136650. lajstromszámú szabadalom • Hajózási műszer
2 136.650 álláson át egy 21 elektroncső katódájával, másik vége pedig az elektroncső vezérlőrácsával van öszszekötve. Az elektroncső anódájához kisfrekvenciás transzformátor elsődleges 24 tekercse csatlakozik, amely 25 kondenzátorral a 16, 17 tekercsekkel gerjesztett modulált feszültség frekvenciájára van hangolva. A transzformátor másodlagos 26 tekercse wattmérő egyik 27 tekercsével van összekötve. A wattmérő mutatója 28 skála előtt mozog. A wattmérő másik 29 tekercsét állandó frekvenciájú váltóáramot szolgáltató 30 hálózat feszültsége táplálja. Ez a hálózat egyúttal fázishelyesbítő 32 szűrőn át 31 tekercset is táplál, amely a 10, 11 vasmagok váltakozó sarkítására való. A fázishelyesbítő 32 szűrőt a legegyszerűbb esetben ohmos ellenállás alkothatja. A berendezés működése a következő: Tegyük fel, hogy a 13 tengely másodpercenkénti fordulatszáma Vt , a hálózat feszültségének frekvenciája pedig V,. A föld mágneses terének vízszintes összetevőjét Hj,-val, azt a szöget, amelyet ez az összetevő a 10, 11 vasmagok hosszirányával bezár, a-val és a 31 tekerccsel létesített mágneses tér erősségét Hm -el jelöljük. A 12 vasmag forgásakor a 10 és 11 vasmagokban gerjesztett mágneses 0 folyam nagysága: 0 = Kt (H/i cos a + Hm sin at., t) cos co, t, • •-1, ahol K, a vasmagok tulajdonságaival meghatározott állandó. A fenti egyenletet a következőképpen is írhatiuk: 0 = K,H>, cos a • cos co, t +K,Hm —[sin (OJ, -++ «,) t' + sin (co, — co2 ) t], 2, A 16, 17 tekercsekben gerjesztett feszültséget a mágneses 0 folyamból a következőképpen szái-maztathatiuk le: —— = — ctí.K.H/, cos« • sin (o, t + KiHm — dt . 2 — [((o, +co2 ) cos (o>1 + co,) t + + (co, — aO cos (co-, — co,) t],. 3, Mint alább látni fogjuk, fontos a találmány szempontjából, hogy co, sokkal kisebb legyen coj-nél. Ezért első megközelítésben a (col +co,) és (co^—co,) tagokat 60,-el helyettesíthetjük. A (3) egyenlet ekkor a következőképpen alakul: AO*' ( —-• = u)1 K l 1 — Hh cos <*• sin co, t + — Hm dt \ 2 Hm [cos (a>l + co,) t -f cos (a>i — co 2 ), t] }•,• •' 4. Ebből a 16, 17 tekercsekben gerjesztett E feszültség a következőképpen adódik: í , E =K2 <'Hft cos a : sin co, t Hm [cos (a> t + 1 + co2 ) t -+- cos (co, — co_.) -t]J, 5. ahol K> a Ki állandótól, a tekercsek méreteitől, az co, frekvenciától, stb. függő állandó. Az (5) egyenletbői kitűnik, hogy az E feszültség olyan modulált feszültség, amelynek co, körfrekvenciájú vivőhulláma és ettől co2 körfrekvenciával eltérő frekvenciájú két oldalsávja van. A 18 egyenirányító az E feszültséget egyenirányítja. Ha a feszültség egyenirányítása szokásos módon, a feszültségnek négyzetes erősítést eredményező jelleggörbéjű egyenirányítóval való egyénirányítása útján megy végbe, akkor a feszültség összetevői négyzetének összegét és a két összetevő kétszeres szorzatát kapjuk meg. Az egyenirányítóit feszültség négyzetes összetevői nagyfrekvenciás feszültségek, amelyek nem eredményezhetnek feszültséget a 22 ellenálláson, mert ezekre nézve a 23 kondenzátor rövidrezárja a 22 ellenállást. Áz összetevők kétszeres szorzata ellenben a következő nagyságú feszültséget létesíti a 22 ellenálláson: 2Hh cos"- sin co, t jH„ [cos (co, + co,) t + + cos (o), — co,) t], • •• 6^ amelyet a következőképpen is' kifejezhetünk: 1 HhHmjcos" y [sin (2co, + co,) t + + 2sin co, t + sin (2(0, — CÚ2 ) t], 7. E feszültség első és utolsó Összetevője ugyancsak nagyfrekvenciás és ennélfogva a 23 kondenzátoron át egyenlítődik ki. A 22 ellenálláson tehát a következő feszültség létesül: Ez. = K.jH/iHm cos a • sin co2 1, 8, ahol Ks a K-2 állandótól, valamint a 22 ellenállás és a 18 egyenirányító tulajdonságaitól függő állandó. Az EL feszültség, a wattmérő 27 tekercsébe jut. A wattmérő másik 29 tekercsét a 30 hálózat Em feszültséggel táplálja. A 32 szűrő helyes méretezése esetén a két feszültség fázisa egyezik és a wattmérő mutatójára ható forgatónyomaték ez esetben My = K 4 E L E m = K 4 H h HmE m cos«, •••"•,••• 9 Ebből az egyenletből nyilvánvaló, hogy a wattmérő mutatójának kilengése attól a szögtől függ, amelyet a föld mágneses terének vízszintes összetevője a 10, 11 vasmagok hosszirányával bezár. Ezt a függőséget koszínuszgörbe szemlélteti, amelynek poláris diagramban tudvalevőleg a 2. ábra szerinti alakja van. A mutató kilengése tehát a vasmagoknak észak-délirányú állása esetében a legnagyobb, a vasmagok kelet-nyugatirányú állása esetében ellenben a mutatónak egyáltalán nem volna szabad • kilengeni. A gyakorlatban természetesen nem mindig célszerű, ha a wattmérőt az irány közvetlen jelzésére használjuk fel, mert ekkor több hibaforrás érvényesül. Ilyen hiba forrás pl. a 2. ábra szerinti görbe észak és dél felé néző részének lapos alakja, továbbá az is, hogy a wattmérő mutatójának kilengése nemcsak az említett szögtől függ, hanem a föld mágneses tere vízszintes összetevőjének nagyságától is, feltéve, hogy a műszer mindig vízszintesen áll. A műszer vízszintes állását oly módon biztosíthatjuk, hogy a forgó 12 vasmagot pörgettyűbe szereljük. Ez egészen, vagy majdnem egészen megszünteti az utóbb említett hibaforrást. Nem lehet azonban ily módon azokat a hibákat kiküszöbölni, amelyek abból adódnak, hogy a fölá mágneses terének vízszintes összetevője a föld különböző pontjain különböző nagyságú. En-
