| Edward Weston | |
|---|---|
| Edward Weston | |
| Születési dátum | 1850. május 9 |
| Születési hely | Oswestry , Shropshire , Anglia |
| Halál dátuma | 1936. augusztus 20. (86 évesen) |
| A halál helye | Montclair , New Jersey , USA |
| Ország | |
| Tudományos szféra | feltaláló, tudós, vállalkozó |
| Díjak és díjak |
Elliot Cresson-érem (1910) , Perkin-érem (1915), Franklin-érem (1924). |
| Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | |
Edward Weston ( eng. Edward Weston ; 1850. május 9., Oswestry , Shropshire , Anglia – 1936. augusztus 20., Montclair , New Jersey , USA ) brit származású amerikai kémikus, feltaláló és üzletember; találmányok szerzője a galvanizálás, a konstans és manganin ötvözetek , a Weston normál elemként ismert normál elem, valamint az elektromos mérőműszerek tervezésének számos fejlesztése területén .
Edward Weston egy farmon született Oswestry közelében , Shropshire-ben , Angliában 1850 - ben. Nagyapja jómódú földműves, apja kereskedő [1] , édesanyja regényeket és folyóiratokba írt cikkeket. 1857-ben a család Wolverhamptonba költözött , amely akkoriban tipikus ipari város volt. Az általános iskola elvégzése után Weston belépett a wolverhamptoni St. Peter's College-ba [2] . Weston sikeres tanuló volt, és rajongott a tudományért, már ekkor érdekelte az elektromosság és a fizika e ágának úttörőinek – William Thomsonnak , Maxwellnek és különösen Faradaynak – munkái , akikről később fiát is elnevezte. Otthoni laboratóriumában reprodukálta Faraday kísérleteit és álmait, hogy tudós legyen. Miután 1866-ban befejezte a főiskolát, szülei kérésére három évig orvosi tanulmányokat folytatott egy helyi terapeuta asszisztenseként [3] . 1870-ben Londonba ment , ahol vegyészként vagy villamosmérnökként próbált munkát találni. Többhetes sikertelen keresés után az utolsó pénzből jegyet vesz egy New York-i gőzhajóra .
Weston első munkahelye az Egyesült Államokban a Wm.H. Murdock & Company volt, ahol kollódium alapú fotóemulziót készített , de a tiszta kémia nem elégítette ki. Néhány hónappal később csatlakozik az American Nickel Plating Company-hoz. A következő 6 év a galvanizálás problémáival foglalkozik . Már a működés első évében számos technológiai fejlesztést kínál ezen a területen. Különösen annak érdekében, hogy a galvanizáló gyártást rendkívül stabil áramforrással biztosítsák, saját tervezésű dinamó használatát javasolja akkumulátorok helyett . A galvanizáláshoz használt dinamók kísérleti mintáit korábban európai fejlesztők ( Siemens , Gramm ) mutatták be, a Weston az elsők között használta a dinamókat az ipari galvanizálásban.
1873-ban George G. Harrisszal együtt megalapította első cégét, a Harris & Weston Electroplating Co.-t, amely galvanizálásra szakosodott. A következő években a Weston számos szabadalmat kapott a nikkel galvanizálási technológiákra . Weston tovább fejlesztette dinamóinak kialakítását, 1875 és 1885 között számos szabadalmat kapott különféle kivitelű dinamókra, valamint egyenáramú villanymotorokra és azok vezérlőberendezéseire.
1875-ben Newarkba költözött , ahol elindította a saját tervezésű dinamók gyártását. 1877-ben társalapítója volt a The Weston Dynamo Electric Machine Co.-nak, amely galvanizáláshoz, majd elektromos világításhoz használt dinamók gyártására specializálódott.
Az elektromos világítás generátorainak gyártásától kezdve a Weston a lámpák és a kapcsolódó szerelvények fejlesztésére összpontosít. 1877 - ben számos fejlesztést hajtott végre az ívlámpa kialakításán . 1878 -ban megszervezte a Newarki Tűzoltóság és a Market Street kilátójának villanyvilágítását. 1880-ban a lámpák gyártása és az elektromos világítás megszervezése önálló vállalattá vált - Weston Electric Light Co. (1880), később - Egyesült Államok Electric Light Co. (1884). A cég hamarosan vezető szerepet töltött be az ívlámpás világítórendszerek kínálatában, ami a Brooklyn Bridge 1883-as megvilágításával tetőzött.
