreibverfahren.- Zählende Geräte, Integrierverfahren.- Eichordnung. Eichung iin Sinn der Eichbehörde.- 3. Statische Theorie der Zeigergeräte.- Innere und äußere Richtkraft, Verstellkraft. Einstellung allgemein, bei Wurzelwerten am Nullpunkt der Skala.- 4. Dynamisches Verhalten der Zeigergeräte.- Meßgröße ändert sich sprungweise oder allmählich. Einfluß der Dämpfung und Reibung, der Eigenschwingungszahl des Meßgeräts.- 5. Periodisch schwankende Meßgrößen.- Messung des Mittelwertes, Aufschreiben der Schwankungen. Schwankungen als Schwingungen, als erzwungener Ablauf, beide harmonisch analysiert. Bedingungen für korrektes Aufzeichnen der Teilfrequenzen, für deren Zusammensetzung, je nach höchster beachtlicher Teilfrequenz und nach Eigenfrequenz und Dämpfung des Gerätes. — Kraft- und wegzeichnende Geräte.- 6. Elektrische Hilfsmittel.- Stromquellen, Messung von Strom und Spannung mit Drehspulgerät, auch für Wechselstrom. Einfluß der Temperatur. Anpassung zwischen Gerät und Meßgröße. — Kreuzspulgerät oder Brückenviereck, Kombinationen beider, zum Messen von Widerständen in Nah- und Fernschaltungen, Kompensations- (Null-) Schaltungen. Elektrische Schreibgeräte, einfach für Striche, mehrfach für Punkte. Kathodenstrahl-Oszillograph: Braunsche Röhre, Kippschaltung, Stehbilder, Vergleich von Frequenzen. Schleifen-Oszillograph.- 7. Elektrische Abbildung von Meßwerten und ihre Fortleitung.- Hilfsmittel zur Abbildung, Widerstands- und Potentiometerschaltung. Wechselstrom in normaler, in erhöhter Trägerfrequenz. Piezoquarz.- 8. Meßenergie; Servomotoren und Verstärker.- Energieaufwand beim Einstellvorgang oder dauernd, Rückwirkungen auf die Entnahmestelle. Verstärkung der verfügbaren Energiemenge mechanisch durch Servomotoren; Nachfolge-Prinzip.- Elektronische Verstärkertechnik. Diode und Triode, Röhrenvoltmeter, Elektrometerröhre. Kennlinienfeld, Arbeitslinie und -strecke, Spannungs- und Leistungsverstärkung. Hochohmige Blockwiderstände. Gleichstromverstärker, Wechselstromverstärker, Sonderanforderungen für Verstärker im Maschinenbau. — Verstärker für Piezoquarze.- 9. Mathematische Einrichtungen.- Funktionsbildung, Wurzelziehen. Die vier Spezies. Integrieren.- 10. Mathematische Geräte.- Ausmessung von Flächen. Harmonische Analyse. Derivator.- 11. Maschinenmaße.- Beachtung der Temperatur.- 12. Ablesung und Auswertung.- Parallaktischer Fehler; Nonius. Prozentrechnungen, Mittelwerte. Genauigkeit der Ablesung, des Ergebnisses. Schmierung bei der Dampfmaschine, Flaschenzug neu und später. Differenzmethoden.- 13. Darstellung von Ergebnissen; Fehlermaßstab.- Mittelwertbildung, mittlerer und wahrscheinlicher Fehler, zufälliger, systematischer, persönlicher Fehler. Ergebnis als Schaubild, Bremsung eines Elektromotors.- II. Druck.- 14. Einheiten.- Druck- und Zugspannungen, Druck in at = kg/ qcm, als Flüssigkeitssäule. Atmosphäre mehrdeutig. p und P.- 15. Absoluter Druck, Gesamtdruck.