Voltmetro da quadro Hartmann & Braun A.- G. Frankfurt, matr. N° 135409. Prima parte.
Nell`inventario del 1919 a pag. 52, n° 1073 /9, si legge. “Voltometro termico Hartmann Braun HB 0 – 150 – 300 Volt con attacchi anteriori ₤ 150. Destinato alla Sala Laboratorio Misure”.
Nell`inventario generale del 1923, pag. 34 n° 1116/9 si legge: “Voltometro termico Hartmann & Braun H.B. 0 – 150 – 300 volts con attacchi anteriori”.
Inoltre si trova nell`inventario generale n° 6 del 1925. A pag. 23 n° 693/13, si legge: “Hartmann & Braun. Voltometro termico 0 – 150 – 300 Volts, con attacchi anteriori. ₤ 150”.
Nel catalogo Scientific Instruments – German Educational Exhibition– World`s fair St. Luis 1904- Berlin 1904, a pag. 61 si trova uno strumento molto simile a questo esemplare. Lo strumento del catalogo (fig. 21) reca la matricola N° 72182, mentre questo esemplare ha il N° 135409.
Da un altro catalogo risalente al 1894 sappiamo che la Hartmann & Braun aveva già brevettato dei sistemi a filo caldo.
Dal confronto dei numeri di matricola con esemplari della stessa ditta e molto simili appartenenti ad altre collezioni (come ad esempio quella del sito http://www.historische-messgeraete.de/passive-messgeraete/strom-und-spannung/schalttafel-instrumente/hitzdraht-amperemeter-no-598-iii) , si potrebbe affermare che la sua costruzione risale a prima del 1910.
Per finire, nell`inventario D, datato 1933 e forse compilato a partire dal 1937, al n° 41 si legge: “Voltometro da quadro – Hartmann – termico – 150 – 300 V N° 135409. ₤ 350”.
Riportiamo qui sotto sia la fig. 21, sia un disegno di uno strumento della stessa casa, nel quale abbiamo evidenziato a colori il filo caldo F F, il filo trasduttore C D che nel punto E è attaccato al filo di seta S teso dalla molla M; il filo di seta è avvolto intorno alla piccola puleggia che muove l`ago indicatore.
Data l`unicità dello strumento, della sua bellezza e del suo intatto funzionamento, non abbiamo ritenuto opportuno smontarlo per osservare il filo caldo nascosto dietro il quadrante che reca la scala di lettura.
Lo strumento da quadro è cilindrico in ottone e metallo verniciato di nero; ha i tre morsetti anteriori in basso: uno è comune , un altro è per la portata di 150 V e il terzo è per 300 V. Sul quadrante si osservano: il logo e la marca HARTMANN & BRAUN A. – G. FRANKFURT A/M, la scala non lineare con numerazione doppia e sotto al centro la scritta VOLTS, il numero di matricola N° 135409 e la scritta D.R. PATENT.
Lo strumento sfrutta la dilatazione dovuta al calore sviluppato per effetto Joule dal sottilissimo filo percorso da corrente. Un sistema di trasduzione meccanica amplifica l`allungamento del filo che viene visualizzato dall`indice. Il filo deve avere un buon coefficiente di dilatazione e un alto punto di fusione. La Hartmann & Braun impiegava in genere una lega di platino-iridio o di platino-argento. Sull`asse dell`indice vi sono due settori in alluminio dei quali una zona periferica passa nell`intraferro di una calamita.
Quando l`ago è in moto, nei settori di alluminio nelle vicinanze del magnete si generano delle correnti parassite di Foucault che ne smorzano le oscillazioni. Per ciò che segue facciamo riferimento alla figura 1.
Con una lente per ingrandimento si vede bene che sulla puleggia posta sul medesimo asse dell`ago è avvolto un filo di seta fissato, da un lato, alla lamina metallica elastica curva M e, dall`altro nel punto E, ad un filo di metallo (in ottone o rame, ma alla vista appare nero) verticale C D. Questo è a sua volta fissato nel punto C ad un filo orizzontale F F di platino nel quale passa la corrente da misurare. La tensione meccanica del filo «caldo» può essere modificata agendo tramite una vite (visibile sulla sinistra sotto il quadrante), su di una leva alla quale detto filo è fissato: il sistema vite-leva serve per azzerare l`ago.
Nella seconda scheda descriveremo altri due sistemi adottati dalla Hartmann & Braun tratti dal testo citato in bibliografia. Come è noto, per effetto Joule, il calore prodotto è proporzionale al quadrato della corrente che passa nel filo caldo e si legge in certa letteratura che la scala dovrebbe essere quadratica: questo presuppone che la dilatazione sia perfettamente lineare, che il sistema di amplificazione non introduca ulteriori distorsioni e che non vi siano dispersioni termiche. Ma è sufficiente osservare la scala dello strumento per notare che essa è stata ricavata empiricamente per confronto con uno strumento campione ed è frutto di accorgimenti meccanici ben studiati.
I vantaggi di questo tipo di strumento sono dovuti alla sua capacità di misura in continua e in alternata, alla sua insensibilità alla frequenza e dunque al suo uso anche per altissime frequenze e alla sua insensibilità ai campi magnetici ed elettrici statici. Inoltre è insensibile alla forma del segnale, poiché in questi casi lo strumento indica sempre il valore efficace della corrente che lo attraversa.
La figura 1 è un particolare ricavato dalla figura 2, riportato più sotto, di un voltmetro a filo caldo costruito dalla Hartmann & Braun per uso scolastico che si trova all’indirizzo: http://physik.uibk.ac.at/museum/en/details/electr/voltm_2.html , nel quale si vede la foto dell’esemplare datato 1905.
La figura 21 è tratta da: German Educational Exhibition World’s Fair ST. Louis 1904 Scientific Instruments Berlin 1904 Printed by W. Büxenstein, pag. 61.
Il testo, da cui sono state tratte le figure 3 e 4, è rinvenibile all’indirizzo:
https://www.alte-messtechnik.de/technik/hitzdraht.php .
La figura 3 si trova anche a pag. 80 di Elektrische Und Wärmetechnische Messungen Hartman & Braun AG Frankfurt -1941, rinvenibile all’indirizzo:
https://www.alte-messtechnik.de/archiv/daten/elektrische-und-waermetechnische-messungen-1941.pdf .
Il voltmetro è stato ritrovato nell`aprile del 2014 da Massimo Ciccola e sottoposto ad un attento restauro non invasivo e a prove di funzionamento dall`ing. Claudio Profumieri.
Bibliografia:
L. Olivieri ed E. Ravelli, Elettrotecnica – Misure Elettriche, Vol. III, CEDAM, Padova 1962, pp. 136 e 137.
J. H. Fewkes and J. Yarwood, Electricity, Magnetism, and Atomic Physics, Vol. I, University Tutorial Press LTD near Cambridge, London 1956, pag. 89.
Per consultare le altre due parti scrivere: “135409” su Cerca.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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