A Weston izzólámpák gyártásával is foglalkozik . 1882-ben szabadalmat kapott egy izzószál anyagára (tamidine), amely lehetővé tette számára, hogy a lámpa működési idejét 2000 órára növelje, míg a meglévő analógok legfeljebb néhány száz órát biztosítottak. 1884-re Weston 139 szabadalommal rendelkezett 15 kategóriában. Beleértve a 13 ívvilágítási szabadalmat 2 éven belül. Ezen kívül szabadalmak földalatti kábelekre, elosztórendszerekre, kapcsolókészülékekre, mérőeszközökre és indikátorokra, légszivattyúkra, akkumulátorokra, izzólámpákra, biztosítékokra, lámpatartókra. Néhányuk a wolframszálak 1910-es évekig terjedő széles körű használatáig releváns maradt. A Weston cége azonban fokozatosan elveszíti a küzdelmet a virágzó elektromos világítási piacon a sikeresebb versenytársak (elsősorban az Edison ) ellen.
Az elektromos világítás területén más feltalálók háttérbe szorítva, 1886 áprilisában Weston lemondott az Egyesült Államok Electric Light Co. igazgatói posztjáról. A következő évben az elektromos világítás területén dolgozott szabadalomvizsgálóként.
Az elektromos mérőműszerek iránti elhatározás hirtelen jött Westonnál, bérelt egy helyiséget egy magánlaboratóriumnak, amelyet a legmodernebb fizikai, kémiai és kohászati kutatásokhoz szükséges berendezésekkel szerelt fel. A laboratóriumot 1887. november 5-én nyitották meg. Tanulmányait kohászattal kezdte.
Elektromos ötvözetekMár 1887-ben kapott egy alumíniumötvözetet , amely nagyon vékony csövek húzását teszi lehetővé, amelyet a feltaláló "1. ötvözetnek" nevez.
Az alacsony hőellenállási együtthatójú vezető keresése érdekében Weston 1888-ban Constantan -t [4] kapott - egy réz (Cu) (körülbelül 59%) alapú ötvözetet nikkel (Ni) (39-41%) hozzáadásával. mangán (Mn) (1-2%). A feltaláló "2-es ötvözetnek" nevezte, de a német gyártók, akiktől új anyagból huzalgyártást rendeltek meg, a saját "Constantan" nevet adták neki ( lat. constans , genitive lat. konstantis - állandó, változatlan), amely alatt híres lett. Az ötvözet nagy ellenállású (körülbelül 0,5 μOhm m), és nagy hőteljesítményű, ha nikkellel , vassal , rézzel párosítják . Ez utóbbi körülmény lehetővé tette az állandó felhasználását hőelemek gyártásához , de alkalmatlanná teszi elektromos mérőműszerek létrehozására.
Folytatva a megfelelő ötvözet keresését, Weston 1888-ban manganint [5] kapott – egy rézalapú ötvözetet (körülbelül 85%), mangán (Mn) (11,5–13,5%) és nikkel (Ni) (2,5–3) hozzáadásával. ,5 %). A feltaláló "Alloy No. 3"-nak nevezte el, a német gyártók át is nevezték. A manganinnak rendkívül alacsony az elektromos ellenállásának termikus együtthatója szobahőmérsékleten, és a konstantánnal ellentétben nagyon alacsony hő-EMF-je van rézzel párosítva (legfeljebb 1 μV / 1 °C), ami a legszélesebb körű eloszlásához vezetett az elektromos műszerekben.
Emellett Weston az elektromos mérőműszerekben ellennyomatékot létrehozó rugók anyagaként az acélt egy olyan ötvözetre cserélte, amely a rugalmas tulajdonságok mellett nem mágnesezett, és elég alacsony ellenállású ahhoz, hogy vezetőként szolgáljon. Az ilyen ötvözetet "4. számú ötvözet" néven szerezte be.
A mérőrendszer legígéretesebb magnetoelektromos áramkörének gyakorlati megvalósítása olyan állandó mágnes beszerzését igényelte, amelynek karakterisztikája idővel nem változna. Weston ötvözeteket dolgozott ki permanens mágnesek gyártására, és hőtechnikai módszereket a jellemzőik stabilizálására, amelyeket titokban tartott. [6]
Aktuális sönt1893-ban Weston szabadalmat kapott egy árammérési söntre . Ezt megelőzően a nagy áramerősségek mérésére szolgáló eszközöket (elsősorban generátorokhoz) egyszerűen nagyon vastag rézhuzalból készítettek, amely a teljes mért áramot képes volt átadni. Weston volt az, aki feltalálta és szabadalmaztatta a sönt könnyedségét, tömörségét és a mérőműszerek költségének radikális csökkentését. A manganin ideális anyagnak bizonyult a söntekhez.
Normál elem1893-ban Weston feltalálja és szabadalmaztatja a normál elemet . A 20. század végéig a normál Weston elemet széles körben használták laboratóriumi és ipari méréseknél referenciafeszültség vagy feszültségszabvány forrásaként. Tartalmazza a modern nemzeti volt szabványokat . A korábbi normál Clark elemből fejlesztették ki , amelyben Weston a cink -szulfát kadmium-szulfáttal való helyettesítését javasolta . Így sikerült jelentősen növelni a stabilitást és csökkenteni a hőmérsékleti együtthatót. Miután Weston normál elemét 1908-ban elfogadták nemzetközi EMF -szabványként [7] , lemondott szabadalmi jogairól (1911-ben).
Szerep a magnetoelektromos áramköri eszközök létrehozásábanEdward Weston jelentős szerepet játszott a magnetoelektromos mérőmechanizmus továbbfejlesztésében , amelyet a modern analóg elektromos mérőműszerek túlnyomó többségében használnak.
Weston még 1881-ben vitatta [8] d'Arsonval elsőbbségét , aki még 1881-ben szabadalmat kapott egy állandó mágnes mezőjében vezetővel rendelkező mozgó tekercses elektromos mérőeszközre (Weston 1888-ban kapott hasonló szabadalmat), utalva arra, hogy egy ilyen eszköz leírása Maxwell (1875) munkáiban. Oroszországban az 1920-as évek végéig a magnetoelektromos áramkör eszközeit még „Weston-rendszerű eszközök” néven is ismerték a „Despre-D'Arsonval rendszerkészülékek” néven [9] .
Mindenesetre Weston valóban számos fejlesztést javasolt, amelyek fő jellemzőiben meghatározták a magnetoelektromos mechanizmus típusát, és biztosították annak széles körű használatát.
Weston a kés alakú indexnyíl feltalálója, és elsőként javasolta tükör elhelyezését az eszköz skáláján, amely lehetővé tette a hiba kiküszöbölését a parallaxisból (a megfigyelőnek olyan látószöget kell választania, amelynél a nyíl egy vonalban van a saját tükörképével). Ilyen jelentéskészítő eszközt szinte minden precíziós laboratóriumi műszeren használtak, mutatójelzővel.
1888-ban Weston megalapította a Weston Electrical Instrument Corporationt, amely magában foglalta azokat a cégeket, amelyeket korábban alapított, és amelyet élete végéig vezetett. Figyelemre méltó, hogy az első "Model-1" soros eszköz (egyenáramú millivoltmérő) az iskolák és főiskolák laboratóriumainak igényeire összpontosított, amelynek a jövőbeli szakemberek körében kellett reklámoznia. A cég elektromos mérőműszerek széles skáláját gyártja, laboratóriumi és műszaki eszközöket egyaránt. A cég legjelentősebb tevékenységei Weston élete során a következők voltak:
1889 és 1891 között Edward Weston az Amerikai Villamosmérnöki Intézet elnöke volt, amely az Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) elődje .
Weston alapító tagja volt a Newark School of Technology, majd a New Jersey Institute of Technology kuratóriumának. Találmányait, műszereit és kéziratait az Egyetemi Könyvtárban és a Weston Múzeumban őrzik.
Élete során 334 amerikai szabadalmat kapott [10] .
Weston 1936-ban halt meg a New Jersey állambeli Montclairben.
A feltaláló fia, Edward Faraday Weston (1878-1971) számos szabadalmat kapott a szintén a Weston Corp. által gyártott fénymérőkre. és az 1930-as évektől elterjedt. Az egyik sebességszabvány (az ASA elődje) a Weston film sebességi besorolása volt.
Tudományos címek:
Díjak: