Карл Сименс — металлург и изобретатель

О металлурге и изобретателе

Карл Вильгельм Сименс родился 4 апреля 1823 года в деревне Ленте (Ганновер, Германия), в многодетной семье землевладельца. Был четвертым из четырнадцати детей. Обучался на инженера-механика. В 1858 году Сименс вместе с братом Вернером открыл в Лондоне отделение берлинского завода, на котором разрабатывались телеграфные аппараты, кабели и изоляторы для воздушных проводов. Карл принимал участие во многих научных исследованиях Вернера, а с братом Фридрихом работал над вопросом наиболее полного использования топлива. Создавая свои изобретения, Сименс опирался на уже существующие знания о тепле и электричестве, именно таким образом, он создал первый электрический термометр.
Самое известное и важное изобретение Сименса – создание регенеративной печи. Это изобретение привело в дальнейшем к созданию мартеновской печи. Сименсу принадлежит также ряд других изобретений: регенеративный конденсатор для предварительного нагревания воды, употребляемой в пищу (1850 год), водомер (1851 год), пирометр (1860 год), гидравлический компрессор для уменьшения отката артиллерийских орудий (1867 год). Сименс был воодушевлен идеей поиска неограниченных источников энергии, он предлагал гипотезу о том, что Солнце выделяет тепло путем циркуляции топлива в космосе. На основе своей идеи он издал книгу «В защиту солнечной энергии», вызвавшую споры в научных кругах. Карл Сименс скончался 19 ноября 1883 года.

Источник: http://www.calend.ru/person/3403/
© Calend.ru

Некоторые изобретения Карла Сименса

Первый электрический термометр

Принцип работы электронных термометров основан на изменении сопротивления проводника при изменении температуры окружающей среды.

Электронные термометры более широкого диапазона основаны на термопарах (контакт между металлами с разной электроотрицательностью создаёт контактную разность потенциалов, зависящую от температуры).

Наиболее точными и стабильными во времени являются термометры сопротивления на основе платиновой проволоки или платинового напыления на керамику. Наибольшее распространение получили PT100 (сопротивление при 0 °C — 100Ω) PT1000 (сопротивление при 0 °C — 1000Ω) (IEC751). Зависимость от температуры почти линейна и подчиняется квадратичному закону при положительной температуре и уравнению 4 степени при отрицательных (соответствующие константы весьма малы, и в первом приближении эту зависимость можно считать линейной). Температурный диапазон −200 — +850 °C.

Создание регенеративной печи

Собственно, здесь будет разбираться регенеративная печь Симменса, 1856 год.

Главная польза от этих печей была в двух направлениях — в выплавке стали, где печь оказалась очень экономной и управляемой. Второе направление — выплавка стекла, где необходима температура даже выше чем для выплавки железа. Причем в случае со стеклом — до Сименса нормальное оптическое стекло получать не умели, параметры стекла очень сильно отличались не только от плавки к плавке, но и если взять кусок выплавленного стекла — в нем были участки разного свойства. Поэтому если вы возьметесь за оптические приборы, то без регенеративной печи вам не справиться…

Сам принцип печи прост до безобразия.
Главная идея — использовать тепло выбрасываемых газов для подогрева входящего в печь воздуха.
Если вам кажется такая идея слишком малозначимой — то до начала 19 века входящий воздух вообще не подогревали. И причина была банальна — никто на самом деле не представлял какие процессы происходили в печи. Хотя общее представление уже имели. Но все — «методом тыка», то есть на каждый чих уходили поколения и дикое количество денег.

К примеру — та же регенеративная печь Сименса только называется «печью Сименса». Действительно, саму идею предложили братья Сименс, но практическую реализацию этой печи (в металлургии) смог добиться только Мартен, у которого за плечами было 20 лет опыта выплавки стали.

Водомер

Счётчик воды (водосчётчик) — прибор, предназначенный для измерения и учёта объёма воды, проходящего по водопроводу в месте установки счётчика. Как правило, объём измеряется в кубометрах или литрах. Также в качестве единиц измерения могут применяться галлоны, кубические футы и другие единицы измерения. Наиболее частое практическое применение водосчётчиков — учет расхода воды.

Счётчик имел крыльчатую конструкцию и путём шестерёнчатого счётного механизма передавал вращение крыльчатки на циферблат. Начало использования счётчиков воды в Германии зафиксировано в 1858 году.

Пирометр

Пирометр — прибор для бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.

Пирометры применяют для дистанционного определения температуры объектов в промышленности, быту, сфере ЖКХ, на предприятиях, где большое значение приобретает контроль температур на различных технологических этапах производства (сталелитейная промышленность, нефтеперерабатывающая отрасль). Пирометры могут выступать в роли средства безопасного дистанционного измерения температур раскаленных объектов, что делает их незаменимыми для обеспечения должного контроля в случаях, когда физическое взаимодействие с контролируемым объектом невозможно из-за высоких температур. Их можно применять в качестве теплолокаторов (усовершенствованные модели), для определения областей критических температур в различных производственных сферах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *