| Edward Weston | |
|---|---|
| Edward Weston | |
| Födelsedatum | 9 maj 1850 |
| Födelseort | Oswestry , Shropshire , England |
| Dödsdatum | 20 augusti 1936 (86 år) |
| En plats för döden | Montclair , New Jersey , USA |
| Land | |
| Vetenskaplig sfär | uppfinnare, vetenskapsman, entreprenör |
| Utmärkelser och priser |
Elliot Cresson-medalj (1910) Perkin-medalj (1915) Franklin-medalj (1924). |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Edward Weston ( eng. Edward Weston ; 9 maj 1850, Oswestry , Shropshire , England - 20 augusti 1936, Montclair , New Jersey , USA ) är en amerikansk kemist, uppfinnare och affärsman av brittiskt ursprung; författare till uppfinningar inom området elektroplätering, konstantan- och manganinlegeringar , ett normalt element känt som Weston-normalelementet , samt ett antal förbättringar i utformningen av elektriska mätinstrument .
Edward Weston föddes på en gård nära Oswestry i Shropshire , England 1850 . Hans farfar var en rik bonde, hans far var köpman [1] , hans mor skrev romaner och artiklar för tidskrifter. År 1857 flyttade familjen till Wolverhampton , på den tiden en typisk industristad. Efter examen från grundskolan gick Weston in på St. Peter's College [2] i Wolverhampton. Weston var en framgångsrik student och var förtjust i vetenskap, redan då blev han intresserad av elektricitet och arbetet av pionjärerna inom denna gren av fysiken - William Thomson , Maxwell och särskilt Faraday , som han senare skulle döpa sin son efter. I sitt hemlaboratorium återgav han Faradays experiment och drömmar om att bli vetenskapsman. Efter att ha tagit examen från college 1866, på sina föräldrars insisterande, studerade han medicin i tre år som assistent till en lokal terapeut [3] . År 1870 åkte han till London , där han försökte få arbete som kemist eller elektroingenjör. Efter flera veckors misslyckade sökningar köper han en biljett till en ångbåt till New York med de sista pengarna .
Westons första jobb i USA var på Wm.H. Murdock & Company, där han gjorde fotoemulsion baserad på kollodium , men ren kemi tillfredsställde honom inte. Några månader senare ansluter han sig till American Nickel Plating Company. De kommande 6 åren handlar om problemen med galvanisering . Redan under det första driftåret erbjuder den många tekniska förbättringar inom detta område. I synnerhet för att tillhandahålla galvaniseringsproduktion med en mycket stabil strömkälla, föreslår han att man använder en dynamo av sin egen design istället för batterier . Experimentella prover av dynamos för galvanisering hade tidigare presenterats av europeiska utvecklare ( Siemens , Gramm ), Weston var en av de första att använda dynamos i industriell galvanisering.
1873 grundade han tillsammans med George G. Harris sitt första företag, Harris & Weston Electroplating Co., som specialiserade sig på elektroplätering. Under de följande åren fick Weston ett antal patent för nickelelektroplätering . Weston fortsatte att förbättra utformningen av sina dynamos, under perioden 1875 till 1885 fick han många patent på dynamos av olika konstruktioner, samt DC-elektriska motorer och deras styranordningar.
1875 flyttade han till Newark , där han inledde produktionen av dynamoer av egen design. 1877 var han med och grundade The Weston Dynamo Electric Machine Co., som specialiserade sig på produktion av dynamos för galvanisering och senare för elektrisk belysning.
Från och med tillverkningen av generatorer för elektrisk belysning, fokuserar Weston om på att förbättra själva lamporna och tillhörande armaturer. År 1877 gjorde han ett antal förbättringar av utformningen av båglampan . 1878 organiserade han elektrisk belysning för observationstornet i Newarks brandkår och Market Street. År 1880 separerades produktionen av lampor och organisationen av elektrisk belysning i ett oberoende företag - Weston electric Light Co. (1880), senare - United States Electric Light Co. (1884). Företaget blev snart ledande inom leverans av båglampsbelysningssystem, vilket kulminerade med belysningen av Brooklyn Bridge 1883.
Weston är också engagerad i produktionen av glödlampor . 1882 fick han patent på ett material för en glödtråd (Tamidine), vilket gjorde det möjligt för honom att öka lampans driftstid upp till 2000 timmar, medan befintliga analoger inte gav mer än några hundra. 1884 hade Weston 139 patent i 15 kategorier. Inklusive 13 ljusbågspatent inom 2 år. Dessutom patent för underjordiska kablar, distributionssystem, kopplingsanordningar, mätanordningar och indikatorer, luftpumpar, batterier, glödlampor, säkringar, lamphållare. Några av dem förblev relevanta fram till den utbredda användningen av volframfilament på 1910-talet. Men Westons företag förlorar gradvis kampen på den blomstrande marknaden för elektrisk belysning till mer framgångsrika konkurrenter (främst Edison ).
I skymundan av andra uppfinnare inom området för elektrisk belysning, avgick Weston i april 1886 som direktör för United States Electric Light Co. Under nästa år arbetade han inom området för elektrisk belysning som patentgranskare.
Beslutet att ta upp elektriska mätinstrument kom plötsligt till Weston, han hyrde ett rum för ett privat laboratorium och utrustade det med den modernaste utrustningen för fysikalisk, kemisk och metallurgisk forskning. Laboratoriet invigdes den 5 november 1887. Han började sina studier med metallurgi.
Elektriska legeringarRedan 1887 fick han en aluminiumlegering som gör det möjligt att dra mycket tunna rör, kallad "Alloy No. 1" av uppfinnaren.
På jakt efter en ledare med låga termiska koefficienter för elektriskt motstånd fick Weston 1888 Constantan [4] - en legering baserad på koppar (Cu) (ca 59%) med tillsats av nickel (Ni) (39-41%) och mangan (Mn) (1-2%). Uppfinnaren kallade den "legering nr 2", men de tyska tillverkarna, från vilka han lade en beställning på tillverkning av tråd av ett nytt material, gav honom sitt eget namn "Constantan" (av lat. constans , genitiv lat. constantis - konstant, oförändrad) under vilken han blev känd. Legeringen har en hög resistivitet (cirka 0,5 μOhm m), och en hög termoeffekt när den paras ihop med nickel , järn , koppar . Den senare omständigheten gjorde det möjligt att använda konstanten för tillverkning av termoelement , men gör den olämplig för att skapa elektriska mätinstrument.
I fortsatta sökandet efter en lämplig legering erhöll Weston 1888 manganin [5] - en legering baserad på koppar (cirka 85%) med tillsats av mangan (Mn) (11,5–13,5%) och nickel (Ni) (2,5–3) ,5 %). Uppfinnaren kallade den "Alloy No. 3" den döptes också om av de tyska tillverkarna. Manganin har en extremt låg termisk koefficient för elektriskt motstånd vid rumstemperatur och har, i motsats till konstantan, en mycket låg termoEMF parad med koppar (inte mer än 1 μV / 1 °C), vilket ledde till dess bredaste distribution inom elektrisk instrumentering.
Dessutom satsade Weston på att ersätta stål som material för fjädrar som skapar ett motverkande moment i elektriska mätinstrument med en legering som, förutom elastiska egenskaper, inte är magnetiserad och har tillräckligt låg resistans för att fungera som ledare. En sådan legering erhölls av honom under namnet "Alloy No. 4".
Den praktiska implementeringen av den mest lovande magnetoelektriska kretsen av mätmekanismen krävde att man skaffade en permanentmagnet vars egenskaper inte skulle förändras över tiden. Weston utvecklade legeringar för tillverkning av permanentmagneter och termiska metoder för att stabilisera deras egenskaper, vilket han höll hemligt. [6]
Aktuell shunt1893 fick Weston patent på en shunt för att mäta ström. Dessförinnan gjordes anordningar för att mäta höga strömmar (främst för generatorer) med helt enkelt mycket tjock koppartråd, som kunde passera hela den uppmätta strömmen. Det var Weston som uppfann och patenterade shunten för lätthet, kompakthet och en radikal minskning av kostnaderna för mätinstrument. Manganin visade sig vara det idealiska materialet för shuntar.
Normalt element1893 uppfann och patenterade Weston det normala elementet . Fram till slutet av 1900-talet användes det normala Weston-elementet i stor utsträckning i laboratorie- och industriella mätningar som en källa för referensspänning eller spänningsstandard. Ingår i de moderna nationella voltstandarderna . Det utvecklades från det tidigare normala Clark-elementet , där Weston föreslog att ersätta zinksulfat med kadmiumsulfat . Således var det möjligt att avsevärt öka stabiliteten och sänka temperaturkoefficienten. Efter att Westons normala element accepterades som den internationella EMF- standarden 1908 [7] avsade han sig sina patenträttigheter (1911).
Roll i skapandet av magnetoelektriska kretsenheterEdward Weston spelade en betydande roll i förbättringen av den magnetoelektriska mätmekanismen , som används i de allra flesta moderna analoga elektriska mätinstrument.
Weston bestred till och med [8] prioritet för d'Arsonval , som fick patent på en elektrisk mätanordning med en rörlig spole med en ledare i området för en permanentmagnet redan 1881 (Weston fick ett liknande patent 1888) med hänvisning till beskrivningen av en sådan anordning i verk av Maxwell (1875). I Ryssland, fram till slutet av 1920-talet, var enheter i den magnetoelektriska kretsen till och med kända som "Weston-systemanordningar" tillsammans med namnet "Despre-D'Arsonval-systemanordningar" [9] .
Hur som helst föreslog Weston verkligen ett antal förbättringar som bestämde typen av magnetoelektrisk mekanism i dess huvuddrag och säkerställde dess utbredda användning.
Weston är uppfinnaren av den knivformade indexpilen och var den första som föreslog att placera en spegel på enhetens skala, vilket gjorde det möjligt att eliminera felet från parallaxen (observatören måste välja en sådan synvinkel där pilen är i linje med sin egen reflektion i spegeln). En sådan rapporteringsanordning användes på nästan alla precisionslaboratorieinstrument med pekare.
1888 grundade Weston Weston Electrical Instrument Corporation, som inkluderade de företag han tidigare hade grundat och som han ledde fram till slutet av sitt liv. Det är anmärkningsvärt att den första seriella enheten "Model-1" (dc millivoltmeter) var fokuserad på behoven hos laboratorier i skolor och högskolor, som var tänkt att tillhandahålla reklam bland framtida specialister. Företaget tillverkar ett brett utbud av elektriska mätinstrument, både laboratoriemässiga och tekniska. Företagets mest anmärkningsvärda aktiviteter under Westons livstid var:
Från 1889-1891 tjänade Edward Weston som president för American Institute of Electrical Engineers, föregångaren till Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) .
Weston var en av grundarna av styrelsen för Newark School of Technology, senare New Jersey Institute of Technology. Några av hans uppfinningar, instrument och manuskript finns bevarade i University Library och Weston Museum.
Under sitt liv fick han 334 amerikanska patent [10] .
Weston dog 1936 i Montclair, New Jersey.
Uppfinnarens son, Edward Faraday Weston (1878-1971) fick flera patent på exponeringsmätare, även de tillverkade av Weston Corp. och utbredd sedan 1930-talet. En av hastighetsstandarderna (föregångaren till ASA) hette Weston filmhastighetsklassificeringar.
Vetenskapliga titlar:
Utmärkelser: