Indikator
[* 1] (lat., »Anzeiger«),
Instrument zur Untersuchung der Spannungsänderungen in solchen Maschinen und Apparaten, die mit gespannten Gasen oder Flüssigkeiten arbeiten. Das Wesentliche dieses von Watt erfundenen Instruments besteht darin, daß man den Dampf [* 2] etc. vermittelst eines in einem kleinen Cylinder eingeschliffenen Kölbchens auf eine Spiralfeder drücken läßt. Ist nun die Feder so gewählt, daß die Größe ihrer Zusammendrückung dem auf sie ausgeübten Druck proportional ist, so wird man in dieser Größe ein Maß für die Intensität des Dampfdruckes haben. Um das Variieren des Druckes in den kleinsten Zeitintervallen bemerkbar zu machen, versieht man den kleinen Kolben des Instruments mit einer Kolbenstange, die entweder direkt einen zeichnenden Stift trägt, oder durch Vermittelung eines Mechanismus die Kolbenbewegung auf einen Schreibstift überträgt.
Derselbe verzeichnet auf einem senkrecht zur Kolbenbewegung vorbeigeführten Papierstreifen sämtliche Kolbenstellungen in einer kontinuierlichen Kurve (Diagramm), deren Ordinaten, gemessen von der dem tiefsten Kolbenstand entsprechenden geraden Linie (der Atmosphärenlinie), die Größe der in jedem Moment herrschenden Spannung erkennen lassen, wenn man zuvor ermittelt hat, um wieviel die Feder des Apparats bei einem bekannten Druck zusammengedrückt wird.
Handelt es sich um die Ermittelung der Spannungsänderungen strömender
Gase
[* 3] und
Flüssigkeiten in Röhrenleitungen,
z. B. in den Windleitungen der
Gebläse
[* 4] oder in einer
Wasserleitung,
[* 5] so wird der Papierstreifen durch ein Uhrwerk mittels
Walzen
an dem Schreibstift fortwährend in derselben
Richtung vorübergeführt.
Sollen dagegen an einer
Maschine
[* 6]
(Dampf-,
Gaskraftmaschine)
[* 7] Spannungsermittelungen vorgenommen werden, zu welchem
Zweck die Indikatoren
am häufigsten dienen, so
wird die
Bewegung des Papierstreifens von der betreffenden
Maschine selbst ausgeführt.
Derselbe ist dann um einen drehbaren
Cylinder gelegt, der, nachdem er mit
Hilfe einer umgeschlungenen
Schnur von der
Kolbenstange
der zu untersuchenden
Maschine bei deren Vorgang in einer
Richtung herumgedreht ist, bei ihrem Rückgang, dem
Druck einer
Feder
folgend, sich rückwärts dreht. Solche Indikatoren
geben zugleich die von der
Maschine verrichtete
Arbeit
an.
[* 1]
Fig. 1 zeigt einen sehr gebräuchlichen, von
Rosenkranz konstruierten I.,
der den
Ausschlag der
Feder mit
Hilfe eines Hebelmechanismus
zum
Zweck größerer Deutlichkeit in vergrößertem
Maßstab
[* 8] verzeichnet. b ist der kleine
Kolben, der in dem
Cylinder
d von untenher durch den Dampfdruck bewegt wird, während von obenher auf ihn eine
Feder drückt.
Die Kolbenstange greift mit einer kleinen Bleuelstange mH an der Stange Hs an, welche unter der Einwirkung der gelenkig mit ihr verbundenen Stangen a und R nur solche Bewegungen machen kann, daß der Schreibstift s geradlinig und parallel zur Achse des Papiercylinders T geführt wird. Um letztern wird ein Papierstreifen gelegt und mittels der Federn f festgehalten. Die Drehung von T erfolgt durch eine um seinen untern Teil gewickelte Schnur l, welche, durch die Rollen [* 9] r r geführt, von einem in Bewegung befindlichen Teil der Maschine (zu der Kolbenstange einer Dampfmaschine) [* 10] aus angezogen wird.
Der
Kopf kD läßt sich derart um die
Achse des
Cylinder sd drehen, daß man den Schreibstift s nach Belieben gegen den Papiercylinder
drücken oder von ihm abheben kann. Ein Indikator
versuch wird mit diesem
Instrument in folgender
Weise vorgenommen. Zunächst
wird dasselbe nach Verschluß des Absperrhahns L mit der
Schraube S auf den
Cylinder der zu untersuchenden
Maschine, etwa einer
Dampfmaschine, geschraubt und die
Schnur l in passender
Weise an dem
Kreuzkopf
[* 11] der
Maschine befestigt.
