Categoria: elettrotecnica

Flussometro NORMA Mod. 251 F, N° 1418221. Prima parte.
Nell`inventario D del 1956 al n° 3224 si legge: “Riccardo Beyerle – Milano [importatore, N.d.R.] Flussometro ad indice luminoso Norma mod. 251 F ₤ 514.000”. Acquistato nel dicembre del 1962 e destinato a Laboratorio Misure di Elettrotecnica.
Esso serve per eseguire misure del flusso e del flusso disperso di magneti permanenti o di elettromagneti eccitati in C.C., tempi brevi (tempi di apertura di relais, di otturatori ecc.), impulsi di tensione o corrente con generatori di impulsi, sostituendo in queste operazioni i galvanometri balistici. Può essere impiegato inoltre per il rilievo di cicli di isteresi e di curve di prima magnetizzazione; per misure di capacità; per misure di mutua induzione; per misure dei valori medi di tensione e corrente; come indicatore di zero per ponti in C. A. Serve per prove su relais, contatori, magneti per altoparlanti e macchine elettriche, per la determinazione del numero di spire nei trasformatori ecc. .
Riportiamo integralmente le caratteristiche lette sul depliant di istruzioni:
«NORMA Light – Spot Fluxmeter 10 // Ranges calibrated to 500, 1.000, 10.000, 20.000, 50.000, 100.000 and 500.000 Maxwell turns per Div. // Dial lenght: 6″, 150 Divisions (30 … 0 … 120) // In lowest range: Internal resistance: 40 Ohms approx. Load resistance ( test coil): 0 …60 Ohms // Load resistance (test coil): 30 Ohms in all other ranges // Abs. accuracy: ± 1%, rel. accuracy: ± 0,2 Divisions // Light source: special bulb 4 volts / 0.75 amps. // Housing: light grey die-cast aluminum // Dimension: 8 × 10.5 × 5.3 inches [si ricorda che 1 inch = 2,54 cm e che 1 Maxwell = 100 nanoWeber, unità del flusso magnetico N.d.R.].
Applications: Flux and strayflux-measurements on permanent magnets, DC electromagnets and solenoids of all kind. Analysis of flux density distrubution in magnets and magnetic systems, which is not possible with Halleffect Gaussmeters. The high sensitivity of this Fluxmeter permits its use even with very small magnets and at low flux densities. Short-time impulse measurements from 0.1 milli-sec. up to 1 sec. Principle of operation: Any movement of an electrical conductor in a magnetic field creates an electromotive force (emf) according to the following equation: (1 Maxwell turn/sec.) = 100 nanovolts. A special d`Arsonval system with a high damping factor and as little torque as possible directly indicates the integral over the time of the test coil motion and the created emf ( Fig. 1). The time or speed of the test coil motion does not affect the measurement as long as it is within certain limits. This is 0,1 milli-sec. to 1 full sec. with the NORMA Fluxmeter.
Thus the reading of the Fluxmeter in the select range, divided by the number of the turns on the test coil, is equal to the flux at the starting point of the test coil motion, minus the flux at the end point of the motion ( which normally can be neglected). Flux Φ [Maxwell] = (Range × Deflection) /
( turns on test coil) . By Knowing the area of the test coil the flux density B [Gauss] then is: B = Φ [Maxwell] / (area coil [cm²]) [1 Gauss × 1 cm² = 1 Maxwell, N.d.R.]. The NORMA Fluxmeter uses a taut-band suspension d`Arsonval system which moves in the field of an Alnico core magnet. A small piece of diamagnetic material, located within the fiel of the internal magnet, counteracts the torque of the ribbons.The light beam, guides as shown in Fig. 2, provides a pointer lenght of 1 meter within the small portable cabinet. The brightness of the spot is tripled by a cylindrically ground mirror and is clearly visible even in full day light.
The light source is a small special 4 volt bulb, powered either by external storage battery or a small transformer which can be supplied in addition to the meter. The NORMA Fluxmeter is shockproof, no arresting mechanism and no special sockets are necessary. Light spot return without battery. A photo element, illuminated by the 4 volt bulb, provides the energy necessary to return the pointer to zero. No thermo-electric effects are caused by this metod. High resistance of test coil is permissable, therefore, coils with many turns may be used and lowest flux densities can be tested. Simplest circuitry for magnetic tests. Fluxmeter and test coil are the only parts necessary. Shockproof design. The NORMA Fluxmeter may be used on any normal working table. Nearly torqueless d`Arsonval movement, using diamagnetic material counteracting the ribbon torque. Simple set-up as compared with normal ballistic Galvanometers of equal sensivity».

Purtroppo la sonda pare sia andata perduta.
Si ricorda per inciso che il S.I. usa come unità di misura il Tesla per B (1 T = 10.000 Gauss) e il Weber per Φ (1 Wb = 100 nanoMaxwell e 1 Wb = 1 V · s).
Per consultare la seconda parte scrivere: “251 F” su Cerca.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo a cura di Fabio Panfili.
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     Flussometro Allocchio Bacchini & C. Milano N° 04538.
Nell`inventario particolare per categoria 7/8 del 1925/1927 a pag. 141, n° 154/792 si legge:  “Allocchio Bacchini. Flussometro N° 04538”. E poco sotto, al n° 157/793, si legge: “Bobina quadrata di flussometro a 100 spire”. Nell`inventario D , datato 1933 e forse compilato a partire dal 1937, al n° 15 si legge: «Flussometro a perni “Allocchio” N° 04538 munito di bobina – 75 div zero centrale. ₤ 800».
Il numero di matricola si legge sul quadrante.
  Esso serve per eseguire misure del flusso e del flusso disperso di magneti permanenti o di elettromagneti eccitati in C.C., impulsi di tensione o corrente con generatori di impulsi. Può essere impiegato inoltre per il rilievo di cicli di isteresi e di curve di prima magnetizzazione. Serve per prove su relais, contatori, magneti per altoparlanti e macchine elettriche, per la determinazione del numero di spire nei trasformatori ecc.
È un galvanometro balistico corredato da una bobina che purtroppo non è stata rinvenuta.
Costruttivamente somiglia molto ai primi esemplari tipi Weston.
Sottoposto ad alcune prove di funzionamento dall`ing. Claudio Profumieri e da chi scrive, si è rivelato sensibile a valori di corrente continua dell`ordine di pochi µA, ma le misure non sono attendibili forse a causa di un guasto al sistema di rotazione.Un esemplare molto simile è in mostra al Museo di Fisica dell`Università di Cagliari, il cui Direttore, Prof. Guido Pegna, ci ha gentilmente concesso di riportarne la relativa foto e tutte le notizie forniteci; e che si trova anche all’indirizzo:
https://catalogo.beniculturali.it/detail/ScientificOrTechnologicalHeritage/2000219212#lg=1&slide=0.
Nel loro inventario la sua data di acquisizione è il 1929.
Le due bobine hanno rispettivamente 50 e 200 spire, avvolte su una sezione quadrata di 6,4 cm di lato. Lo strumento è in pratica un galvanometro balistico senza ritorno a zero assai sensibile e con il sistema di connessione alla bobina mobile di costruzione molto interessante, come si può leggere nella loro scheda riportata qui di seguito. Il numero di matricola, riportato sulla scala del loro flussometro, è 13939. Oltre alle due bobine marcate Allocchio Bacchini con un nomogramma barocco, ve ne sono altre tre quadrate con lato di 2 cm, forse coeve anche se non marcate.

La  descrizione del Prof. Guido Pegna è la seguente:
«Un flussometro è un galvanometro a bobina mobile, tipo Deprez D`Arsonval, nel quale la bobina è montata, senza molla di richiamo, su un perno verticale le cui punte poggiano, senza sensibile attrito, sui rispettivi supporti; la corrente arriva alla bobina tramite due piattine pieghevolissime di argento ricotto. In questo galvanometro, come in quelli balistici, la deviazione dell`ago, sotto l`azione di un impulso di corrente, è proporzionale alla carica totale che quell`impulso ha fatto circolare e la costante di proporzionalità è data dal prodotto della resistenza totale (del galvanometro e del circuito nel quale è inserito) per una costante che dipende solo dalle caratteristiche dello strumento. Se al galvanometro viene collegata una bobina, una rapida variazione del flusso di induzione con essa concatenato genera un impulso di corrente indotta e, per la legge di Faraday-Neumann, la carica che circola è uguale alla variazione di flusso divisa per la resistenza totale. In definitiva, quindi, la deviazione dell`ago del galvanometro è proporzionale alla variazione del flusso di induzione concatenato con la bobina che l`ha provocata e la costante di proporzionalità dipende solo dalle caratteristiche dello strumento. Nota la costante, lo strumento consente di misurare la variazione del flusso di induzione ed è per questo che gli è stato dato il nome di flussometro. Per effettuare una misurazione di flusso basta disporre la bobina normalmente alla direziono del campo magnetico e ruotarla rapidamente di 90 gradi, in modo che il flusso passi dal valore massimo a zero, o di 180 gradi, in modo che dal valore massimo passi al valore opposto. Se si conosce il numero e l`area delle spire della bobina, si può misurare il valore medio del vettore induzione magnetica nella regione inizialmente occupata dalla bobina. Per misurare il vettore induzione magnetica fra le espansioni di un magnete basta introdurvi la bobina ed estrarla rapidamente portandola lontano dal magnete, dove il campo magnetico è nullo. Il flussometro che qui viene presentato è protetto da una robusta custodia in lega di alluminio, verniciata in nero, il cui basamento poggia su tre piedi regolabili.Sul coperchio, oltre a una piccola livella circolare a bolla d`aria, c`è la finestra per la lettura delle deviazioni sulla scala, a zero centrale e specchio antiparallasse, graduata da 0 a 75. Lo strumento ha un corredo di due bobine, a sezione quadrata (lato medio 6,4 cm), una di 50 e l`altra di 200 spire. Esse sono fissate, per un vertice, ad uno degli estremi di una piastra di bachelite (9 cm × 2,5 cm) che funge anche da manico, mentre all`altro estremo sono fissati i due morsetti serrafili per il collegamento con il galvanometro.  Bibliografia: Perucca (ediz. 1949) pag. 772».

  Tra i due esemplari vi è una differenza: là dove nel nostro si vede un tondo in ottone tenuto da tre vitine, nel loro è alloggiata una livella a bolla. Ciò fa ritenere che nel nostro la bolla sia stata tolta, forse in seguito alla sua rottura;
 Ringraziamo sentitamente il Prof. Guido Pegna per la disponibilità a fornirci la foto e le informazioni riportate.     Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e parte del testo di Fabio Panfili.
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Equipaggio di un oscillografo a specchio rotante del tipo Duddel.
Dell`oscillografo non si hanno notizie tranne che una labile traccia: nell`inventario D del 1937 al n° 91 si legge: “Oscillografo elettromagnetico Leybold – ₤ 750 – Prima destinazione Lab. Misure Elettriche”.
Il numero di inventario indica che l`oscillografo nel 1937 era già esistente.
L`oscillografo a specchio rotante, il cui principio di funzionamento (in particolare dell`equipaggio) fu inventato nel 1903 da W. D. B. Duddell (1872-1917) e impiegato in dispositivi leggermente diversi, era ancora usato negli anni Trenta del Novecento per il rilievo delle curve di corrente rapidamente variabili nel tempo (correnti alternate a frequenza industriale o a frequenza musicale).
Questi oscillografi consentivano di rilevare le forme d`onda di grandezze alternate con frequenze fino a un massimo di 10.000 Hz .
Due conduttori metallici sottilissimi sostengono uno specchietto di alcuni mm² di superficie e di pochi centesimi di millimetro di spessore.
Tale equipaggio è posto tra le espansioni polari di un magnete e racchiuso in una scatola ripiena d`olio.
Un pennello luminoso viene diretto sullo specchietto dell`equipaggio che riflette la luce su di un tamburo a specchi, rotante a velocità angolare costante, il quale a sua volta la riflette inviandola su uno schermo.
Quando una debole corrente circola nel filo che sostiene lo specchietto, questo vibra in senso verticale seguendo la forma del segnale elettrico, mentre il tamburo rotante che porta gli specchi risolve la curva secondo un asse orizzontale, cioè in funzione del tempo.
Lo schermo va posto a circa un metro di distanza in un ambiente oscurato.
Per fermare l`immagine è necessario sincronizzare la frequenza di rotazione del tamburo con la frequenza propria del segnale.
La visione diretta dunque è possibile solo per segnali a carattere periodico; è sufficiente infatti regolare la velocità angolare del tamburo in modo tale che le facce successive siano in sincronia temporale con il periodo del segnale, per ottenere una immagine abbastanza stabile sullo schermo. Per avere più informazioni si consiglia di scrivere:  “Oscillografo da dimostrazione a specchio rotante Siemens & Halske” su Cerca.

La figura è a pag. 11 di Duddel patent Oscillographs, sole makers The Cambridge Scientific Instrument Company. LTD., Cambridge, England, 1903. Rinvenibile all’indirizzo:
https://www.sil.si.edu/DigitalCollections/trade-literature/scientific-instruments/files/51698/
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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Galvanometro a indice luminoso S.E.B. Mod. Allocchio Bacchini & C. Mod. N° 1508. Matr. N° 685406.
Nell`inventario D del 1956, in data 25 marzo 1960, al n° 1760 si legge: “SEB – Milano. Galvanometro a specchio tipo 1508. ₤ 92.000. Quantità N° 2. Prima destinazione LAMI”. Laboratorio Misure di Elettrotecnica.
Questo esemplare è stato collaudato dalla ditta nel 1962 pertanto non è il secondo citato nell`inventario; lo abbiamo comunque attribuito alla Sezione Elettrotecnica.
   Il galvanometro ha un dispositivo con lampada e specchi piani la cui luce si riflette sullo specchietto dell`equipaggio mobile e termina sullo schermo translucido graduato.
Il fascetto luminoso assume sullo schermo una piccola forma circolare, con un sottile segmento scuro verticale nel suo centro il quale è l`indice dello strumento.
Il modello è il N° 1508 della Allocchio Bacchini & C., ditta che fu rilevata dalla S.E.B. con sede sempre a Milano nel secondo dopoguerra del secolo scorso.

Il numero di matricola è 685406.
Nella posizione 1/1 la sensibilità è 0,22 µA/m/m; nella posizione 1/10 2,2 µA/m/m.
La resistenza nella posizione 1/1 è 122 Ω, nella posizione 1/10 118,5 Ω.
 Lo strumento è stato collaudato il 28/09/1962 come reca la targhetta posta all`interno del coperchio.
Attualmente non è funzionante forse per la rottura dell`equipaggio mobile sospeso a filo, inoltre l`azzeramento è di difficile attuazione.
L`alimentazione è esterna con un cambio tensione di 125 – 220 – 280 volt.
Per vedere un esemplare meno recente ma simile a questo scrivere: “681211” su Cerca.
 Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo  di Fabio Panfili.
Per ingrandire le immagini cliccare su di esse col tasto destro del mouse e scegliere tra le opzioni.

 

 

 

 

 

Il frequenzimetro da quadro a lamelle vibranti è stato donato nel gennaio del 2016 dal P.I. Sig. Guido Barbieri di Modena, tramite Fabio Panfili e Stefano Luzi e va ad arricchire la collezione del Montani.
   Della ditta C.G.S., Milano, mod. HF 18 I, reca la matricola N° 1012413 da cui si deduce una data probabile di fabbricazione intorno agli anni ’40 – ’50 del Novecento.
Sul quadrante in alto si osserva il logo della ditta; subito sotto si legge: “PERIODI”; al centro c`è la scala che va da 47 a 53 Hz e le indicazioni di misura sono fornite dalle estremità delle lamelle in vibrazione. In basso a sinistra si legge: “HF 18 I N. 1012413” e a destra i simboli CEI dicono: 1) che lo strumento è a lamelle vibranti; 2) che lavora in C. A.; 3) che la tensione di prova di isolamento è 2 kV; 4) che esso può funzionare col quadrante sia in verticale sia in orizzontale (il simbolo ivi stampato sembra l`unione di due simboli CEI ben distinti). L’ultima indicazione dice che il frequenzimetro funziona a 220 V.
Nella collezione del Montani vi sono altri frequenzimetri a lamelle della C.G.S. ma molto più recenti.
I frequenzimetri a lamelle si basano sulla risonanza meccanica indotta da un elettromagnete alimentato da una tensione alla frequenza da misurare. Per avere una idea della risonanza meccanica basta ricordare come si deve sollecitare una altalena: non occorre una grossa spinta iniziale, quanto piuttosto è meglio dare piccole spinte che rispettino il suo periodo naturale di oscillazione. Dunque ogni lamella è stata realizzata in modo che risuoni ad una certa frequenza. Essa viene fissata ad una estremità, mentre l`altra è libera di vibrare. Tutte sono sollecitate magneticamente e periodicamente, ma solo quelle che risuonano si mettono in vibrazione. Più la frequenza si avvicina a quella propria della lamella, più la vibrazione diventa ampia. Per vedere la scheda con le figure esplicative di quanto descritto scrivere: “lamelle” su Cerca.

Bibliografia:
L. Olivieri e E. Ravelli , Elettrotecnica – Misure Elettriche, Vol. III, CEDAM, Padova 1962, pp. 397-399 da cui è stata tratta la figura 2-612.
Un ringraziamento va al Sig. Guido Barbieri che, pur non essendo un ex allievo, ha voluto donare molti pregevoli strumenti al Montani.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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