- Überdruck, Vakuum, absoluter Druck; Vakuum in mm Qu und in Prozenten, zugehörige Dampftemperatur. — Statischer und dynamischer Druck, Gesamtdruck pg = Staudruck q.- 16. Federmanometer.- Röhrenfeder-, Plattenfedergeräte, Faltenrohr. Differenzmanometer. Beglaubigung.- 17. Flüssigkeitsmanometer.- Zweischenklig (U-Rohr), einschenklig, Füllflüssigkeiten. Schrägrohr, Mikromanometer nach Recknagel. Feindruckmesser mit Flüssigkeit, Kapselgerät, Glockengerät. Ringwaage.- 18. Anbau der Manometer.- Höhe der Anbringung. Druckanzeige beim Fluß in Rohren, bei Dampfleitungen.- Schwankender Druck, ätzende Flüssigkeiten. Druck am Schornsteinfuß, bei Wind.- 19. Dampfdruck und Temperatur; Barometerstand.- Sattdampf. Berichtigung der Barometerablesung.- 20. Eichung der Manometer.- Eichvorrichtungen für kleinen, für hohen Druck. Urgeräte: Quecksilbersäule, Kolbenmanometer, Schwimmkolben.- III. Zeit und Geschwindigkeit.- 21. Zeitmessung.- Uhrzeit und Zeitdauer, Uhr und Stechuhr. Gleichmäßiger Lauf eines Papierbandes mit Sirenenfeder. Lichtblitzstroboskop.- 22. Fortschreitende und Winkelgeschwindigkeit.- Umrechnung.- 23. Einheiten der Geschwindigkeit.- Fortschreitend, im Winkelmaß.- 24. Zählwerk und Tachometer.- Schaltwerk, Zehnerwerk, mit Zahlen, mit Zeiger, springend, schleichend. Handzählwerk. — Kreuzpendel-, Ringpendel-, Wirbelstromtachometer; Zungenfrequenzmesser. Tachograph. — Ungleichförmigkeit des einzelnen Umlaufs.- 25. Hydrometrischer Flügel.- Woltman-Flügel, seine Eichung; schräge Anströmung.- 26. Anemometer.- Flügelrad und Schalenkreuz, mit Zählwerk, mit Tachometer. Eichung.- 27. Staugeräte.- Prandtl-Rohr, Staudruck unabhängig von Schrägströmung. Meßberei ch. Kornponentenstaurohr. Stauscheibe für hohe Temperatur. Meßdüse geheizt, für Flugzeuge. — Hitzdraht-Anemometer, Katathermometer. Staukugel zur Ermittlung der Strömrichtung.- IV. Menge und Fluß.- 28. Einheiten, Wichte und Dichte.- Fluß = Menge: Zeit. Gewicht, Volumen; Wichte, Dichte, Wichtezahl, Wichteverhältnie. Einfluß der Temperatur. — Reduziertes Volumen bei Gasen.- 29. Angaben nach Gewicht oder Volumen?.- 30. Messung der Wichte und der Dichte.- Aräometer. Zusammensetzung von Lösungen.- 31. Dichteverhältnis und Dichteunterschied bei Gasen.- Ausflußgerät, Gassäulenwaage, Gaswaage.- 32. Wägen.- Verschiedene Schwere; Brutto, Netto, Tara. Brückenwaagen mit Laufgewicht, mit Schaltgewicht, Entlastung. Eichung, Berichtigung der Fehlerkurve, Empfindlichkeit. Neigungswaage, Leuchtbildwaage.- 33. Messung der Menge, des Standes.- Meßbehälter, Dichte einer Packung, Meniskus und Netzung bei Flüssigkeiten. Pegel und ihre Fernanzeige, Flüssigkeitsstände. Stand- oder Gewichtsmessung bei Bunkern.- 34. Stichproben an Flüssigkeiten.- Stichprober nach Volumen, nach Gewicht. Laufende Verwiegung, laufende Volumenmessung.- 35. Betriebsmäßige Messung des offenen Flusses.- Kippzähler, Trommelzähler. Laufende Verwiegung von Kohle.- 36. Wassermessung an Turbinen und Pumpen.- Deutsche Regeln, Schweizer Normen. Meßwehr, V-Wehr. Messung mit Flügel, mit Staurohr, im Kanal, in Rohrleitung. Sonderverfahren.- 37. Messung von Luft und Gas.- Schwierigkeit eines Standards. Kubiziergerät, Eichstation. Luftwechsel bei Räumen. Indikatordiagramm, Auffüllen eines Windkessels.- 38. Mischungsregel.- Luftmenge bei Brennkraftmaschinen; freiwilliger Luftwechsel eines Raumes. Große Wassermengen nach dem Salzverdünnungsverfahren.- 39. Zähler.- Laufwerk und Zählwerk. Hauszähler, Genauigkeit, Fehlerkurve. Heißwasser, Verbundzähler, Schmutzwasser. Ovalradzähler, Kolbenzähler. — Gaszähler, naß und trocken. Kapselrad- und Schraubenradzähler für großen Fluß, mit Umwerter auf Normzustand.- 40. Durchflußmessung; Reynoldssche Zahl.- Blende, Düse, Venturidüse. Zweck der Reynoldssehen Zahl. Kleiner, großer Druckabf all, Näherungsformel für unterkritisches Druckverhältnis.- 41. Drosselgeräte.- Normvorschriften, Normwerte. Blenden außer der Norm: Segmentblende für Schmutzwasser, Geräte für beide Strömrichtungen. Pulsierende Strömung.- 42. Wirkdruckmessung.- Radizierverfahren. Ringwaage, Quecksilbergeräte mit Schwimmer, mit elektrischer Anzeige. Verbindung zwischen Drossel- und Meßgerät.- 43. Danaiden.- Ausflußzahl. Bauweise der Ausflußgefäße.- 44. Schwimmermesser.- 45. Dampfmessung.- Mündungs- und Schwimmermesser, bei Hoch- oder Niederdruck. Kondensation des Dampfes, Ausmessung des Indikatordiagramms.- V. Kraft, Drehmoment, Arbeit, Leistung.- 46. Einheiten.- Fortschreitende und drehende Bewegung, Beharrung und Beschleunigung, Kraft und Drehmoment. Umrechnungen.- 47. Dynamometer für Kraftmessung.- Meßdose, Zugkraftmesser.- 48. Bremsdynamometer.- Zaum, Wirbelstrombremse, Flüssigkeitsbremse.- 49. Einschaltdynamometer.- Zahndruck, Hebel, Feder; Föttinger-Dynamometer, elektrische Anzeige.- 50. Leistung aus dem Rückdruck.- Pendelmotor. Prüfstände.- 51. Elektrische Belastung.- Messung, Herstellung der Belastung. Draht-, Glühlampen-, Wasserwiderstand.- 52. Eigenverluste aus Beschleunigungsverhältnissen.- Beschleunigungsmesser. Ermittlung von Trägheitsmomenten. Auslauf, doppelter Auslauf.- 53. Kräfte in Bauteilen; Erschütterungen.- Dehnungsmessung mit der Meßsaite, mit Meßstreifen, elektrisch, mechanisch, optisch. — Schwingungen mit Tastgerät, mit Mitschwinggerät, Drehbewegungen und -schwingungen. Tauchspulgeräte, Wuchten.- VI. Der Indikator.- 54. Indizierte und effektive Leistung.- Das Diagramm.- 55. Bauarten des Indikators.- Warm- und Kaltfeder. Hubminderer. Indikatorhahn und Atmosphärenlinie. Abnehmbares Schreibzeug, Feder und Kolben auswechselbar. Schreibstiftführung, Trommelbewegung. Höhere Drehzahl, Anlaufdiagramme.- 56. Indizieren und Auswerten.- Beispiel einer Dampfmaschine. Schwachfederdiagramm bei Viertaktmaschinen, Ab-zugverfahren. Dampfverbrauchsversuch, Beispiel.- 57. Federeichung.- Druck- und Gewichtseichung.- 58. Versetzte und Zeitdiagramme.- 59. Fehler im Indikatordiagramm.- Schwingungen des Schreibzeugs, Schreibstiftreibung. Zeichnerische Berichtigung. Rückwirkungen auf den Gang der Maschine. Trommelbewegung.- 60. Besondere Anwendungen des Indikators.- Schreibender Kraftmesser. Ventilerhebungen.- 61. Arbeitszähler, Pi-Meter.- 62. Indizieren bei hoher Drehzahl.- Mechanischer Leichtindikator, optischer Indikator. Punktindikator, Druckdauerindikator. — Elektroindikator mit Kohlewiderstand, mit Kondensator, mit Induktion, mit Piezoquarz.- VII. Temperatur.- 63. Einheiten.- Gesetzliche und Kelvin-Skala. Wärmetechnisches Maßsystem. Festpunkte der Ternperaturskala. Normaltemperatur, deutsch und englisch.- 64. Ausdehnungsthermometer.- Quecksilberthermometer, Einschluß- und Stabthermometer, zulässige Verkehrsfehler, Fadenkorrektion. Andere Füllflüssigkeiten. Betriebsgeräte mit zwei Metallen. Quecksilber-Druckthermometer, Dampfdruck-Thermometer. Seger-Kegel.- 65. Elektrische Temperaturmessung.- Widerstandsthermometer. Fühler aus Platin oder Nickel, Empfindlichkeit der Messung. Kunstschaltungen. Ummantelung. — Thermoelektrische Temperaturmessung, keine Batterie. Genormte Thermopaare. Ummantelung, mantellose, schnell folgende Geräte. Ausgleichleitungen, Thermostat für Gegentemperatur. Widerstand der Leitungen, stromlose Messung mit Kompensation. Empfindlichkeit der Messung.- 66. Oberflächentemperatur.- Thermocolorfarben, Thermochrom-Meßstifte; Photothermometrie.- 67 Einbau der Fühler.- Ableitung. Temperatur der Rohrwand als Kennzeichen für Innentemperatur, als Meßgröße. Strahlung, Strahlungsschutz, auch beheizt. Einstelldauer. Fuchstemperatur, Absaugepyrometer.- 68. Eichung der Thermometer 313 Nach Festpunkten, durch Vergleich, aus dem Dampfdruck.- 69. Pyrometrie.- Einteilung. Wiensches Gesetz. Wanner-Pyrometer als Grundlage der T-Skala. Absorption und Reflexion nach dem Kirchhoffschen Gesetz, schwarzer Körper, schwarze Temperatur S. Bestimmung der Absorptionszahl A. Optisches Pyrometer von Holborn und Kurlbaum. Fehlerquellen, Polarisation. Temperatur aus der Farbe, Farbtemperatur F. Bioptixgerät.- Strahlungspyrometer mit Linsen, mit Spiegel. Fester Einbau der Geräte.- VIII. Wärmemenge.- 70. Wärmeeinheit.- kcal und kWh. Mehrere Kalorien.- 71. Ermittlung der Wärmemenge aus der Temperaturänderung.- Wärmeträger, Wasserwert, spezifische Wärme, bei Gasen auf reduziertes Volumen bezogen. Wärmeinhalt = Enthalpie. Beharrungszustand oder Erwärmung. Abkühlungsversuch, Beispiel. Gasstrom im Rohr.- 72. Wärmezähler.- Heizung und Kühlung mit Flüssigkeit, mit kondensierendem Dampf.- 73. Feuchtigkeit in Luft und Gasen.- Daltons Gesetz, Verdampfung und Verdunstung, nach Gesamt- oder Teildruck.- Feuchte und Feuchtegrad, Wärmeinhalt feuchter Luft. Temperatur unter 0°. — Psychrometertheorie, Mullbausch feucht, gefroren. Elektrische Nachbildung der Formeln. Haarhygrometer. Beispiel: Leistung eines Luftkühlers.- 74. Wärmemenge aus Dampfmengen.- is-Diagramm oder Tabellen, Verdampfungsversuch. Drosselkalorimeter.- 75. Wärmeverluste.- Berechnung. Hilfswand, Wärmebinde.- IX. Heizwert von Brennstoffen.- 76. Einheiten.- Verbrennungswärme und Heizwert. Wassergehalt der Abgase dampfförmig oder flüssig; beide Größen in Brennkraftmaschinen, zum Heizen. Heiz- und Arbeitswert, kalorimetrischer Heizwert.- 77. Feste Brennstoffe.- Bombe und Kalorimeter, Strahlungsberichtigung, Wasserwert, Bestimmung des Wassergehaltes; Probenahme. Nasse Brennstoffe. Abgekürzte Analyse, Harpener Formel nach Din 51.- 78. Zusammensetzung der Kohle.- Grobe Feuchtigkeit, trockene Substanz; Koks, flüchtige Substanz; Aschengehalt.- C- und H-Gehalt des Brennstoffs.- 79. Gasförmige Brennstoffe.- Junkers-Kalorimeter, Union-Kalorimeter, für Proben und automatisch.- 80. Flüssige Brennstoffe.- Verbandsformel. Junkers-Kalorimeter oder Bombe. Heizwert aus der Zusammensetzung.- X. Technische Analyse.- 81. Rauchgasanalyse.- O2 und CO2 im Rauchgas.- 82. Orsat-Apparat.- Alte und neuere Formen für Rauchgas, mit ein bis drei Gefäßen. Absorptionsmittel, Rezepte. Hahn- und Gefäßformen. Feuchtigkeit im Rauchgas. — Erweiterter Orsat für Kraft- und Heizgas. Probenahme, kaltwarmes Rohr, Mehrfachschnell- und Dauerentnahme.- 83. Volumetrische Beziehungen, Luftüberschuß.- Luftüberschuß und Schichthöhe, Luftüberschußzahl, im Brennraum, am Fuchs. Einfluß des Gehaltes an freiem H2 im Brennstoff auf k = f(o), auf max k; Näherungsformeln für wasserstoffarmen Brennstoff. Stickstoffhaltige Kraftgase, Stadtgas mit Luftzusatz.- 84. Essenverluste.- C-Gehalt des Brennstoffs gleich dem der Abgase. CO-Gehalt der Abgase. Wirkungsgradmesser.- 85. Selbsttätige Rauchgasanalyse.- Analysengeräte für einen, für zwei Bestandteile, mit Wasser oder Quecksilber als Sperrflüssigkeit, mit verschiedenen Kraftquellen.- Physikalische Konstanten als Kennzeichen des CO2-Gehaltes: nach der Wichte, Ranarex-Gerät, nach der Zähigkeit (Inerte im Stadtgas), nach Zähigkeit und Dichte. Verfahren nach der Wärmeleitzahl; Einfluß der Feuchtigkeit, Temperatur und Konvektion in den Meßkammern. Bestimmung brennbarer Bestandteile aus der Temperatursteigerung beim Verbrennen. Gemische von mehr als zwei Bestandteilen. Anwendung auf andere Gasmischungen. — Sauerstoff in Rauchgasen, in Gasen; Magnos-Gerät.- 86. Überwachung des Speise- und Kesselwassers.- Härte des Wassers, Bestimmung mit Palmitat, kontinuierlich optisch mit ChromogenSchwarz. Salzgehalt aus der Leitfähigkeit mit hochfrequentem Wechselstrom. Sauerstoff im Kesselwasser (im Dampf), Geräte von Chlorator, nach Tödt, von Cambridge. — Der Säuregrad (pH-Wert) bestimmt als EMK gleicher oder verschiedener Elektroden, eine in bekannter, andre in Meßflüssigkeit. Kalomel-Elektrode, Antimon-, Glaselektrode; Einfluß der Temperatur.- 87. Staubgehalt der Rauchgase.- Wirkung der Entstaubungsanlagen absolut, relativ; Stufenentstaubung nach Teilchengröße. Schwierigkeit der Probenahme.- 88. Verschiedene Geräte.- Interferometer, CH4 im Grubengas. Uras-Gerät, Absorption im Ultraroten. Feuchtigkeit in Pulvern, in Blattwerk aus dem DK-Wert.- Anhang: Tabellen A bis C, Einheiten und Maßsysteme.- Verzeichnis der Stellen, die Material für dieses Buch hergegeben haben.