Sogleich folgt dann der
Cylinder T der
Bewegung des
Kolbens, indem er sich proportional zu dessen
Verschiebungen
hin- und herdreht. Dabei verzeichnet der in seiner tiefsten
Lage stehende Schreibstift, gegen den Papiercylinder T gedrückt,
die Atmosphärenlinie. Dann öffnet man den Absperrhahn, und nun verzeichnet der
Stift die auf einer Seite des
Kolbens während
seines Vor- und Rückganges im Dampfcylinder vorgehenden Druckveränderungen als Indikator
diagramme.
Nun wird der
Hahn
[* 12] wieder geschlossen und das
Diagramm vom
Cylinder abgelöst.
Andre
Formen des Indikators
von
Thompson, von Darke u. a. weichen im
Prinzip von dem beschriebenen nicht ab, enthalten jedoch nicht unwesentliche konstruktive
Verbesserungen in Bezug auf die
Führung des
Kolbens und des Schreibstiftes sowie auf die
Bewegung und Papierbespannung der
Papiertrommel. Eine neuere Form des Richardschen Indikators
gestattet, eine ganze
Reihe von
Diagrammen hintereinander auf einem
fortlaufenden Papierstreifen abzunehmen. Ein sehr wichtiger Hilfsapparat für Indikator
versuche ist der Staněksche Hubreduktions-
[* 1]
^[Abb.: Fig. 1. Indikator
von
Rosenkranz.]
¶
mehr
apparat, welcher die Bewegung des Maschinenkolbens in bequemster Weise mittels Schnüre und Rollen auf die Papiertrommel überträgt.
Bei einem Indikator
diagramm
[* 13]
(Fig. 2) entsprechen die einzelnen Höhen oder Ordinaten dem jedesmaligen Dampfdruck, die zugehörigen
Abscissen den vom Maschinenkolben zurückgelegten Wegen und der Flächeninhalt, der aus den in Atmosphären ausgedrückten
Ordinaten und den auf den Maschinenkolbenhub reduzierten, in Metern ausgedrückten Abscissen entweder nach
der Simpsonschen Regel zu berechnen, oder mit Hilfe eines Planimeters zu ermitteln ist, der von dem Dampf in der Maschine geleisteten
Arbeit, deren absolutes Maß man erhält, wenn man den Flächeninhalt des Diagramms noch mit dem in Quadratzentimetern ausgedrückten
Querschnitt des Maschinencylinders multipliziert.
Die so erhaltene Arbeit heißt die indizierte Leistung der Maschine im Gegensatz zu der sogen. effektiven oder gebremsten Leistung, welche man mit Hilfe von Bremsdynamometern (s. Dynamometer) [* 14] an der Schwungradwelle ermittelt. Erstere ist stets größer als letztere, weil in jener die zur Überwindung der Nebenhindernisse (Reibung [* 15] des Kolbens, der Stopfbüchse [* 16] etc.) erforderliche Arbeit eingeschlossen ist. Man muß also bei der Beurteilung einer Maschinenleistung wohl unterscheiden, ob sie in indizierten oder in gebremsten Pferdekräften ausgedrückt ist.
Der I. ist nicht nur das wichtigste Instrument zur Ermittelung der Größe der Arbeitsleistung von allen mit eingeschlossenen Gasen oder Flüssigkeiten arbeitenden Maschinen, sondern auch das einzige, welches mit Hilfe der Diagramme [* 17] einen genauen Einblick in die Spannungsverhältnisse im Maschinencylinder gestattet und dadurch eine Kontrolle für die richtige Dampfverteilung bietet.
Vgl. Völckers-Ziebarth, Der I. (2. Aufl., Berl. 1878);
Rosenkranz, Der I. (4. Aufl., das. 1884);
Pichler, Der I. und sein Diagramm (Wien [* 18] 1880);
Riedler, Dampfmaschinen [* 19] (im Bericht über die Pariser Weltausstellung, Wien 1878).
In der analytischen Chemie beim Titrierverfahren versteht man unter I. eine Substanz, welche der zu titrierenden Flüssigkeit zugesetzt wird, um durch eine ausfallende Reaktion (meist eine lebhafte Farbenveränderung) das Ende der Operation anzuzeigen. So setzt man beim Titrieren von Chlor etwas Chromsäuresalz als I. zu und erhält auf Zusatz von salpetersaurem Silber zunächst den weißen Niederschlag von Chlorsilber, bis das Chlor vollständig gefällt ist. Durch den nächsten Tropfen der Silberlösung wird dann aber rotes chromsaures Silber gefällt und dadurch das Ende der Operation scharf markiert. Vgl. Analyse, S. 527.