Ottův slovník naučný/Počitadlo

Ottův slovník naučný
Počítací stroj	Počitadlo	Počitelj

Údaje o textu
Titulek:	Počitadlo
Autor:	Bořivoj Brož
Zdroj:	Ottův slovník naučný. Devatenáctý díl. Praha : J. Otto, 1902. S. 991–995. Dostupné online.
Licence:	PD old 70
Heslo ve Wikipedii: Počítadlo

Počitadlo, přístroj, který samočinně označuje velikost rychlostí, vykonané dráhy, času, práce, množství proteklého plynu, tekutin a pod. V podstatě vesměs skládají se ze soustavy ozubených koleček s takovým počtem zubů, že na př. otočí-li se jedno 1000krát, následující s ním zabírající za tentýž čas vykoná 100, vedlejší 10 a poslední 1 obrátku a na číselníku možno odečísti 4místné číslo, udávající skutečnou n. proportionální hodnotu velikosti měřeného výkonu. Podle toho, co Počitadlo měří, má své jméno. P. časové č. hodiny měří čas, hodometr, krokoměr č. pedometr, taxametr, cyklometr (v. Hodometr) měří vykonanou dráhu, plynoměr v plynárnictví množství proteklého plynu, vodoměr (viz Hydrometrie) množství proteklé vody atd. Ve strojnictví nejvíce užívané jest p. obrátek č. tachometr. Obr. č. 3215. podává nejjednodušší konstrukci. Hřídel opatřen jest nekonečným šroubem, do něhož zabírají 2 šroubová kola. Otočí-li se šroub jednou dokola, otočí se každé kolo o 1 zub. Kolo jedno má 100 zubů, druhé 101 a každé opatřeno jest číselníkem, z nichž jeden ukazuje počet obrátek od 0–100 a druhý od 100–10.000. Měření provede se takto: na číselnících odečte se poloha ruček, pak rázem vtlačí se špička přístroje do dutiny hřídele, jehož počet obratů chceme měřiti, zároveň určuje se čas, po který měření bylo konáno; obyčejně na př. za 1 minutu p. se již od hřídele odtrhne a odečte se na číselnících poloha ruček. Rozdíl odečtení před pokusem a po pokuse udává počet obratů hřídele za 1 min. Praktičtěji zařízen jest přístroj vyobr. č. 3216., kde ústrojí počítací uspořádáno tak, že na číselníku možno ihned odečísti hotové čtyřmístné číslo. Největšího praktického upotřebení dosáhl patentní tachometr Buss-Sombart a spol., který, neměře zároveň času, udává hned počet obrátek za 1 min. Vnitřní zařízení viděti ve vyobr. č. 3217. Hřídel D nese pomocí vidle F dvě kyvadélka E₁, E₂. Spirálové péro R jest připevněno jedním koncem na náboji kyvadélka E₁ a druhým na věnci E₂. Otáčením hřídele D otáčejí se obě kyvadélka, silou odstředivou vzdalují se od osy a tento pohyb pomocí parallelogrammového vedení převede se na posouvnutí táhla G, vidlice H která pak otočí ozubenými kolečky a a₁. Ručička Z ukáže na číselníku ihned počet obratů za 1 min. Spirálovým pérem R postavuje se přístroj, je-li v klidu, na o. Přístroj jest konstruován pro převod řemenový, k tomu cíli má na konci hřídele dvoustupňový kotouč, jehož poloměry jsou v poměru 1:2. Mazání děje se při h, e, e₁. Chceme-li kontrolovati údaje p-la, počítáme současně obrátky buď prostě okem, pomocí přesných kapesních hodinek, nebo některým dříve jmenovaným p-lem. Tachometry ruční jsou téhož vnitřního zařízení, jen při měření třeba s nimi zacházeti jako s p-lem ve vyobr. č. 3216. P. obratů od dra Horna založeno jest na principu magneto-elektrickém. Pohyb měřeného hřídele převádí se na měděné tělisko, jež točí se pak v magnetickém poli podkovovitého magnetu. Pohybem tím indukuje se v tělisku proud elektr., tím silnější, čím rychleji se otáčí. Účinkem proudu pohne se kotva z měkkého železa, uvnitř těliska umístěná, a s ní i ručka na číselníku. V praxi též velice užívaná jsou p-la od Maye, Schäffer-Budenberga.

P. elektrické, též elektrické hodiny, přístroj k měření spotřeby energie elektrické k správnému vyrovnání dodavatele s odběratelem. Udávají hodnotu buď pravou neb úměrnou. Energie elektrická měřena jest součinem ampère X volt X čas. Měří-li p. celý tento součin, sluje wattové (ampère X volt = voltampère č. watt). Základní jednotka na číselníku jest pro menší spotřebu 1 wattová vteřina (1 watt po dobu = 1 vt.), pro větší 1 wattová hodina = 3600 wattových vteřin. Je-li v síti napětí konstantní, stačí, když p. měří součin: ampère X čas, a sluje pak p. ampèrové, též coulombové. Je-li pak ve vedení nejen napětí (volty), ale i intensita (ampèry) konstantní, p. může měřiti jen čas a sluje pak časové. Jsou to obyčejné hodiny se zařízením, které, když proud elektr. prochází, hodinový stroj zapne, a když je přerušen, zastaví. P. elektrické má vyhovovati těmto podmínkám: 1. mechanismy mají býti lehké, tření malé, aby energie elektr., spotřebovaná pro jeho pohyb, byla malá; 2. citlivost při malém i velikém zatížení má býti dosti stejná; chyby v údajích malé (2%, v Německu 6 až 12% při zatížení 10–100%); 3. při 2% zatížení musí jistě p. uvedeno býti v chod; 4. má snésti transport, jakož i hrubší zacházení při montáži; 5. montáž má býti snadná, opatrování žádné neb nepatrné; 6. má býti konstruováno tak, aby udrželo konstanty na 2 léta; 7. musí poskytovati jistotu před falšováním; 8. má býti necitlivé ke vnějším účinkům, na př. ke vlivům sousedního proudu elektr., změny tepelné, vlhka, prachu, hmyzu a pod.; 9 odečtení má býti každému snadno pochopitelno; 10. má býti snadno připojiti je k síti neb odpojiti od ní. Podle toho, jak se užije účinku proudu elektr., možno p-la rozděliti na kalorická, chemická a mechanická. Tato pak možno roztříditi na kyvadlová a motorová. Všeobecně rozeznávati možno p-la pro proud stejnosměrný a střídavý. Elektrické p. Ferrantiho z r. 1383–84 sestrojeno bylo na principu elektrodynamickém, ale neosvědčilo se. Forbes r. 1837 sestrojil p., při kterém teplo proudem elektrickým vyvozené způsobilo proud vzduchový, jenž uvedl v pohyb lehké lopatkové kolo a toto opět uvedlo v činnost p. Smith (1889) v rouře tvaru U naplněné olejem zahříval olej v jednom rameni proudem elektrickým, druhé pak udržoval chladným. Ohřátý olej vystupoval a přetékal z ramena na lopatkové kolo, jež uvedlo p. v pohyb. Čerstvý olej po kapkách přitékal do druhého ramene. První nejstarší praktické elektrické p. provedeno Edisonem na principu elektrochemickém r. 1880. Měřený proud rozvětvil, větší čásť pustil odporem parallelně vepiatým a 1/1000 intensity vpustil pomocí zinkových elektrod do roztoku síranu zinečnatého o hustotě 1,11°. Proud elektr. rozkládal síran zinečnatý, zinek usazoval se na kathodě a z přírůstku její váhy vypočítaly se ampèrovy hodiny. Kathodní desky važily se každých 14 dní, anodní pak měsíčně. Aby vyrovnal změnu odporu tekutiny následkem změny tepla nebo působením proudu elektr., předepial odpor měděný. Pro větší klesnutí tepla zavedl přístroj zv. thermostat, který při klesnutí temperatury následkem smrštění odporu zapial žárovku a teplem jejím zavedl opět pravidelný stav. P. mělo veliké potíže. Poněvadž jen 1/1000 proudu působila rozklad, bylo třeba výsledek násobiti 1000, aby se nabylo hodnoty pravé. Jemné chyby, které nastaly i při nejpřesnějším vážení, zvětšily se tím 1000krát, což správnost p-la velice rušilo. Připočteme-li k tomu potíže s vážením, dále změny odporu vlivem teploty a hustoty roztoku, lze vysvětliti, proč upotřebení jeho záhy bylo obmezeno. Chauvin a Desruelles poněkud napravili chyby tyto tím, že užili několika elektrod, tak že bylo možno direktně, bez odporu, vepnouti p. do vedení. Obtížné vážení odstranili zavěšením elektrod na vahadlo. Dostoupil-li přírůstek váhy kathody určité meze, skloněné vahadlo zapialo p. v pohyb, přeměnilo směr proudu elektr. v přístroji, kathoda stala se anodou a anoda kathodou a tak nabylo se nepřetržitého rozkladu, při čemž počítací stroj vždy v jednom směru byl pohybován. První elektrické p. založené na principu mechanickém provedl Aron. Užito ho bylo prakticky v r. 1884 (vyobr. č. 3218.). Přístroj má dva kyvadlové stroje hodinové. Jeden pohybován jest obyčejným kyvadlem, na něž vliv má pouze přitažlivost zemská, druhý pak kyvadlem, na něž působí přitažlivost zemská a magnetismus měřeného proudu elektrického. K tomu cíli druhé kyvadlo má na konci ocelový magnet. Poněvadž doba kyvu kyvadla obyčejného $t=\pi {\sqrt {\frac {K}{S}}}$ , kde K značí moment setrvačnosti, S moment statický, bude pro kyvadlo magnetické

$t=\pi {\sqrt {\frac {K}{S+aJ}}}$ ,

kde aJ značí magnetický vliv cívky (a jest konstanta, J intensita proudu elektrického). Ježto počet kyvů n jest v převráceném poměru s dobou kyvu t, platí

${\frac {t}{t'}}={\frac {n'}{n}}={\sqrt {1+{\frac {aJ}{S}}}}$

čili

$n'=n(1+{\frac {J}{2A}}-{\frac {J^{2}}{8A^{2}}}+...)$ ,

kde $A={\frac {S}{a}}$ a ${\frac {n'-n}{n}}={\frac {J}{2A}}-{\frac {J^{2}}{8A^{2}}}+$ ...

Je-li ${\frac {J^{2}}{8A^{2}}}$ nepatrné, jest ${\frac {n'-n}{n}}={\frac {J}{2A}}$ .

Rozdíl chodu obou hodinových strojů jest úměrný intensitě proudu elektrického. Jest tedy p-lem ampèrovým čili coulombovým. Oba hodinové stroje působí společně na hřídel p-la, a to pomocí soukolí differenciálního čili planetového (vyobr. č. 3219.). Na ozubené kolo a působí jeden hodinový stroj tak, že na př. otáčí se jak ručka na hodinkách; ozubené kolo b otáčí se druhým hodinovým strojem opačně. Do obou zasahuje ozubené kolečko c, volně se otáčející na hřídelíku d e. Hřídelík tento připevněn jest na hřídeli A, jenž volně prochází nábojem kola b a jest hřídelem ústrojí počítacího. Otáčejí-li se kola a a b rychlostí rovnou, kolo c otáčí se kol osy d e, ale hřídelík d e a s ním hřídel A jsou v klidu. Otáčí-li se však kolo a rychleji než b, tu raménko d e otáčí se a otáčí hřídelem A. Tím uvede se v činnost ústrojí počítací. Později Aron přeměnil p. svoje na wattové p. Vzal místo ocelového magnetu cívku o velikém počtu závitův a tenkém drátě (měří se volty), která mohla kývati v cívce o silném vinutí (probíhá v ní celý hlav. proud). Ostatní zařízení je stejné s předešlým. Hodí se jak pro proud stejnosměrný, tak pro střídavý. Vyobr. č.3220. podává nejnovější uspořádání Aronova p-la, hodící se pro dvoj- nebo třívodič. Vyobr. č. 3221. a 3222. podávají vnitřní zařízení a celkové uspořádání p-la Siemensova. Jest opět p-lem kyvadlovým, ampèrovým, s tím rozdílem, že nepočítá nepřetržitě, nýbrž vždy po 2½ minutách. Skládá se z ampèremetru (princip galvanoměru Deprez-d'Arsonval), z kyvadlového stroje hodinového a ze zařízení počítacího. Proud měřený prochází cívkou w w, uvnitř ní nachází se otoční tělísko e z měkkého železa a na ně upevněna jest ručka Z s hliníkovým křidélkem f, tlumící pohyb ručky. Celek obklopen jest silným podkovovitým magnetem mm, aby vždy, nejde-li cívkou proud, tělisko e a s ním ručka Z přišla na o. Kyvadlo P pohybuje hodinovým strojem a toto každých 2½ min. vykyvuje pakou S, až narazí na ručku Z. Velikost tohoto výklonu označuje se na číselníku. Aby ručka po páce S neklouzala, jest tato opatřena jemnými zářezy a konec ručky má ostří z fosforové bronze. Prochází-li proud, tu odchýlí se tělisko e, s ním odkloní se ručka Z a ukáže na stupnici intensitu proudu procházejícího v ampèrech. Každých 2½ min. vykyvne páka S a narazí na špičku ručky Z Velikost toho výklonu označuje p. P. Bláthyho (vyobr. č. 3223.) náleží již mezi p-la motorová, jež všechna mají společný princip motoru elektr. Na vertikálném hřídeli E upevněna jest hliníková deska A a nekonečný šroub Š, zabírající s ozubeným kolem p-la P. Desku A těsně objímají dva elektromagnety B, C a jeden stálý magnet D. Cívkou elektromagnetu B probíhá celý hlavní proud, jest tedy magn. účinek jeho proportionální intensitě měřeného proudu. Cívka magnetu C jest v parallelním připojení, tedy magnetický účinek její jest úměrný s napětím (volty). P. jest na proud střídavý, a tu těmito magnety B, C indukují se v desce A proudy a tato se otáčí. Počet obratů zaznamenává pak p. P. Magnet D jest jakousi brzdou, která p. zatěžuje, brání rozběhnutí a při přerušení proudu rychle zastavuje. Hummelovo p. (vyobr. č. 3224.) na proudy střídavé skládá se z elektromagnetu čtyřpólového N s vinutím II, kterým prochází celý proud hlavní. Cívkou I, která připojena je parallelně, prochází proud voltový. Uvnitř kruhového elektromagnetu N nachází se železné jádro J. V mezeře mezi oběma otáčeti se může měděný zvon m, upevněný na svislém hřídeli, na němž též umístěna jest elektrická brzda s magnetem H a deskou D. Magnetickým působením proudu ve vinutí I a II otáčí se m, a točení obvyklým způsobem převede se na počítací ústrojí. Thomsonovo p. hodí se i pro proud stejnosměrný i pro střídavý. Zařízení a celkové uspořádání naznačeno jest ve vyobr. č. 3225. a 3226. Proud ze zdroje Z přichází do vinuti M M a odtud jde do sítě L. Od něho parallelně odbočuje vedení do induktoru J přes kollektor K. Vedení M jest kompensační, vyrovnává tření přístroje. Celek M jest tedy motorem elektrickým, jen že bez železné kostry. Na hřídeli induktoru J umístěno jest p. P a známá elektrická brzda B D. Při přístroji tomto počet obratů jest úměrný intensitě měřeného proudu. Hummelovo p. na proud stejnosměrný jest v principu zařízení stejného. Má však při elektrické brzdě místo stálého magnetu elektromagnet, jehož vinutím probíhá proud, vyšlý z induktoru p-la. Přístroj tento uspořádán tak, že udává ihned spotřebu ve wattech. Staví jej firma Schuckert a jest znám nejvíce pode jménem p. Schuckertovo. Jest ještě veliká řada p-del, kterých více méně v praxi se užívá. V novější době jeví se snaha konstruovati p-la tak, aby zároveň počítala s 2 tarify, na př. pro spotřebu proudu elektr. ve dne a v noci. Ve dne jest proud lacinější. Zkonstruované p. takové má dva číselníky. Od 6. hod. raní do 6. hod. več. zapne si přístroj číselník jeden a od 6. hod. več. druhý. Rovněž tak konstruována jsou p-la automatická, která za vhozený peníz zapnou přiměřený proud. Brož.

P. (barême) v železnictví viz Differenční tarif, str. 517 a.